張金權(quán)

摘 要：在當(dāng)前建筑行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，工程建設(shè)的質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注，一方面這是因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)與人們的生活息息相關(guān)，另外一方面也是因?yàn)橹挥斜ＷC了工程建設(shè)的質(zhì)量，才能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，這二者具有密切相關(guān)的聯(lián)系。因此，本文主要以某工程的施工建設(shè)為例，重點(diǎn)論述了高墩大跨度大體積的蓋梁無落地支架施工技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以有效的保證支撐的安全性與穩(wěn)定性，并且經(jīng)過準(zhǔn)確的計(jì)算以后，施工的最終效果都能得到保證，下面筆者就將結(jié)合具體的實(shí)例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高墩；大體積；大跨度；蓋梁；無落地支架

在施工建設(shè)的過程中，施工技術(shù)得以不斷涌現(xiàn)，為工程建設(shè)帶來了極大的便利，這是工程事業(yè)得以發(fā)展的一個(gè)典型，在當(dāng)前的施工中，一種新的支撐技術(shù)逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，這項(xiàng)施工技術(shù)不但能夠保證整個(gè)工程的成本，還能確保其具有一定的安全性，在當(dāng)前的很多工程項(xiàng)目中已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用，因此本文將重點(diǎn)對這一施工技術(shù)進(jìn)行論述，探究其在施工中的優(yōu)越性，分析不足之處，以便在今后的施工建設(shè)中能夠得以進(jìn)一步的完善，更好的發(fā)展我國的工程建設(shè)。

1 工程概況

某工程施工的過程中主要采用了高墩大體積大跨度的蓋梁無落地支架施工技術(shù)，這項(xiàng)工程是主要的組成部分之一，采用了混凝土的結(jié)構(gòu)模式，整個(gè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)雙柱整幅式發(fā)展，橋墩的高度為30m至40m之間，采用這一蓋梁的長度是24.1m，跨度為14.2m，凈跨度是12m，整體的高度是2.5m，這一蓋梁的優(yōu)勢在于跨度大，并且體積大的特點(diǎn)，在施工過程中之所以選擇這一施工技術(shù)也就是看中了這一平臺(tái)支架系統(tǒng)的可靠性以及安全性，在經(jīng)濟(jì)性方面也具有良好的效果。是施工中的關(guān)鍵性技術(shù)。

2 蓋梁施工平臺(tái)支架的設(shè)計(jì)

2.1 施工方案設(shè)計(jì)

在進(jìn)行施工的過程中，需要使用大量的材料，在投入方面也是相當(dāng)大的，同時(shí)需要對其穩(wěn)定性加以進(jìn)一步的控制，這樣才能保證工程的順利進(jìn)行。綜合各方面的考量之后，決定采用這種無落地的支撐施工技術(shù)，在斜撐中主要應(yīng)用了下抱箍，在搭設(shè)工字鋼橫梁時(shí)，則主要應(yīng)用了上抱箍以及斜撐，下圖為具體的施工平臺(tái)。

2.2 主橫梁和斜撐的設(shè)計(jì)

首先對主橫梁以及斜撐進(jìn)行設(shè)計(jì)，主橫梁的構(gòu)成中主要是由工字鋼橫梁組成的，其中一側(cè)的橫梁長度為24m，另外還有兩根長度為12m的工字鋼進(jìn)行連接，連接的方式是高強(qiáng)螺栓，在進(jìn)行斜撐的過程中，主要采用的方式是進(jìn)行對口焊接，斜撐的數(shù)量為16根，需要對其進(jìn)行受力分析的測試，在此基礎(chǔ)上才能對工字鋼以及槽鋼的型號進(jìn)行選擇，在進(jìn)行具體的計(jì)算過程中，需要對蓋梁的自重進(jìn)行計(jì)算，荷載的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，現(xiàn)具體計(jì)算的結(jié)果如下：因?yàn)楸竟こ讨?，蓋梁的體積是90.4m3，長度是24.1m，采用型號為C40的混凝土，其重量為每m326kN，所以計(jì)算蓋梁的自重應(yīng)該是鋼筋混凝土容量以及體積之積，結(jié)果是2350kN。緊接著對模板的自重進(jìn)行計(jì)算，分別選擇側(cè)模與底模為6mm厚度的鋼模板，其容重為每m378kN，如果按照平臺(tái)寬度為5m這一數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，那么再加上固定構(gòu)件的重量，最終的荷載結(jié)果應(yīng)該是每m5kN。工字鋼的自重情況也是需要考慮的內(nèi)容，對其進(jìn)行保守估計(jì)，在每m的重量是109kg，兩側(cè)的總長度為28.1m，因此計(jì)算所得自重的結(jié)果應(yīng)該是每m2.2kN。除此之外，還應(yīng)該對人員的機(jī)械荷載以及混凝土振搗所獲得的荷載進(jìn)行計(jì)算，最終將這些數(shù)據(jù)加在一起就是總荷載。計(jì)算結(jié)果是每m113.4m。將蓋梁自重以及人員振搗等荷載的數(shù)值加在一起，最終的結(jié)果是每m113.4kN。在計(jì)算完荷載以后，還應(yīng)該對橫梁進(jìn)行計(jì)算。如圖2所示，將支點(diǎn)設(shè)立在1/3跨度的位置上，同時(shí)還要在下抱箍的位置上增加兩道斜撐，在圖中可以清楚的顯示抱箍支撐點(diǎn)的位置是B、E，對橫梁進(jìn)行計(jì)算，其中彎矩最大的支撐點(diǎn)位置是在B處，計(jì)算出負(fù)彎矩最終的結(jié)果是-266.4kN·m，然后對跨內(nèi)的最大彎矩進(jìn)行計(jì)算，其中最大彎矩是在AB以及EF的位置上，計(jì)算結(jié)果是198Kn·m，想要保證整體的安全性，則要對安全系數(shù)進(jìn)行合適的選擇，本工程中安全系數(shù)為1.7。

斜撐的計(jì)算。針對單根斜撐進(jìn)行受力計(jì)算，考慮斜撐受軸向壓力而破壞的情況。支座A、F處的反力：R=0.394×113.4×4.73=211.3KN支座D、C處的反力：R=0.974×113.4×4.73=522.4kN。鋼材軸向許應(yīng)力取215Mpa選取鋼材最小截面A=562×1.414×10/215=40cm2查表宜選取2根不小于20a槽鋼作為斜撐，實(shí)際選擇22a的槽鋼。

2.3 抱箍的設(shè)計(jì)

（1）抱箍螺栓數(shù)目的確定。采用M24高強(qiáng)螺栓，8.8級，單個(gè)M24高強(qiáng)螺栓的預(yù)緊力[F]=225KN，鋼材與砼的摩擦系數(shù)μ取0.3，螺栓的傳力接觸面數(shù)目n=1，安全系數(shù)k取1.7。單個(gè)抱箍的產(chǎn)生的最大摩擦力等效為支座反力。按照極端情況，所有蓋梁自重由兩個(gè)抱箍去承擔(dān)，考慮到其它施工荷載，乘1.2的系數(shù)。蓋梁體積為90.4m3，C40鋼筋砼容重取26KN/m3，則單個(gè)抱箍產(chǎn)生的最大摩擦力N=26×90.4×1.2/2=1410KN。單個(gè)螺栓承受的抗剪力：Nj=N/m=38.5<[NL]抗剪滿足要求。（2）抱箍鋼板高度。理論上來說，抱箍螺栓在豎向方向排列成1排為最有利情況，但是必定使抱箍體高度增加。本抱箍按每側(cè)18個(gè)螺栓，豎向3排排列。螺栓中心間距的容許范圍為3d～12d，螺栓中心至構(gòu)件邊緣距離的容許范圍為1.5d～4d。d為螺栓孔直徑，取28mm。則高度H取值為60cm較合適。（3）螺栓所需終擰力矩。螺栓連接處的扭矩系數(shù)平均值，k取0.13，力臂L1，M24螺栓取0.015m每個(gè)螺栓的終擰扭矩R=kN1L1=254.7N·m。（4）抱箍鋼板厚度。在抱箍高度H確定的情況下，可根據(jù)抱箍體鋼板的極限破壞應(yīng)力來確定抱箍鋼板的厚度t。考慮到抱箍和砼的摩擦，抱箍體面板承受螺栓的拉力：P=18Nl-18Nlμ=1645KN

抱箍體鋼板的縱向截面積：S1=Ht。抱箍體拉應(yīng)力σ=P/S1<[σ]=140Mpa時(shí)，滿足抗拉要求。取鋼板厚度取t=2cm。

3 支架和平臺(tái)的安裝

支架和平臺(tái)的安裝通過塔吊或吊車來配合進(jìn)行。首先進(jìn)行抱箍的安裝，抱箍安裝完后再進(jìn)行工字鋼橫梁的吊裝，然后安裝斜撐及斜撐之間的剪刀撐。支架安裝后，進(jìn)行澆筑平臺(tái)的搭設(shè)。在橫梁上設(shè)置方木作為墊梁，上鋪蓋梁底模。支架和平臺(tái)正式使用之前，必須進(jìn)行加載預(yù)壓，進(jìn)行平臺(tái)安全性和支架變形的檢測。通過前面的計(jì)算分析，可知理論上橫梁的最大撓度僅有0.5cm，但是考慮到實(shí)際施工的各項(xiàng)因素，實(shí)際的施工預(yù)拱度應(yīng)結(jié)合預(yù)壓的參數(shù)結(jié)果來確定。

4 總結(jié)

采用本方案進(jìn)行同類橋墩蓋梁的施工，具有取材方便，結(jié)構(gòu)簡單合理，安全可靠，施工簡便等特點(diǎn)。相對于滿堂支架法，在施工成本和安全性上有顯而易見的優(yōu)勢。同貝雷架等其它無落地支架法相比，在經(jīng)濟(jì)性和安全性上也具有一定的優(yōu)勢。

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