1、大橋墩柱蓋梁抱箍施工方案蓋梁施工采用在墩柱上設置2cm厚鋼抱箍，一個墩柱兩個抱箍，高度為50cm，墩柱每側采用2根36a工字鋼作橫梁，橫梁上面鋪設16工字鋼作分配梁，分配梁上安放定型鋼模板。本圖按2.0m柱徑計算，1.8m柱徑蓋梁尺寸比2.0m柱徑蓋梁小,不作計算,其它受力相同，故只計算2.0m柱徑蓋梁即可。蓋梁混凝土:41.4m3。蓋梁特點及模板和支架布置圖2 結構計算：36a工字鋼，總長L=12m,懸臂L1=2.4m，墩柱凈距L2=4.6m2.1蓋梁砼重量：q1=41.426=1076.4 kN2.2模板、支架自重1、蓋梁兩側各設置一根36a工字鋼作為施工主梁，長12mq2=59.9101

2、221000=14.376kN2、主梁上鋪設16工字鋼作為施工橫梁，每根長3.5m，墩柱外側各設3根，兩墩柱之間設置8根，間距為0.72m，共14根。q3=20.5104.8141000=13.776 kN3、 16工字鋼上鋪設蓋梁定型鋼模板，荷載按0.75kN/m2計算, 定型鋼模板為70m2q4=700.75=52.5 kN2.3、施工人員、機具重量，查路橋施工計算手冊荷載按2.5kN/m2q5=（10.984.8）2.5=131.76 kN2.4 查路橋施工計算手冊振搗砼產生的荷載為2kN/m2，砼澆筑產生的沖擊荷載為2kN/m2q6=（10.984.8）(2+2)=210.816kN荷

3、載分頂系數:靜荷載取1.2，動荷載取1.4。合計：(1076.4+14.376+13.776) 1.2+(52.5+131.76+210.816)1.4=1878.99 kN3 橫梁、主梁及抱箍驗算3.1 橫梁驗算（單位：kN、m、mPa）橫梁受力簡圖3.1.1 16工字鋼截面特性：截面矩W=141cm3, 慣性矩I=1130cm4, 彈性模量E=2.06105N/mm2。面積A=26.1m2作用于橫梁上的荷載：q橫=1878.99 /(11.42.3) 0.62=44.431 kN/m1） 彎矩圖Mmax=21.72 kN.m 2） 剪力圖tmax=44.431 kN強度應力：=M/w=21

4、.72103/141=155.1 mPa=215mPa剪應力： = (Q/S）1016.98 mPa=125mPa3） 位移圖根據計算，單元（1）及（3）端部位移為：-0.5mm；單元（2）中部的位移最大，為3.8mm2300/400=5.75mm,滿足要求。I16工字鋼作橫梁滿足施工要求！3.2 主縱梁計算3.2.1 I36a工字鋼截面特性截面矩W=875 cm3, 慣性矩I=157630 cm4, 彈性模量E=2.06105N/mm2，面積A=76.3m2。3.2.2 受力計算1） 主梁受力簡圖(單片梁)q主=44.4312.3/2=51.096 kN2)彎矩圖Mmax=275.918 k

5、N.m強度應力：=M/w=275.918103/(8752)=157.67 mPa=215mPa3)剪力圖tmax=204.384 kN剪應力：=(Q/S）) 1013.4 mPa=125mPa4)位移圖根據計算：單元（1）及（15）懸臂位移為-5.95mm2400/400=6mm。單元（8）的位移最大為6mm6600/400=16.5mm。滿足要求。根據計算，支座反力357.672 kN。因此由上述計算可知：2根12米長I36a工字鋼作橫梁，滿足施工要求！3.3 抱箍驗算 設計荷載蓋梁自重，模板自重（底模自重和側模自重），I14工字鋼分配梁自重，I36b橫梁自重，施工人員及機械荷載，振搗沖擊

6、荷載。根據計算可得，一個抱箍的受力按：N=G=357.6722715.344kN 螺栓抗剪計算抱箍所受的豎向壓力由M30的高強螺栓的抗剪力產生，查路橋施工計算手冊：M30螺栓的容許抗剪承載力：NL=nP/K式中：P-8.8s M30高強螺栓的預拉力，取250kN；-摩擦系數，取0.30； n-傳力接觸面數目，取0.85； K-安全系數，取1.7。則：NL=2300.300.85/1.7=34.5 kN得螺栓數目m：mN/NL=715.344/34.5=20.73個，取22個則每個高強螺栓提供的抗剪力：N=N/m=715.344/22=32.52 KNNL=91.9kN故一個抱箍由21個8.8s

7、 M30高強螺栓能承擔所要求的荷載。3.3.3 鋼帶與墩柱的摩擦力計算.1 鋼帶對墩柱的壓應力1公式BDN kN式中：摩擦系數，取0.30； B鋼帶寬度，本例取500mm； D墩柱直徑，本例2000mm； K荷載安全系數取1.5； N傳于牛腿上的上部荷載，本例為715.344kN；c砼墩柱抗壓強度容許值，其值不大于0.8Rab，墩柱混凝土設計標號為30號，軸心抗壓強度Rab21mpa0.8Rab0.82116.8mPa。代入相關量值得：1KN /(BD)=1.14mPac16.8 mPa.2 鋼帶內應力2力的合成圖（見圖4）由圖4可得： 化簡得：21r/t式中：t鋼帶厚度，本例為20mm； r

8、墩柱半徑1000mm。代入相關量值得： 21r/t =1.141000/20=57 mPa140 mPa式中：A3鋼軸向應力容許值140 mPa。則：半個鋼帶所受拉力P：P2A57（20500）/1000=570 kN。一個鋼帶所受拉力：2P=1140 kN一個高強螺栓設計抗拉力Nt：Nt(Ae1)ftb(706.861)400/1000282.74 kN。11 Nt=11282.743110.1 kN式中：A鋼帶橫截面面積； Ae螺栓有效截面積，取Ae3.1415706.86 mm； ftb8.8級螺栓抗拉強度設計值，為400mPa。11Nt 2P，可以使用。.3 半個鋼帶伸長量257 mP

9、a時，半個鋼帶伸長量為L L（2/E）r鋼帶加工長度L（半個）：LrL（12/E）r式中：E鋼帶的彈性模量，為2.06105 mPa。代入相關值得：L（157/206000）3.1410003139 mm。兩半抱箍接頭間隙取20mm，則取L3110mm，一側牛腿腹板處采用11根承壓型連接高強度8.8級M30螺栓，分三排布置，螺栓孔直徑取32mm。.4 抱箍軸向受拉計算砼與鋼抱箍之間的摩擦系數取=0.3計算抱箍產生的壓力Pb= N/=715.344/0.3=2384.48 kN由高強螺栓承擔。則軸心力：N=Pb=2384.48 kN一個抱箍的壓力由22個M30高強螺栓的拉力產生，即每個螺栓拉力為

10、：N1=Pb/22=2384.48 /22=108.39 kNP=2500.9=225 kN=N/A= N（1-0.4m/m）/A式中：N-軸心力m-所有螺栓數目，?。?2個m-一端螺栓數目，?。?1個A-30高強螺栓截面積，A=706.86 mm=N/A= N（1-0.4m/m1）/A=2384.4810(1-0.422/11)/(22706.86)=30.67 mPa=140mPa故高強螺栓抗拉強度滿足要求。.5 抱箍體的應力計算1）、抱箍壁為受拉產生拉應力拉力：P1=11N1=11108.39=1192.29（kN）抱箍壁采用面板20mm的鋼板，抱箍高度為500mm。則半個抱箍壁的縱向截

11、面積：S1=20500=10000(mm2)=P1/S1=1192.29103/（210000）=59.61(mPa)=140mPa抗拉強度滿足設計要求。2）、抱箍體剪應力=N/（2S1）=715.3441000/（210000）=35.77 mPa=85mPa抗剪強度滿足要求！.6 根據第四強度理論W=（2+32）1/2=（59.612+335.772）1/2=85.98mPaW=145mPaW彎曲應力容許值。滿足彎曲強度要求。 抱箍焊縫設計焊條采用E43型，手工焊，鋼材Q235鋼，焊縫形式為角焊縫。按照焊縫傳遞應力與母材所承受應力相協調的原則，由于腹板焊縫傳遞彎矩很小，可略去不計。即假設腹

12、板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承受全部彎矩M，并將M化成一對水平力HM/h。將G/4等效為剪力V與彎矩M的合成，即：VG/41430.688/4=357.672 kNM=G/4e357.6720.135.767 kNme牛腿受力點至墩外緣的水平距離10cm1）、翼緣焊縫所承受的水平力：HM/h35.767/0.4977.08 kN式中：h牛腿上下翼緣焊縫中線間距離(500-25)=490mm。2）、在水平力H作用下翼緣焊縫強度：HH/（he1Lw1）77.08103/（0.78（4480）7.17 mPa式中：he1焊縫有效寬度，取he10.7hf； hf焊縫焊角尺寸，本例為8mm； Lw1翼緣水

13、平焊縫長度，取480mm3）、在剪力V作用下腹板側焊縫剪應力為f： fV/（he2Lw2）357.67103/（0.78(4480)）33.27 mPa式中符號同上。he2焊縫有效寬度，取he10.7hf；hf焊縫焊角尺寸，本例為8mm；Lw2翼緣豎直焊縫長度，取500210480mm4）、螺栓壓力P由翼焊縫及腹板焊縫共同承擔，所以在螺栓壓力P作用下pP/（）（2384.48/2）103/（0.78（4480）110.89 mPa。式中符號含義同上。所以：5）、腹板焊縫強度翼翼(2H+2p )1/2=(6.972+92.912 )1/2=93.17 mPafffw1.22160195.2 mP

14、a；6）、腹板焊縫強度腹腹(H/p) 2+2f )1/2=(7.17/110.89) 2+33.272 )1/2=33.27ffw160 mPa；式中：f正面焊角強度增大系數，取f1.22； ffw角焊縫抗拉、壓、剪的強度設計值，為160mPa。經過以上計算可知，初擬抱箍尺寸安全可行。 螺栓需要的力矩M1)由螺帽壓力產生的反力矩M1=1N1L11=0.15鋼與鋼之間的摩擦系數力臂L1=0.022m 大六角標準螺帽對邊寬度M1=0.15108.390.022=0.358 kNm2)M2為螺栓爬升角產生的反力矩,升角為10M2=1N1cos10L2+ N1sin10L2力臂L2=0.014m M3

15、0螺栓有效直徑M2=0.15108.39cos100.013+108.39sin100.013=0.453 kNmM=M1+M2=0.358+0.453=0.811 kNm=81 kgm所以要求螺栓的扭緊力矩M81kgm4 抱箍法施工過程4.1根據蓋梁設計標高反算出抱箍鋼帶下沿在墩柱上的位置，并在其上做好標記，以便抱箍準確就位。4.2將兩半抱箍用牛腿處螺栓固定成型，置于墩柱下方地面上。4.3在兩牛腿處螺栓之間穿一鋼絲繩，用吊車鉤住鋼絲繩將抱箍吊裝就位。吊裝時，注意在兩牛腿板下方撐一鋼筋，以確保抱箍不變形。4.4抱箍按墩柱上標高準確就位后，就要緊固牛腿處螺栓。因為此處螺栓承受力較大，為便于施工，

16、需將扳手把加長，可加焊一根100cm長，28的鋼筋，緊固時，由兩人踩加長的鋼筋，直到踩不動為止，再復核兩半抱箍接頭間隙是否小于等于3cm（設計要求）直到符合要求為止。4.5把兩根45a橫梁吊置于墩柱兩側牛腿上，用拉桿在兩端將兩者拉緊，防止其向兩側傾覆，其上安放木楔、分配梁和蓋梁底模。4.6搭設簡易腳手架，供施工時工人上下。4.7用水準儀測設蓋梁底模標高，如低于設計值，用木楔相應調整底模標高。4.8在本施工方法首先使用時，為確保蓋梁混凝土澆注完成后其底模不下沉，即抱箍所受壓力達到其設計值，需進行荷載預壓試驗，可在墩柱根部進行。由前面計算可知，底模以上荷載包括：a、蓋梁自重1076.4 kN；b、

17、鋼模板自重90.6 kN ；c、施工荷載131.76 kN ；d、2I36a橫梁自重14.376kN；e：I14分配梁自重：52.5kN；f：振搗沖擊荷載：210.816kN，合計：(1076.4+14.376+13.776)1.2+(52.5+131.76+210.816)1.4=1878.99kN，在底模上堆放重物190t，且使其堆放形式盡量接近施工實際情況。24h后，用水準儀復測底模標高，若下沉量過大，則應繼續緊固牛腿螺栓，直到底模下沉5mm則認為可行，記錄下螺栓進距（可根據螺距及所擰圈數予以確定）作為參考值，最好固定專人緊固牛腿螺栓，建立其經驗值。4.9卸下預壓沙袋，將蓋梁鋼筋吊置于底模上，裝好側模澆注混凝土；4.10拆除底模時，先拆側模，然后用鋼絲繩將橫梁工字鋼、底模固定于蓋梁上，松開抱箍牛腿螺栓，使抱箍沿墩柱滑下，最后卸下橫梁和底模。5 施工注意事項5.1 墩柱混凝土強度在養生達到設計強度的75以上后方可進行；5.2在抱箍