现浇盖梁横穿钢棒法的设计及施工

现浇盖梁横穿钢棒法的设计及施工

摘要：以山东省滨州至德州高速公路十四合同段德州北高架桥为例，详细介绍了盖梁横穿钢棒法的设计与施工方法。

关键词：横穿法，钢棒，盖梁，设计，施工

1 概况

山东省滨州至德州高速公路十四合同段设置德州北高架桥1座，南线K134+158～K135+880，桥梁长度1722m，北线K134+160～K135+878，长1718m。高架桥下部基础为钻孔灌注桩，采用柱式墩和片式墩，上部为预应力混凝土连续箱梁。

德州北高架桥跨越彰卫新河，桥墩位于水中，盖梁不能采用传统的满堂支架法施工，而采用了横穿钢棒法施工。共13根现浇盖梁需采用该方法施工，盖梁截面尺寸为2.2m×1.5m，长8.694m，每根盖梁27m3混凝土。横穿钢棒法施工是在墩柱内浇筑混凝土前，在墩柱内采用PVC管预留孔。模板拆除后，在孔中穿入钢棒，由圆钢棒支撑支架、模板及整个盖梁的重量及各种施工荷载。

2 横穿钢棒法支架布置方案、设计计算要点及验算

2.1 支架布置方案

横穿钢棒法支架由支撑圆钢棒、钢板垫片、横梁工字钢、纵梁方木、楔木、对拉杆组成。

2.2 支架计算要点

支架所承受的荷载包括：

1)新浇筑钢筋混凝土重量；2)模板自重；3)施工人员和运输工具重量；4)支架自重；5)倾倒混凝土时所产生的冲击荷载；6)振捣混凝土产生的荷载。

以上2)～6)项采用分别计算或采用常规分项系数法(施工验算)，分项系数可取1)项的0.2～0.4。

支架设计及计算对象包括横梁、纵梁、支撑圆钢棒。计算步骤为：初选构件类型；计算最大弯矩、剪力；确定截面抵抗矩W和截面积A；选取构件，验算构件的挠度。

2.3 横穿钢棒法支架的计算

以德州北高架桥北线第30#墩盖梁为例，对盖梁施工支架进行受力计算，若此盖梁能够满足要求，则其它各盖梁施工均能满足要求。

2.3.1 横梁的计算

横梁按按双伸臂简支梁计算，跨径取两墩中心距5.694m，两侧悬臂长1.5m，受均布荷载。受力图示如下：

横梁采用普通热轧工字钢，弯曲应力[σw]=210 MPa，剪应力[ ]=120 MPa，每根盖梁混凝土为27m3，横梁总长8.694米，包括横梁自重及自重的荷载分布系数取0.2。

①横梁单位荷载：q=27×25×1.2/2/8.694=46.59kN／m。

②当x=1.5+5.694/2=4.347m时为最大正弯矩：

3 横穿钢棒法现浇盖梁施工

3.1 横穿钢棒法现浇盖梁施工工艺

墩柱施工时预留孔→横穿圆钢棒→钢板垫片安放→横梁工字钢吊装→纵梁方木铺放→盖梁底模板安装→盖梁底标高控制→盖梁钢筋安装→盖梁侧模安装→盖梁混凝土浇筑。

3.2 横穿钢棒法现浇盖梁施工控制要点及注意事项

1)预留孔直径宜比圆钢棒直径大1cm左右，预埋位置准确，墩柱高程控制一致；

2)墩柱混凝土达到设计要求后方可施工盖梁；

3)防止预留圆钢棒孔道受损，在预留孔道里内用砂子填塞满，两端封闭。

4)墩柱施工时，注意预埋PVC管，防止振碎；

5)盖梁混凝土强度达到规定强度后，方可拆除支承体系，拆除遵循先支后拆，从上到下的原则；

6)盖梁模板及支架拆除后，采用同标号微膨胀混凝土填塞满预留孔，并使其颜色与墩柱一致。

7)搭设底模支架时,同时要求搭设1m宽的施工作业平台,平台周围设置1.2m 高的护栏,并悬挂安全网。

4 结语

横穿钢棒法施工，预先在墩柱预留孔道，利用横穿的圆钢棒作为支架的支撑点，该方法的支架、模板及整个盖梁的重量通过圆钢棒传至墩柱，由墩柱承受，传力途径简单明确，不存在支架下沉的问题，从而避免搭设满堂支架的一种方法。通常使用于墩柱较高或墩柱较低但地基处理较困难的盖梁施工，特别适用于山区的盖梁施工。

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