盖梁抱箍法施工和计算
盖梁抱箍法施工及计算
目
录
第一部分
盖梁抱箍法施工设计图
一、施工设计说明
二、盖梁抱箍法结构设计
三、盖梁抱箍法施工设计图
四、主要工程材料数量汇总表
第二部分
盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
二、侧模支撑计算
三、横梁计算
四、纵梁计算
五、抱箍计算
附图
图一、盖梁抱箍法施工设计总图
图二、盖梁抱箍设计图
图三、盖梁抱箍法施工支撑详图
图四、各部件连接、栏杆与工作平台详图
第一部分
盖梁抱箍法施工设计图
一、施工设计说明
1、概况
泸州泰安长江大桥引桥长1012.98米（起迄里程为K18+153.52～ K19+166.5）。共有24个桥墩，除4#、5#墩为双柱式外，其余各墩为三柱式结构（墩柱为直径2.0m的钢筋砼结构），墩柱上方为盖梁。盖梁为长26.4m，宽2.4m，高2.6m的钢筋砼结构，如图1-1。由于引桥墩柱高度较大，最大高度为32.5m，除4、5
墩及高度较低的墩柱采用搭设支架施工外，其余墩柱盖梁施工拟采用抱箍法施工。引桥盖梁砼浇筑量大，约156.1m3。
图1-1 盖梁正面图（单位：m）
2、设计依据
（1）交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）
（2）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册
（3）公路施工手册，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公司。
（4）路桥施工计算手册
人民交通出版社
（5）盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据。
（6）西南出海大通道泸州绕城公路泸州泰安长江大桥工程项目施工图设计文件。（7）国家、交通部等有关部委和四川省交通厅、海通公司的规范和标准。（8）我单位的桥梁施工经验。
二、盖梁抱箍法结构设计
1、侧模与端模支撑
侧模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm，在肋板外设2[14背带。在侧模外侧采用间距1.2m的2[14b作竖带，竖带高2.9m；在竖带上下各设一条φ20的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距2.7m，在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。
端模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm。在端模外侧采用间距1.2m 的2[14b作竖带，竖带高2.9m；在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。
2、底模支撑
底模为特制大钢模,面模厚度为δ8mm，肋板高为10cm。在底模下部采用间距0.4m 工16型钢作横梁，横梁长4.6m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。
3、纵梁
在横梁底部采用单层四排上下加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm×1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长30m，每两排一组，每组中的两排贝雷片并在一起，两组贝雷梁位于墩柱两侧，中心间距253.6cm，贝雷梁底部采用3m 长的工16型钢作为贝雷梁横向底部联接梁。贝雷片之间采用销连接。纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。
4、抱箍
采用两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm）制成， M24的高强螺栓连接，抱箍高1734cm，采用66根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层2～3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
5、防护栏杆与与工作平台
(1)栏杆采用φ50的钢管搭设，在横梁上每隔2.4米设一道1.2m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。钢管与支座之间采用销连接。
(2)工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。
三、盖梁抱箍法施工设计图（见附图）
图一、盖梁抱箍法施工设计总图
图二、盖梁抱箍设计图
图三、盖梁抱箍法施工支撑详图
图四、各部件连接、栏杆与工作平台详图四、主要工程材料数量汇总表
见表一。
第二部分
盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
1、设计计算原则
（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。（2）综合考虑结构的安全性。
（3）采取比较符合实际的力学模型。
（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。
2、贝雷架无相关数据，根据计算得出，无资料可复。
3、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载。
4、本计算结果不适合于除4#、5#墩盖梁施工。
5、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。以做安全储备。
6、抱箍加工完成实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可使用。
二、侧模支撑计算
1、力学模型
假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力，计算图式如图2-1所示。
2、荷载计算
砼浇筑时的侧压力：Pm=Kγh
式中：K---外加剂影响系数，取1.2；
γ---砼容重，取26kN/m3；
h---有效压头高度。
砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20℃考虑。
则：v/T=0.3/20=0.015<0.035
h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.015=0.6m
Pm= Kγh=1.2×26×0.6=19kPa
图2-1
侧模支撑计算图式
砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。
则：Pm=19+4=23kPa
盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：
P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=23×2+23×0.6/2=53kN
3、拉杆拉力验算
拉杆（φ20圆钢）间距1.2m，1.2m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：
σ=（T1+T2）/A=1.2P/2πr2
=1.2×53/2π×0.012=101223kPa=101MPa<[σ]=160MPa(可)
4、竖带抗弯与挠度计算
设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l0=2.7m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。
竖带[14b的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=609.4cm4;抗弯模量Wx=87.1cm3
q0=23×1.2=27.6kN/m
最大弯矩：Mmax= q0l02/8=27.6×2.70/8=25kN·m
σ= Mmax/2Wx=25/(2×87.1×10-6)
=143513≈144MPa<[σw]=160MPa(可)
挠度：fmax=
5q0l04/384×2×EIx=5×27.6×2.74/(384×2×2.1×108×609.4×10-8)=0.00 75m≈[f]=l0/400=2.7/400=0.007m
5、关于竖带挠度的说明
在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇时侧向压力的影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定与加强作用。为了确保在浇筑砼时变形控制在允许范围，同时考虑一定的安全储备，在竖带外设钢管斜撑。钢管斜撑两端支撑在模板中上部与横梁上。因此，竖带的计算挠度虽略大于允许值，但实际上由于上述原因和措施，竖带的实际挠度能满足要求。
三、横梁计算
采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.6m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁56个，特制钢支架3个（每个钢支架用工16型钢18m）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。
1、荷载计算
（1）盖梁砼自重：G1=156.1m3×26kN/m3=4059kN
（2）模板自重：G2=279kN
(根据模板设计资料)
（3）侧模支撑自重：G3=96×0.168×2.9+10=57kN
（4）三角支架自重：G4=8×2=16kN
（4）施工荷载与其它荷载：G5=20kN
横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=4059+279+57+16+20=4431kN
qH=4431/26.4=168kN/m
横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载GH’=168×0.4=67kN
作用在横梁上的均布荷载为：
qH’= GH’/lH=67/2.4=28kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为2.4m)
2、力学模型
如图2-2所示。
图2-2 横梁计算模型
3、横梁抗弯与挠度验算
横梁的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3
最大弯矩：Mmax= qH’lH 2/8=28×2.42/8=20kN·m
σ= Mmax/Wx=20/(140.9×10-6)
=141945≈142MPa<[σw]=160MPa
(可)
最大挠度：fmax= 5 qH’lH
4/384×EI=5×28×2.44/(384×2.1×108×1127×10-8)=0.0051m<[f]=l0/400= 2.4/400=0.006m
(可)
四、纵梁计算
纵梁采用单层四排，上、下加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm×1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长30m。
1、荷载计算
（1）横梁自重：G6=4.6×0.205×56+3×18×0.205=64kN
（2）贝雷梁自重：G7=（2.7+0.8×2+1+2×3×0.205）×40=237kN
纵梁上的总荷载：
GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=4059+279+57+16+20+64+237=4732kN
纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：
q= GZ/L=4732/26.4=179kN/m
2、力学计算模型
建立力学模型如图2-3所示。