水上盖梁钢抱箍无支架施工工艺总结

【摘 要】通过对河中大桥的盖梁不同施工方案的比较，体现出了无支架方案施工方便，成本低，安全性好的优点，对于其它工程的相同项目施工具有借鉴作用。

【关键词】太河大桥；水上盖梁；钢抱箍施工；工艺总结；方案比较

1 工程概况

本工程为吴江市太河大桥，主桥为45+90+45m跨径，为水中墩，引桥为22跨25m简支板梁桥，下部结构为直径150cm的钻孔桩，墩身为柱式墩身，立柱直径为140cm，上部结构为25m简支板梁桥。盖梁横截面尺寸为160×160cm,盖梁长度为32m，立柱间距5m。区内多为鱼蟹塘、藕塘及四通八达的河道，鲜有陆地。下部结构施工难度极大。

2 盖梁施工方案

盖梁施工的常规方法一般主要有以下三种：

2.1 第一种施工方法： 在立柱施工完毕后，对现场地基进行机械压实处理，然后在处理完毕后的地基上现浇混凝土基础，保养有了强度后，在混凝土基础上搭设碗扣式钢管或型钢支架，上设可调顶托，下设可调底托，顶托上铺设方木和竹胶模板，依靠支架提供盖梁施工承重平台。其特点是：对地基处理及承载力要求高，结构比较复杂，安全要求较高， 搭设工作量大。遇到水中盖梁时，一般无法进行填土压实地基处理，也就无法现浇混凝土基础。

2.2 第二种施工方法： 在立柱现浇混凝土施工时，在立柱顶部内预埋钢管孔道，以此孔道为依托，立柱拆模后，放置高强螺杆及牛腿，在牛腿上放置型钢，依靠牛腿提供盖梁施工承重平台。其特点是：结构简单，高强螺杆及牛腿自重轻，安装简便，无需大型机械，但拆除不方便，并且将高强螺杆及牛腿拆除完毕后，还须修补立柱的预留孔洞，填堵混凝土，会在立柱表面留下修补痕迹，最终会影响外观质量。影响整体美观。

2.3 第二种施工方法：在立柱施工完毕后直接在立柱上安装钢抱箍，依靠钢抱箍提供盖梁施工承重平台。其特点是：结构简单，安装、拆除简便，拆除完毕后，无须修补，立柱表面不会留下痕迹。

3 盖梁施工方案的三种施工方法的比较

3.1 现场施工难度比较：第一种支架法施工难度大，需对水中进行填土处理，对支架基础要求高，搭设费时费工，不能满足进度要求；第二种预埋留孔法施工难度虽不大，但拆除及修补耗时耗工多，且外观质量难以保证，不宜大面积推广；第一种支架法及第二种预埋留孔施工方法对于水中墩的立柱施工也并不方便，需要先对墩位处填土筑岛，填土筑岛之前还需填土修建施工便道，才能使用机械及运输车辆对墩位处进行填土。压实之后，还需在处理完毕后的地基上现浇混凝土基础。筑岛施工所需土方数量大，土方运距远，施工周期长。所以第一种及第二种施工方法主要适用于岸上墩的立柱施工。而第三种：抱箍法施工简便快捷，不存在填土问题，在钻孔桩接桩及系梁施工完毕后，可直接施工立柱，且抱箍的安装不受立柱高低的影响，只需注意预留模板及型钢的高度。也不需大型机械，可利用驳船运输抱箍及型钢，再用手拉葫芦就能安装到位，盖梁施工完后，可利用木锲块进行拆模，比较方便，对大批梁的水中墩盖梁施工能大面积推广。有利于行成流水作业。

3.2 施工成本比较：第一种碗扣式支架法施工周转材料用量大，平均每个盖梁须用碗扣式支架约4000米，按20天周转一次考虑，碗扣式支架市场租赁价约为：0.022元/米。每个盖梁产生的租费为：1760元。现场有20个现浇盖梁，共需租费：35200元，再加运输费用约5000元，不算损耗及搭设人工费用，共计约4万元。每个墩位处填土及压实，浇混凝土，施工后还需挖除，还需1万元，20个盖梁需20万元，加上支架租费，共需24万元左右。所以一次性投入较大，成本较高，因此支架法施工法在施工成本上也不经济；第二种预埋法施工是一次性投入不大，但对放置螺杆的强度有较高要求，须用合金钢制作，20个盖梁需制作8套才能连续流水施工，须投入资金约5万元左右，施工结束后给立柱的修补也带来了较大难度；第三种抱箍法施工也是一次性投入，制作钢抱箍费用低廉，材料无特殊要求，用普通A3钢板制作即可，制作8套钢抱箍约需5万元，一次性投入较小，而且钢抱箍在以后的工程项目中可重复使用，成本上比较经济。

4 钢抱箍设计施工要点

4.1 按钢抱箍与立柱混凝土表面摩擦力提供盖梁施工所需的支承力。钢抱箍的正压力由M30螺栓提供。单根M30螺栓在2KNm的扭距作用下轴力为91.7KN。

4.2 为方便拆装，钢抱箍设计为上下两部分，抱箍直径为1.4m，上下两部分高度均为40cm，上部分两侧设有钢牛腿。

4.3 钢抱箍与混凝土表面摩擦系数取为0.3，钢筋混凝土容重26KN/m3，施工荷载2.5KN/m2，计算可知施工总荷载为670.3KN，单柱钢抱箍承受荷载为335.16KN。

4.4 单个钢抱箍允许（竖向）承载力安全系数取为k=1/1.5 ，计算得知单柱钢抱箍允许承载力为516KN，满足承载力要求 。

5 施工验证

在钢抱箍正式投入使用前，我们对钢抱箍的承载能力进行了实测，试验结合盖梁的首件施工进行。在安装钢抱箍时，报箍内壁贴上3mm厚橡胶皮，工人用扭力扳手拧紧M30螺母，保证扭力距为2KNm。在最后浇注混凝土过程中，我们对钢抱箍加载后下滑作了仔细观察，在盖梁混凝土浇注（加载）完毕后，施加在钢抱箍上的总荷载为887.5KN，与设计相符。钢抱箍在浇注过程中只下滑了2mm，此下滑是由于抱箍内橡胶皮变形所致，但此变形微小，对混凝土结构未造成影响，由此可见，钢抱箍设计基本符合现场实际使用要求。

6 钢抱箍使用效果

6.1 在钢抱箍投入使用后，经过现场实测，安装一套钢抱箍只需4人，耗时约2小时，除须用手拉葫芦配合外，不再需要其他起重机械。

6.2 在浇筑盖梁混凝土时，我们对钢抱箍的下滑值作了仔细观察及记录，在混凝土浇筑完毕后，抱箍下滑未超过5mm，在钢抱箍内壁粘贴橡胶皮后下滑值没有超过2mm。

6.3 在拆盖梁底模时，同样只需2人用手拉葫芦下放钢抱箍即可，方便、快捷、高效。

6.4 钢抱箍运输简单，三人即可抬起单片钢抱箍，普通钢筋运输车即可运输。

7 钢抱箍施工工艺总结

三种方案经过对比分析，第三种钢抱箍方案不论是对于水中墩盖梁的方便适用上，还是在成本经济上，都具有一定的优越性，相对于第一种满堂支架法和第二种预预留孔施工法，具有施工方便，对施工现场要求低，成本低，安全性好等优点。钢抱箍单重只有160kg，重量较轻，可进行人工操作，不需吊车等大型机械设备，上面的双拼槽钢也只需用手拉葫芦就可操作，所以也就不受施工现场条件的限制，并且钢抱箍可重复利用。而且高架桥都是有纵横坡度，立柱高度也都相应发生变化的，采用钢抱箍就不受立柱高度影响，因抱箍上的纵横梁和模板系统高度是固定的，所以钢抱箍只要随立柱高度变化而变化，盖梁横坡也只要相邻的两个钢抱箍用相对高差来设置，不需作任何改变，所以施工非常方便，安装速度快，一天就可将钢抱箍、纵横梁、模板全部完成，并且在盖梁混凝土浇筑时，钢抱箍是刚性支撑，不会象满堂支架因为地基下沉等因素引起的支架沉降，减少了不均匀变形。在成本上，因钢抱箍加工量不大，加工费相对于支架的租赁费、搭设人工、损耗等各种费用来说成本较低。

在安全性上，因钢抱箍本身结构简单，其上加设结构层次较少，所以受力层次也就少，钢抱箍整体性好，而满堂支架纵横交错，钢管扣件等构件很多，个别构件存在一定的质量缺陷的风险，同时满堂支架对地基要求高，要压实，不得有软基，所以综合比较后钢抱箍的优越性体现在：施工方便，成本低，安全性好的特点。

在近4个月的盖梁施工中，钢抱箍都扮演着重要角色，正是由于它结构轻巧，牢固可靠，便于拆装和运输，我项目部的下部结构施工才得以快速、连续地进行。在实际使用过程中，工人都觉得钢抱箍简易、好用，反映较好。

在钢抱箍设计和使用过程当中，也存在缺陷，比如抱箍竖向承载力安全系数取值较保守，摩擦系数取值较小，因此抱箍尺寸及质量还偏大，还不利于快速的安装拆卸及运输。

经过总结，我们认为钢抱箍工艺大大降低了水中墩盖梁的施工难度，虽然钢抱箍设计还须优化，但采用抱箍法施工的方案是正确的。只要在今后的施工当中总结经验，优化钢抱箍钢材选用及受力结构设计，我相信钢抱箍施工法会在今后的桥梁施工中发挥更大的作用！