吴迎春，朱树森，邵永生，叶水标

（1.浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州310012；2.浙江金筑交通建设有限公司，浙江杭州310000）

1 工程简介

云景高速公路二合同段溪口大桥设计为分离式桥梁，左右幅桥各长907 m(起迄里程右幅为YK11+234.5～YK12+141.5，左幅ZK11+212.5～ZK12+119.5)，左右幅各25跨（15×40 m+10×30 m），除0#台肋板式桥台、25#桥台帽外，各有23排桥墩（墩柱直径1.6 m～2.0 m的钢筋混凝土结构），墩柱上方为盖梁。盖梁为长11.75 m，宽2.2 m，高1.8 m的钢筋混凝土结构。由于溪口大桥桥位区属两山夹一水、低山丘陵区、呈V字型沟谷，地形起伏较大，其中有半幅桥位于山坡上，底面高程143.10～165.60 m，桥最大架空高度为46.79 m，墩柱盖梁采用抱箍法施工技术。

2 设计说明

2.1 抱箍

采用两块半圆弧型A3钢板（板厚t=16 mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高40 cm，采用内排由8根、外排由4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，同时对墩柱混凝土面保护，在墩柱与抱箍之间设一层土工布垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

2.2 纵梁

在横梁底部采用两排I50a工字钢作纵梁，长12 m，两组纵梁位于墩柱两侧，中心间距6.5 m，两端各悬臂2.75 m。两排工字钢之间采用5排对拉螺杆连接加固，纵梁架设在抱箍上，纵、横梁，以及纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

2.3 底模支撑

底模为特制定型钢模板（墩柱相交部位设计为两半圆型定型模板，两柱之间为两块定型模板,两悬臂端各一块带三角型模板），面模厚度为δ5 mm，肋板高为10 cm。在底模下部采用间距0.45 m［14a槽钢作横梁，横梁长4.0 m。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。横梁下设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。

2.4 侧模与端模支撑

侧模为特制定型钢模板（300 cm×190 cm）,面模厚度为δ6 mm，肋板高为10 cm。在侧模外侧采用等间距100 cm的 [14a作竖带并与模板焊接牢固，竖带高220 m；在竖带上下各设一条φ18的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距210 cm，在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。

端模为特制定型钢模板（220 cm×150 cm）,面模、肋板与侧模板相同。在端模外侧采用间距75 cm的2[14a作横带；采用栓杆，一端焊接在盖梁主筋上。

2.5 防护栏杆与工作平台

在横梁上等间距纵向（100 cm）、横向（55 cm）搭设钢管（φ48×3 mm）支架，立杆高（350 cm），步距180 cm，防护栏杆高120 cm，钢管之间采用扣件连接。立杆与横梁的连接采用在横梁上设0.2 m高的钢筋支座，立杆插入钢筋支座，并设扫地杆，且扫地钢管与横梁采用扣件连接固定。在钢管支架上铺设2 cm厚的木板，木板与小横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。

3 高墩盖梁抱箍法施工受力验算

3.1 纵梁工字钢承受荷载计算

则I50a工字钢每米均布荷载：

注：1.2为静载系数，1.4为活载系数。

由于盖梁中间段荷载大于悬臂端荷载，分析时则按盖梁中间段荷载计算（见图1）。

图1 纵梁受力计算模型

3.2 钢抱箍验算

抱箍由两块半圆弧型A3钢板（板厚t=16 mm、板高40 cm，）制成，采用内排由8根、外排由4根M24的高强螺栓连接。A3钢板的充许应力：δ=1 400 kg/cm2；允许剪应力[τ]=850 kg/cm2。受力分析如图2所示。

图2 钢抱箍受力分析图

3.2.1荷载计算

每个盖梁在墩柱设二个抱箍体支承上部浇筑盖梁施工荷载，由纵梁每延米承受荷载知抱箍体承受的竖向压力（即支座反力）。

根据纵梁反力计算,以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N=47 397.7 kg进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

3.2.2抱箍受力计算

抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力和轴线方向的外拉力产生，根据《路桥施工计算手册》第426页计算。

3.2.2.1每个M24高强螺栓的容许承载力计算

（1）抗剪连接（承受摩擦面间的剪力）：

式中：P——高强螺栓的预拉力，取225 kN;

μ——摩擦系数，取0.3；

n——传力接触面数目，取1；

K——安全系数，取1.7。

（2）承受摩擦面间的剪切和螺栓轴线方向的外拉力：

式中：P——高强螺栓的预拉力，取225 kN;

Z——每个高强螺栓在其轴线方向所受的外拉力，此拉力不应大于0.6P，取0.3P。

3.2.2.2高强螺栓数目计算

根据抱箍体需承受的竖向压力N=47 397.7(kg)计算高强螺栓数目m：

则每条高强螺栓实际提供的抗剪力：

∴12个M24的高强螺栓能承担所要求的荷载。

3.2.2.3高强螺栓轴心受拉构件的强度计算

式中：N——构件的轴心力；

n1——构件与节点板或拼接板一端连接的高强螺栓数目，取12个；

n——所计算截面（最外列螺栓处）上高强螺栓的数目，取11个；

A——M24高强螺栓截面积，A=4.52 cm2。

则轴心受拉：

3.2.3 抱箍体的应力计算

3.2.3.1抱箍壁为受拉产生拉应力

抱箍壁采用面板δ16 mm的钢板，抱箍高度为40 cm。

则抱箍壁的纵向截面积：S1=1.6×40=64(cm2)

∴抱箍体的应力满足设计要求。

3.2.3.2抱箍体剪应力

根据第四强度理论：

∴抱箍满足强度要求。

4 高墩盖梁抱箍法施工工艺流程

（1）施工准备：经过试验，对拟用于盖梁施工的钢筋、水泥、黄砂、碎石进行检验，并经工程师的批准，积极采用混凝土外加剂，改善混凝土的和易性等。

（2）立盖梁底模：盖梁施工平台搭设好后，开始立底模，底模由5 mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸量测，控制好成形盖梁的几何尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。

（3）绑扎钢筋：钢筋严格按设计加工，在钢筋加工场对骨架片和箍筋半成品加工，用平车运至施工现场，用汽车吊起吊并在盖梁底模上安装成型。相邻钢筋接头位置错开并符合规范要求，钢筋与模板间用混凝土垫块固定以确保混凝土保护层厚度，混凝土垫块根据钢筋保护层厚度预制。特别是墩身伸入盖梁部位的钢筋要格外重视。

（4）立盖梁侧模：侧模由6 mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸及标高量测，控制好成形盖梁的尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现并增加斜支撑，支撑须牢固。

（5）混凝土浇注：混凝土浇注前，要检查模板接缝、拉杆螺栓、模板连接螺栓及底脚楔子，模板支立必须牢固可靠。混凝土拌和在自动计量拌和站进行，水泥、砂石料、外加剂及拌和用水的各项性能指标均符合规范要求。在拌和过程中，注意混凝土的用水量，并严格控制水灰比，随时检查混凝土坍落度。混凝土拌和后采用混凝土输送车直接送到盖梁的施工位置,用汽车吊将混凝土用料斗送入盖梁模板内。混凝土必须从盖梁的一端循序进展至另一端，分层浇注。灌注时下料应均匀连续，不宜集中猛投而发生挤塞。混凝土灌注过程中，要随时检查模板加固情况，漏浆处及时堵塞。对钢筋密集部位注意加强振捣，防止漏振。

（6）养护：混凝土达到一定强度(2.5 MPa)后进行拆模，拆模后立即检查成品混凝土的外观质量，发现问题及时处理，检验合格后用土工布或塑料薄膜包裹养护。

5 结语

通过应用实践，证明抱箍法施工技术可克服高桥墩大跨度盖梁采用支架、门架搭设困难、时间长、安全稳定性差，易产生支架沉陷、扭曲变形等诸多缺点。采用该施工技术，能有效地防止支架失稳，节约施工时间，加快工程进度，降低工程成本，保证施工质量，具有较高的经济效益和社会效益。