孟善寶

摘 要：剪力棒法在市政工程高墩中，相比于滿堂支架法，有不受場(chǎng)地限制，便于安裝拆除等特點(diǎn)。與貝雷梁組合又可作為長(zhǎng)懸挑結(jié)構(gòu)蓋梁的支架，施工組織起來(lái)快速方便，安全可靠性高。該文結(jié)合實(shí)際對(duì)其應(yīng)用做簡(jiǎn)要概述。

關(guān)鍵詞：剪力棒 高墩長(zhǎng)懸挑蓋梁 支架 檢算

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0098-06

1 工程概況

烏魯木齊市外環(huán)快速路道路擴(kuò)容改建工程（二期）A1標(biāo)段主線Pn2001～Pn2037共37片蓋梁因處于山坡地帶、兩側(cè)為既有道路，且墩柱高度較高、下部地基承載力差等原因，無(wú)法采用滿堂支架法施工蓋梁，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地受限的實(shí)際情況在墩柱頂部預(yù)留孔洞采用剪力棒法施工蓋梁。

2 蓋梁支架結(jié)構(gòu)

由于墩高較高，蓋梁的施工采用三角斜腿托架支撐的形式。墩身上預(yù)留孔洞按圖穿插剪力棒，將三角托架通過(guò)剪力棒銷接于啞鈴型墩身上。剪力棒直徑為100 mm，剪力棒上下間距1.6 m，橫向中心間距2.7 m。然后在三角托架上部放置工字鋼墊梁，墊梁上放置貝雷梁組合架，貝雷梁組合架上放置I16工字鋼分配梁，分配梁上支立間距為60×60 cm的碗扣支架，碗扣支架上放置I14的工字鋼橫梁，橫梁上放置定型鋼模底模板，這樣就搭設(shè)好了整個(gè)蓋梁的施工平臺(tái)。如圖1所示（未示碗扣支架）。

3 設(shè)計(jì)荷載

蓋梁為變截面蓋梁，最高處為2.549 m，最矮處為1.669 m，長(zhǎng)度為17.5 m，混凝土一次澆筑完成。

鋼筋混凝土容重取為26.5 kN/m3。

4 設(shè)計(jì)控制因素

（1）撓度控制：最大撓度控制在L/400以內(nèi)。（2）受力控制：Q235B型鋼按150 MPa控制，碗扣支架立桿在步距60c m的情況下容許值按[N]=40 kN計(jì)算。

5 碗扣支架受力計(jì)算

由于該梁為變高截面，按最大梁高處計(jì)算碗扣鋼管承載力。梁高為2.549m，鋼管間距0.6×0.6m，單根鋼管承擔(dān)的混凝土重量；NG=1.3×2.549×0.6×0.6×26.5=31.6kN <[N]滿足要求。

6 分配梁計(jì)算

6.1 分配梁受力情況

分配梁采用I16工字鋼，垂直分布在貝雷梁組合結(jié)構(gòu)頂面，圖2所示。

根據(jù)蓋梁的截面積可以計(jì)算出，單根立桿承載情況如下：中間兩根立桿承受的蓋梁混凝土面積是2.8 m2，分配梁間距是60 cm，那么該部分混凝土荷載就是：

2.8m×0.6m×26.5kN/m3×1.2≈54kN

則每根立桿承受的荷載就是27kN。對(duì)于外側(cè)兩根立桿，主要承受模板荷載及部分混凝土荷載，最外邊立桿受力按5kN考慮，次外邊的立桿按15 kN考慮，那么可以根據(jù)該受力情況進(jìn)行分配梁的計(jì)算。

6.2 分配梁結(jié)構(gòu)計(jì)算

6.2.1 分配梁計(jì)算模型

見(jiàn)圖3。

6.2.2 分配梁反力

見(jiàn)圖4。

從分配梁的反力可知，單側(cè)的兩片貝雷梁受力完全不同，因此在施工時(shí)，兩片貝雷梁需要并列放置，并單獨(dú)加工橫向連接支撐架，并與橋墩另外一側(cè)的兩片貝雷梁一同連接起來(lái)，形成共同受力體系。如果兩片貝雷梁并列放置，那么可以看作是共同受力，從上面的計(jì)算可知，兩片貝雷梁承受的豎向力之和是5.6t-0.9t=4.7 t，那么每片貝雷梁承受的荷載就是2.35 t（每60cm間距），均布荷載大小就是：2.35 t÷0.6m=3.92 t/m。

6.2.3 分配梁位移

見(jiàn)圖5。

可見(jiàn)，分配梁的位移很小，即碗扣支架立桿的豎向位移很小，能夠滿足要求。

6.2.4 分配梁應(yīng)力

見(jiàn)圖6。

分配梁的應(yīng)力最大是58 MPa，小于容許值150 MPa，能夠滿足要求。

6.3 貝雷梁結(jié)構(gòu)計(jì)算

6.3.1 貝雷梁計(jì)算模型

為簡(jiǎn)化計(jì)算，將貝雷梁看做單根梁進(jìn)行計(jì)算，而不是看做桁架進(jìn)行計(jì)算，貝雷梁的剛度I=250497.2cm4，采用工字鋼模擬剛度進(jìn)行檢算。貝雷梁承受的均布荷載最大處是3.92 t/m（按4 t/m計(jì)算），端部則是3 t/m，如圖7所示：

6.3.2 貝雷梁反力

見(jiàn)圖8。

單片貝雷梁的支撐反力是28.1t，那么三角架承受的荷載就是2×28.1t=56.2t。

6.3.3 貝雷梁位移

見(jiàn)圖9。

6.3.4 貝雷梁彎矩

見(jiàn)圖10。

貝雷梁最大彎矩是55 tm，小于容許值78 tm，能夠滿足要求。

6.3.5 貝雷梁剪力

見(jiàn)圖11。

貝雷梁最大剪力是20 t，小于容許值24 t，能夠滿足要求。

7 三角托架計(jì)算

7.1 三角托架受力情況

三角托架焊接為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在橋墩的單側(cè)采用雙25 b槽鋼焊接而成，采用剪力棒與墩身預(yù)留孔洞相連，三角托架上放置橫向的工字鋼墊梁，墊梁上則放置的是貝雷梁，圖12所示。

7.2 三角托架上墊梁受力計(jì)算（圖13）

工字鋼墊梁采用雙25 b槽鋼，承受貝雷梁傳遞的集中荷載28.1 t，應(yīng)力計(jì)算雙25 b槽鋼墊梁的組大應(yīng)力是127.3 MPa，小于150 MPa，滿足要求。

7.3 三角托架受力計(jì)算

7.3.1 計(jì)算模型

見(jiàn)圖14。

7.3.2 位移

見(jiàn)圖15。

最大位移2 mm。

7.3.3 應(yīng)力endprint

見(jiàn)圖16。

最大應(yīng)力110 MPa，小于容許應(yīng)力150 MPa，滿足要求。

7.3.4 反力

見(jiàn)圖17。

上端剪力棒承受的力是58 t，下端則承受的是水平及豎向力的合力82 t。用此力來(lái)進(jìn)行剪力棒的檢算。

8 剪力棒計(jì)算

從上面的三角架計(jì)算可知，剪力棒承受的最大荷載是82 t，由于三角架桿件是雙25 槽鋼口對(duì)口焊接而成，剪力棒承受的荷載圖18所示。

剪力棒的直徑是100 mm，承受82 t的剪切力荷載，那么剪力棒的剪應(yīng)力是：

τ=1.5×820kN×（3.14×100mm×100mm

÷4）=157MPa

采用Q345B材質(zhì)，其抗剪容許應(yīng)力是160 MPa，滿足要求。

9 墩柱偏心受壓檢算

9.1 計(jì)算荷載

由于三角托架安裝好后，承受貝雷梁傳遞的荷載，而三角托架傳遞給墩柱的則是偏心受壓荷載，偏心距是2.055 m，偏心力是56.2 t×2=112.4 t。下面根據(jù)墩柱的配筋進(jìn)行其偏心受壓計(jì)算：

偏心彎矩M=231 tm；豎向力N=112.4 t。

9.2 設(shè)計(jì)資料（圖19）

混凝土：C30fc=14.30 N/mm2

主筋：HRB335（20MnSi）fy=300N/mm2Es=2.000×105N/mm2

箍筋：HRB335（20MnSi）fyv= 300N/mm2

受拉鋼筋合力中心到近邊距離as=35 mm

尺寸：b×h×l0=2000×1500×20000 mm

h0=h-as=1465mm

彎矩Mx：2310.00kN·m

壓力設(shè)計(jì)值：N=1124.00kN

配筋方式：對(duì)稱配筋

9.3 計(jì)算結(jié)果

9.3.1 主筋，

（1）計(jì)算偏心距ei

附加偏心距，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.3，取20 mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30兩者中的大值。

ea=max（20，h/30）=50.00mm

ei=e0+ea=2055+50.00= 2105.00mm

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-2

=19.08>1，取ζ1=1.0

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-3

ζ2=

1.02

因?yàn)閘0/h=13.33<15取ζ2=1.0

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.10-1

η=

=×

1.09

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.4-3，軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋的合力點(diǎn)的距離：

e=ηei+h/2-as=1.09×2105.00+ 1500/2-35=3006.03mm

軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受壓鋼筋的合力點(diǎn)的距離：

e's=ηei-h/2+as'=1.09×2105.00 -1500/2+35=1576.03mm

（2）相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.1.2-5

εcu=0.0033-（fcu，k-50）×10-5=0.0033

-（30-50）×10-5=0.0035>0.0033

取εcu=0.0033

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范公式（7.1.4-1）

ξb=

=0.55

（3）配筋率范圍。

抗震等級(jí)為非抗震結(jié)構(gòu)，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.1ρmax=0.050

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范9.5.1，取ρmin=0.0060

（4）計(jì)算ξ。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.1.3 α1= 1.00

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范式7.3.4-1

N≤α1fcbx+f'yA's-σsA

當(dāng)采用對(duì)稱配筋時(shí)，可令

f'yA's=σsA

因此

ξ=

=0.0268<2αs/h0=0.0478

（5）計(jì)算As。

按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.2.5，有

As=

=4129.28mm2<0.5ρminA=9000.00

取As=9000.00mm2

實(shí)際配筋：

15B32+15B32，As=24127.43mm2

可見(jiàn)滿足要求。

9.3.2 計(jì)算箍筋

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.2，實(shí)際配置箍筋

B16@100

其中s為箍筋間距，Asv為箍筋總面積

9.3.3 軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算

（1）計(jì)算鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。

l0/b=20000/1500=13.33

其中b為截面的短邊尺寸

查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表7.3.1并插值得=0.930

（2）驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.1

Nu=0.9（fcA+2f'yA's）

=0.9×0.930×（14.30×3000000.00+2×300.00×24127.43）

=48024096.14N>N=1124000Nendprint

可見(jiàn)滿足要求。

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預(yù)留孔設(shè)置

當(dāng)墩柱澆注至預(yù)留孔設(shè)計(jì)高度時(shí)，在相應(yīng)位置預(yù)埋，管徑為110mmPVC管，預(yù)留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預(yù)留孔距墩柱外側(cè)為34.5 cm。需注意的是預(yù)留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預(yù)壓

托架預(yù)壓的目的是：（1）通過(guò)預(yù)壓的手段檢驗(yàn)支架整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力的情況，確保支架在施工過(guò)程中絕對(duì)安全；（2）通過(guò)預(yù)壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準(zhǔn)確地掌握支架的剛度等力學(xué)性能，控制立模標(biāo)高，確保蓋梁施工質(zhì)量、標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

10.3 底模調(diào)校

根據(jù)預(yù)壓結(jié)果調(diào)整底模高程，底模高程調(diào)整通過(guò)調(diào)整鋼管頂托來(lái)實(shí)現(xiàn)：先用水準(zhǔn)儀從水準(zhǔn)點(diǎn)把標(biāo)高引到任意一個(gè)柱頂上，然后把儀器架在另一個(gè)柱頂上調(diào)校底板標(biāo)高，調(diào)校時(shí)按照從一端到另一端的順序依次調(diào)校（測(cè)量時(shí)應(yīng)測(cè)每?jī)蓧K模板接縫處），調(diào)校時(shí)考慮彈性變形影響預(yù)留超高值，底板調(diào)校完畢后應(yīng)再?gòu)?fù)測(cè)一次，確保高程準(zhǔn)確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調(diào)整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調(diào)校完畢后應(yīng)對(duì)柱頂混凝土進(jìn)行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標(biāo)高應(yīng)高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內(nèi)，最后對(duì)底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場(chǎng)焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設(shè)計(jì)骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進(jìn)行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內(nèi)。在綁扎主骨架時(shí)，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設(shè)安裝平臺(tái)。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設(shè)計(jì)要求安裝預(yù)應(yīng)力波紋管道，波紋管的安裝嚴(yán)格按預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)布置，偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以確保孔道直順、位置準(zhǔn)確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時(shí)以膠帶或接頭管封堵，嚴(yán)防漏漿。坐標(biāo)定位后，按設(shè)計(jì)要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線。孔道安裝固定完成后，進(jìn)行鋼絞線穿束。穿束時(shí)需多人配合進(jìn)行穿束對(duì)編好束的鋼絞線進(jìn)行，穿束的過(guò)程中要隨時(shí)注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導(dǎo)致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時(shí)還應(yīng)注意，兩端外露的鋼絞線長(zhǎng)度保持一致。根據(jù)實(shí)際情況，考慮孔道長(zhǎng)度、千斤頂、錨具和端頭預(yù)留長(zhǎng)度等因素，一般下料長(zhǎng)度按孔道長(zhǎng)度加2×85 cm計(jì)算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)，采用合適的吊車進(jìn)行起吊。起吊時(shí)應(yīng)布置合理的吊點(diǎn)，采用工字鋼作為扁擔(dān)起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內(nèi)實(shí)，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側(cè)模，蓋梁側(cè)模為大塊定型鋼模，前后對(duì)拉桿定位，模板外縱橫設(shè)槽鋼背肋。底模與側(cè)模連接，不得有錯(cuò)臺(tái)。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過(guò)底模下設(shè)置鋼筋拉桿和梁頂設(shè)置拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。安裝端模時(shí)將波紋管逐根入內(nèi)，錨墊板安裝完成后，應(yīng)檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預(yù)埋件應(yīng)在模板安裝時(shí)一并埋設(shè)，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準(zhǔn)確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側(cè)” 對(duì)稱澆筑的順序進(jìn)行。蓋梁混凝土澆筑前，應(yīng)復(fù)核墩頂標(biāo)高、平面尺寸、預(yù)拱度設(shè)置是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查波紋管、預(yù)埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時(shí)砂漿漏進(jìn)波紋管內(nèi)。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴(yán)密不漏漿?；炷辽唐讽?，采用自轉(zhuǎn)式砼罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，泵送入模。蓋梁混凝土應(yīng)在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強(qiáng)，保證砼密實(shí)。振搗時(shí)要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過(guò)程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動(dòng)和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。在混凝土澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。采用灑水養(yǎng)護(hù)，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無(wú)紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應(yīng)能保持砼表面充分濕潤(rùn)，養(yǎng)生時(shí)間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內(nèi)不得使砼受外力作用。

10.7 預(yù)應(yīng)力施工

蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，且齡期不小于7 d時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉。張拉前對(duì)千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進(jìn)行配套標(biāo)定，并計(jì)算出張拉力、油壓關(guān)系曲線公式，選取具有國(guó)家專業(yè)資格認(rèn)證的試驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行標(biāo)定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘?jiān)?。在張拉位置搭設(shè)簡(jiǎn)易支架或吊架，配以導(dǎo)鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對(duì)稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長(zhǎng)量作為校核，伸長(zhǎng)量誤差容許在±6%以內(nèi)。張拉前進(jìn)行管道摩阻、喇叭口摩阻等預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測(cè)試，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得結(jié)果調(diào)整張拉力。當(dāng)張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當(dāng)超過(guò)此值，則認(rèn)為滑絲，必須進(jìn)行處理并補(bǔ)足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術(shù)，壓漿設(shè)備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺(tái)及其配套灌漿泵、閥門等設(shè)備。壓漿前管道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不小于設(shè)計(jì)。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用砂輪機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電焊機(jī)切割。對(duì)錨具進(jìn)行防水、防銹處理，然后設(shè)置錨穴內(nèi)鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進(jìn)行封端。封端時(shí)把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來(lái)，把梁體縱向鋼筋順橋中線調(diào)直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長(zhǎng)，焊接長(zhǎng)度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預(yù)埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當(dāng)蓋梁混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa時(shí)，并保證不致因拆模而受損壞時(shí)，可拆除蓋梁側(cè)模板。拆模時(shí)，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強(qiáng)扭等方法進(jìn)行，并吊運(yùn)至指定位置堆放。模板拆除后，及時(shí)清理模板內(nèi)雜物，并進(jìn)行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對(duì)稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結(jié)語(yǔ)

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應(yīng)用，為項(xiàng)目節(jié)約了大量的周轉(zhuǎn)材料，縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明市政高架橋梁在場(chǎng)地受限的地理?xiàng)l件下，高墩長(zhǎng)懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊(cè)[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].人民交通出版社，2006.endprint

可見(jiàn)滿足要求。

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預(yù)留孔設(shè)置

當(dāng)墩柱澆注至預(yù)留孔設(shè)計(jì)高度時(shí)，在相應(yīng)位置預(yù)埋，管徑為110mmPVC管，預(yù)留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預(yù)留孔距墩柱外側(cè)為34.5 cm。需注意的是預(yù)留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預(yù)壓

托架預(yù)壓的目的是：（1）通過(guò)預(yù)壓的手段檢驗(yàn)支架整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力的情況，確保支架在施工過(guò)程中絕對(duì)安全；（2）通過(guò)預(yù)壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準(zhǔn)確地掌握支架的剛度等力學(xué)性能，控制立模標(biāo)高，確保蓋梁施工質(zhì)量、標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

10.3 底模調(diào)校

根據(jù)預(yù)壓結(jié)果調(diào)整底模高程，底模高程調(diào)整通過(guò)調(diào)整鋼管頂托來(lái)實(shí)現(xiàn)：先用水準(zhǔn)儀從水準(zhǔn)點(diǎn)把標(biāo)高引到任意一個(gè)柱頂上，然后把儀器架在另一個(gè)柱頂上調(diào)校底板標(biāo)高，調(diào)校時(shí)按照從一端到另一端的順序依次調(diào)校（測(cè)量時(shí)應(yīng)測(cè)每?jī)蓧K模板接縫處），調(diào)校時(shí)考慮彈性變形影響預(yù)留超高值，底板調(diào)校完畢后應(yīng)再?gòu)?fù)測(cè)一次，確保高程準(zhǔn)確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調(diào)整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調(diào)校完畢后應(yīng)對(duì)柱頂混凝土進(jìn)行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標(biāo)高應(yīng)高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內(nèi)，最后對(duì)底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場(chǎng)焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設(shè)計(jì)骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進(jìn)行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內(nèi)。在綁扎主骨架時(shí)，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設(shè)安裝平臺(tái)。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設(shè)計(jì)要求安裝預(yù)應(yīng)力波紋管道，波紋管的安裝嚴(yán)格按預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)布置，偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以確?？椎乐表槨⑽恢脺?zhǔn)確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時(shí)以膠帶或接頭管封堵，嚴(yán)防漏漿。坐標(biāo)定位后，按設(shè)計(jì)要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線?？椎腊惭b固定完成后，進(jìn)行鋼絞線穿束。穿束時(shí)需多人配合進(jìn)行穿束對(duì)編好束的鋼絞線進(jìn)行，穿束的過(guò)程中要隨時(shí)注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導(dǎo)致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時(shí)還應(yīng)注意，兩端外露的鋼絞線長(zhǎng)度保持一致。根據(jù)實(shí)際情況，考慮孔道長(zhǎng)度、千斤頂、錨具和端頭預(yù)留長(zhǎng)度等因素，一般下料長(zhǎng)度按孔道長(zhǎng)度加2×85 cm計(jì)算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)，采用合適的吊車進(jìn)行起吊。起吊時(shí)應(yīng)布置合理的吊點(diǎn)，采用工字鋼作為扁擔(dān)起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內(nèi)實(shí)，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側(cè)模，蓋梁側(cè)模為大塊定型鋼模，前后對(duì)拉桿定位，模板外縱橫設(shè)槽鋼背肋。底模與側(cè)模連接，不得有錯(cuò)臺(tái)。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過(guò)底模下設(shè)置鋼筋拉桿和梁頂設(shè)置拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。安裝端模時(shí)將波紋管逐根入內(nèi)，錨墊板安裝完成后，應(yīng)檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預(yù)埋件應(yīng)在模板安裝時(shí)一并埋設(shè)，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準(zhǔn)確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側(cè)” 對(duì)稱澆筑的順序進(jìn)行。蓋梁混凝土澆筑前，應(yīng)復(fù)核墩頂標(biāo)高、平面尺寸、預(yù)拱度設(shè)置是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查波紋管、預(yù)埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時(shí)砂漿漏進(jìn)波紋管內(nèi)。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴(yán)密不漏漿?；炷辽唐讽?，采用自轉(zhuǎn)式砼罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，泵送入模。蓋梁混凝土應(yīng)在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強(qiáng)，保證砼密實(shí)。振搗時(shí)要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過(guò)程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動(dòng)和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。在混凝土澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。采用灑水養(yǎng)護(hù)，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無(wú)紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應(yīng)能保持砼表面充分濕潤(rùn)，養(yǎng)生時(shí)間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內(nèi)不得使砼受外力作用。

10.7 預(yù)應(yīng)力施工

蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，且齡期不小于7 d時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉。張拉前對(duì)千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進(jìn)行配套標(biāo)定，并計(jì)算出張拉力、油壓關(guān)系曲線公式，選取具有國(guó)家專業(yè)資格認(rèn)證的試驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行標(biāo)定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘?jiān)?。在張拉位置搭設(shè)簡(jiǎn)易支架或吊架，配以導(dǎo)鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對(duì)稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長(zhǎng)量作為校核，伸長(zhǎng)量誤差容許在±6%以內(nèi)。張拉前進(jìn)行管道摩阻、喇叭口摩阻等預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測(cè)試，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得結(jié)果調(diào)整張拉力。當(dāng)張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當(dāng)超過(guò)此值，則認(rèn)為滑絲，必須進(jìn)行處理并補(bǔ)足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術(shù)，壓漿設(shè)備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺(tái)及其配套灌漿泵、閥門等設(shè)備。壓漿前管道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不小于設(shè)計(jì)。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用砂輪機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電焊機(jī)切割。對(duì)錨具進(jìn)行防水、防銹處理，然后設(shè)置錨穴內(nèi)鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進(jìn)行封端。封端時(shí)把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來(lái)，把梁體縱向鋼筋順橋中線調(diào)直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長(zhǎng)，焊接長(zhǎng)度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預(yù)埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當(dāng)蓋梁混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa時(shí)，并保證不致因拆模而受損壞時(shí)，可拆除蓋梁側(cè)模板。拆模時(shí)，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強(qiáng)扭等方法進(jìn)行，并吊運(yùn)至指定位置堆放。模板拆除后，及時(shí)清理模板內(nèi)雜物，并進(jìn)行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對(duì)稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結(jié)語(yǔ)

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應(yīng)用，為項(xiàng)目節(jié)約了大量的周轉(zhuǎn)材料，縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明市政高架橋梁在場(chǎng)地受限的地理?xiàng)l件下，高墩長(zhǎng)懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊(cè)[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].人民交通出版社，2006.endprint

可見(jiàn)滿足要求。

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預(yù)留孔設(shè)置

當(dāng)墩柱澆注至預(yù)留孔設(shè)計(jì)高度時(shí)，在相應(yīng)位置預(yù)埋，管徑為110mmPVC管，預(yù)留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預(yù)留孔距墩柱外側(cè)為34.5 cm。需注意的是預(yù)留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預(yù)壓

托架預(yù)壓的目的是：（1）通過(guò)預(yù)壓的手段檢驗(yàn)支架整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力的情況，確保支架在施工過(guò)程中絕對(duì)安全；（2）通過(guò)預(yù)壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準(zhǔn)確地掌握支架的剛度等力學(xué)性能，控制立模標(biāo)高，確保蓋梁施工質(zhì)量、標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

10.3 底模調(diào)校

根據(jù)預(yù)壓結(jié)果調(diào)整底模高程，底模高程調(diào)整通過(guò)調(diào)整鋼管頂托來(lái)實(shí)現(xiàn)：先用水準(zhǔn)儀從水準(zhǔn)點(diǎn)把標(biāo)高引到任意一個(gè)柱頂上，然后把儀器架在另一個(gè)柱頂上調(diào)校底板標(biāo)高，調(diào)校時(shí)按照從一端到另一端的順序依次調(diào)校（測(cè)量時(shí)應(yīng)測(cè)每?jī)蓧K模板接縫處），調(diào)校時(shí)考慮彈性變形影響預(yù)留超高值，底板調(diào)校完畢后應(yīng)再?gòu)?fù)測(cè)一次，確保高程準(zhǔn)確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調(diào)整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調(diào)校完畢后應(yīng)對(duì)柱頂混凝土進(jìn)行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標(biāo)高應(yīng)高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內(nèi)，最后對(duì)底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場(chǎng)焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設(shè)計(jì)骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進(jìn)行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內(nèi)。在綁扎主骨架時(shí)，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設(shè)安裝平臺(tái)。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設(shè)計(jì)要求安裝預(yù)應(yīng)力波紋管道，波紋管的安裝嚴(yán)格按預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)布置，偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以確保孔道直順、位置準(zhǔn)確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時(shí)以膠帶或接頭管封堵，嚴(yán)防漏漿。坐標(biāo)定位后，按設(shè)計(jì)要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線?？椎腊惭b固定完成后，進(jìn)行鋼絞線穿束。穿束時(shí)需多人配合進(jìn)行穿束對(duì)編好束的鋼絞線進(jìn)行，穿束的過(guò)程中要隨時(shí)注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導(dǎo)致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時(shí)還應(yīng)注意，兩端外露的鋼絞線長(zhǎng)度保持一致。根據(jù)實(shí)際情況，考慮孔道長(zhǎng)度、千斤頂、錨具和端頭預(yù)留長(zhǎng)度等因素，一般下料長(zhǎng)度按孔道長(zhǎng)度加2×85 cm計(jì)算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)，采用合適的吊車進(jìn)行起吊。起吊時(shí)應(yīng)布置合理的吊點(diǎn)，采用工字鋼作為扁擔(dān)起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內(nèi)實(shí)，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側(cè)模，蓋梁側(cè)模為大塊定型鋼模，前后對(duì)拉桿定位，模板外縱橫設(shè)槽鋼背肋。底模與側(cè)模連接，不得有錯(cuò)臺(tái)。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過(guò)底模下設(shè)置鋼筋拉桿和梁頂設(shè)置拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。安裝端模時(shí)將波紋管逐根入內(nèi)，錨墊板安裝完成后，應(yīng)檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預(yù)埋件應(yīng)在模板安裝時(shí)一并埋設(shè)，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準(zhǔn)確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側(cè)” 對(duì)稱澆筑的順序進(jìn)行。蓋梁混凝土澆筑前，應(yīng)復(fù)核墩頂標(biāo)高、平面尺寸、預(yù)拱度設(shè)置是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查波紋管、預(yù)埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時(shí)砂漿漏進(jìn)波紋管內(nèi)。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴(yán)密不漏漿?；炷辽唐讽牛捎米赞D(zhuǎn)式砼罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，泵送入模。蓋梁混凝土應(yīng)在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強(qiáng)，保證砼密實(shí)。振搗時(shí)要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過(guò)程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動(dòng)和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。在混凝土澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。采用灑水養(yǎng)護(hù)，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無(wú)紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應(yīng)能保持砼表面充分濕潤(rùn)，養(yǎng)生時(shí)間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內(nèi)不得使砼受外力作用。

10.7 預(yù)應(yīng)力施工

蓋梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，且齡期不小于7 d時(shí)，可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉。張拉前對(duì)千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進(jìn)行配套標(biāo)定，并計(jì)算出張拉力、油壓關(guān)系曲線公式，選取具有國(guó)家專業(yè)資格認(rèn)證的試驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行標(biāo)定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘?jiān)?。在張拉位置搭設(shè)簡(jiǎn)易支架或吊架，配以導(dǎo)鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對(duì)稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長(zhǎng)量作為校核，伸長(zhǎng)量誤差容許在±6%以內(nèi)。張拉前進(jìn)行管道摩阻、喇叭口摩阻等預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測(cè)試，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得結(jié)果調(diào)整張拉力。當(dāng)張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當(dāng)超過(guò)此值，則認(rèn)為滑絲，必須進(jìn)行處理并補(bǔ)足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術(shù)，壓漿設(shè)備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺(tái)及其配套灌漿泵、閥門等設(shè)備。壓漿前管道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不小于設(shè)計(jì)。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用砂輪機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電焊機(jī)切割。對(duì)錨具進(jìn)行防水、防銹處理，然后設(shè)置錨穴內(nèi)鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進(jìn)行封端。封端時(shí)把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來(lái)，把梁體縱向鋼筋順橋中線調(diào)直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長(zhǎng)，焊接長(zhǎng)度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預(yù)埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當(dāng)蓋梁混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa時(shí)，并保證不致因拆模而受損壞時(shí)，可拆除蓋梁側(cè)模板。拆模時(shí)，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強(qiáng)扭等方法進(jìn)行，并吊運(yùn)至指定位置堆放。模板拆除后，及時(shí)清理模板內(nèi)雜物，并進(jìn)行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對(duì)稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結(jié)語(yǔ)

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應(yīng)用，為項(xiàng)目節(jié)約了大量的周轉(zhuǎn)材料，縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。實(shí)踐證明市政高架橋梁在場(chǎng)地受限的地理?xiàng)l件下，高墩長(zhǎng)懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊(cè)[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].人民交通出版社，2006.endprint