高速公路特大橋橋墩蓋梁施工鋼抱箍型鋼托架應(yīng)用研究

呂巍嵐

山西路橋集團試驗檢測中心有限公司 山西太原 030032

隨著我國公路行業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路項目橋梁工程下部結(jié)構(gòu)主要采用樁柱式結(jié)構(gòu)設(shè)計類型，也就是橋梁下部結(jié)構(gòu)采用的是2根樁基礎(chǔ)，設(shè)計的墩身是圓柱墩，而樁基礎(chǔ)以系梁方式實現(xiàn)連接，墩頂則設(shè)計成為了一體式蓋梁以實現(xiàn)橋梁上部結(jié)構(gòu)的有效承重。若是橋墩處在軟基或是水中，應(yīng)選擇鋼抱箍型托架技術(shù)進行橋墩蓋梁施工，此技術(shù)具備突出性特點及優(yōu)勢，核心技術(shù)原理是選取墩柱最佳區(qū)域安裝鋼抱箍，然后使其和墩柱相夾緊形成靜摩擦力，從而有效克服蓋梁自身承重與施工階段形成的荷載。文章以高速公路特大橋橋墩蓋梁為例，重點研究了鋼抱箍型鋼托架施工技術(shù)的應(yīng)用[1]。

1 項目背景

此高速公路工程項目的全線長度是18.37km，采用的是雙向四車道，行車速度為80km/h。其中包含了1 座特大橋，橋長度是1.52km，一共由8 聯(lián)組成，其中下部結(jié)構(gòu)設(shè)計的是樁柱式結(jié)構(gòu)類型，樁頂以系梁實現(xiàn)連接，墩頂采用的是一體式蓋梁；而上部結(jié)構(gòu)設(shè)計的是預(yù)制小箱梁（30m），橋面的凈寬度是2×12m。此橋處在高速公路直線段，墩柱的高度范圍是15m 至27m。同時，橋梁的大多數(shù)橋墩處在河灘位置。

該特大橋包含的橋墩數(shù)量為38 個，橋墩蓋梁的數(shù)量為66 個。其中蓋梁的長度、寬度以及高度分別是12m、1.8m 與1.6m，墩柱之間的距離為6.25m，需要的混凝土放量大約為33.97m3。在綜合分析項目實際情況與施工要求后，確定特大橋橋墩蓋梁選擇鋼抱箍型鋼托架技術(shù)。

2 鋼抱箍與鋼模板結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 鋼抱箍設(shè)計

其中鋼抱箍抱圓選擇的是鋼板（δ16mm），抱箍高度是46cm[1]，從抱箍和立柱的中間位置夾墊橡膠皮（厚度大約為5mm），以提高抱箍和立柱之前的摩擦力，但必須確保橡膠皮和抱圓之間緊密粘結(jié)；選擇的連接板是鋼板（δ20mm），以螺栓（M27）方式實現(xiàn)有效連接，每一塊連接鋼板建立10 個螺栓。

2.2 鋼模板設(shè)計

蓋梁模板設(shè)計的結(jié)構(gòu)類型是包底結(jié)構(gòu)[2]，而蓋梁模板選擇的為定型鋼模（鋼模材料是厚度為80mm 的鋼板）；選擇的連接板是δ10mm 鋼板。

3 鋼抱箍型鋼托架技術(shù)

3.1 技術(shù)原理

從本質(zhì)上分析，鋼抱箍型鋼托架技術(shù)指的是通過鋼抱箍將已經(jīng)澆注施工且強度達到規(guī)定基本要求的橋墩墩柱抱住，緊接著從抱箍托架中建立工字鋼梁，以及從工字鋼梁之上安裝蓋梁底膜，從蓋梁底模上進行鋼筋綁扎與側(cè)模建立，最后對蓋梁進行混凝土澆注[3]。簡而言之，通過鋼抱箍與墩柱抱緊形成的摩擦力，實現(xiàn)蓋梁自身重量、模板自身重量與施工階段荷載等的有效承擔(dān)[2]。

3.2 技術(shù)流程

鋼抱箍型鋼托架技術(shù)流程詳見圖1 所示。

圖1 鋼抱箍型鋼托架技術(shù)流程

施工準(zhǔn)備。在正式施工之前必須綜合分析研究圖紙內(nèi)容及要求，結(jié)合蓋梁具體設(shè)計參數(shù)完成鋼抱箍、型鋼與鋼模板材料的合理選用，以及實施模板設(shè)計。

鋼抱箍位置測量放樣。通過水準(zhǔn)儀設(shè)備對墩柱底位置標(biāo)高（3點）實施測量，然后將其當(dāng)作基點，選擇長鋼尺準(zhǔn)確測出抱箍具體位置，其中測量長度=蓋梁底位置的標(biāo)高-模板厚度-工字鋼承重系統(tǒng)的厚度-抱箍高度-墩柱底的標(biāo)高，還需要進行準(zhǔn)確標(biāo)記[4]。

安裝鋼抱箍。首先在地面上進行抱箍預(yù)安裝，確保抱箍的直徑＞墩柱直徑約4cm，緊接著以吊車方式把鋼抱箍由墩頂區(qū)域套入至測量標(biāo)記位置，同時通過扳手擰緊連接螺栓，確保鋼抱箍和墩柱之間實現(xiàn)有效連接。而在螺栓擰緊的過程中，需要使左右排的螺栓以交錯對稱的方式進行擰緊，且有序的增加拉應(yīng)力。

布設(shè)工字鋼梁。當(dāng)抱箍安裝施工完成之后，通過吊車把工字鋼運輸至抱箍牛腿位置，同時兩側(cè)的工字鋼以對拉螺桿方式實現(xiàn)有效連接，必須保證工字鋼和墩柱緊密貼近，且與抱箍進行有效固定。

鋪設(shè)蓋梁底模。首先需要建立鋼托架平臺，然后進行底模安裝作業(yè)，此項目選用的底模材料為定型鋼模板，以吊車方式進行吊裝。但是具體安裝作業(yè)應(yīng)對模板尺寸進行精準(zhǔn)測量，保證成型模板規(guī)格及精度符合工程規(guī)定要求。

綁扎蓋梁鋼筋。針對蓋梁鋼筋而言，先對鋼筋進行加工制作，然后通過平板車將其運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場，再選擇吊車將鋼筋吊放到蓋梁底模區(qū)域。而在鋼筋和模板間選擇混凝土墊塊實現(xiàn)有效固定，從而使混凝土保護層的厚度滿足工程實際要求。

安裝蓋梁側(cè)模與端模。此項目中蓋梁側(cè)模與端模采用的是定型鋼模板，以吊車方式完成吊裝，在具體安裝施工階段需要對尺寸進行準(zhǔn)確測量與控制，保證成型模板規(guī)格與精度符合工程實際要求。此外，模板固定選擇的是“對拉螺桿+連接螺栓”的方式實現(xiàn)固定[5]。

蓋梁混凝土澆筑。在正式進行混凝土澆注施工之前，必須對鋼抱箍的連接螺栓與模板的接縫以及拉桿螺栓等進行全面檢查，確保彼此之間實現(xiàn)穩(wěn)定連接。而混凝土澆注過程中通過混凝土罐車把混合料配送到工程施工現(xiàn)場，然后通過汽車泵灌入到蓋梁的模板之中。此外，混凝土澆注施工階段需要對模板加固展開實時檢查，若是出現(xiàn)了松動或是漏漿問題則應(yīng)進行及時處治。當(dāng)混凝土澆注施工結(jié)束之后應(yīng)立即展開養(yǎng)護管理，確保混凝土的強度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，然后再拆除模板[3]。

拆除鋼抱箍與工字鋼。必須確保混凝土的強度符合設(shè)計規(guī)定基本要求之后，才能夠?qū)ぷ咒撆c鋼抱箍進行拆除。

4 結(jié)語

本文結(jié)合實際工程項目，綜合分析研究了特大橋橋墩蓋梁鋼抱箍型鋼托架技術(shù)。實踐表明，此項技術(shù)具備效率高、操作簡單等優(yōu)勢，無需對地基進行加固處治，而且有效提高了橋墩蓋梁施工質(zhì)量，保證了施工安全，也為類似項目施工提供了借鑒。