钢抱箍支撑法施工作业指导书
1前言 1
2施工工艺原理、特点及适用范围 1
2.1施工工艺原理 1
2.2特点 1
2.3适用范围 2
3施工工艺设计及内容 2
3.1钢抱箍的结构设计 2
3.2钢抱箍预紧螺栓的设置及预应力施加 3
3.3钢抱箍与墩柱间摩擦系数 3
3.4支撑平台的设计 3
4施工工艺流程及工艺实施细则 4
4.1施工工艺流程 4
4.2工艺实施细则 5
4.2.1施工准备 5
4.2.2抱箍盖梁平台的搭设 7
4.2.3模板安装、调整 8
4.2.4模板的拆除 9
4.2.5钢筋制作安装 9
4.2.6砼施工 9
5资源配置及工效分析 10
5.1劳动力安排 10
5.2设备 10
5.3材料 11
5.4功效分析 11
6质量保证措施 12
6.1模板支撑体系（抱箍等）质量要求 12
6.2模板安装质量要求 12
6.3钢筋加工安装质量要求 12
6.4砼施工外观质量控制 13
6.5主要检验项目标准 13
7安全环保措施 14
7.1安全保证体系 14
7.2安全教育与培训 14
7.3加强现场管理，促进安全生产 15
8需要重点关注的问题及注意事项 15
9附件：盖梁抱箍受力计算书 17
9.1盖梁抱箍施工设计说明 17
9.1.1施工设计说明 17
9.1.2盖梁抱箍法结构设计 18
9.2盖梁抱箍法施工设计计算 20
9.2.1侧模支撑计算 20
9.2.2横梁计算 23
9.2.3纵梁计算 27
9.2.4抱箍计算 29
1前言
近年来，随着施工技术水平的不断提高抱箍法不断完善、创新，作为较新工艺被广泛应用于结构支架支承施工中，目前钢抱箍施工技术推广应用于水利、港工、交通、建工等多个工程领域，取得了良好的效果与传统的支架法相比，抱箍法可减少支架的投入，操作简便，节省劳动力，能克服对载基承载力要求高的特点，当支架离地高度越高，越能凸现其优越性。而与预留孔法比较可以克服预留孔改变原有结构的不利影响，同时预留孔法影响结构外观，方案审批难以通过。
在总结我公司单抱箍、双抱箍施工工艺的基础上，根据此前技术创新研究和施工技术总结成果，编制抱箍法施工工艺作业指导书，目的是为了规范抱箍法施工作业，指导施工和监控管理，确保工程质量和安全。
2施工工艺原理、特点及适用范围
2.1施工工艺原理
抱箍法施工工艺原理：钢抱箍采用两块半圆弧型钢板制成，高强螺栓连接箍于墩柱、桩等承重结构上。抱箍支撑通过收紧高强螺栓，使两块弧型钢板产生水平环向拉力，环向压力拌生对桩（柱）结构表面的正压力，当上部支架的荷载力传递到抱箍牛腿时，抱箍与结构产生静摩擦力，该摩擦力与所承受的荷载相互平衡使支撑体系保持稳定。
2.2特点
钢抱箍法近年来得到广泛推广应用，是因为这种施工方法相对其它的满堂式支架法、预埋孔法具有较多的优越性。
（1）与满堂支架法比较
适用范围广，可不受地基条件影响，钢抱箍法可以在鱼塘、菜地软弱地基的位置使用，也可以在河道、码头前沿等支架无法落脚的位置使用。
支架搭设施工周期短，钢抱箍法无需通过支架预压消除沉降变形，大大的节约时间，缩短施工周期短，钢管材料和劳动力投入少，其综合成本仅为支架法的30~40%，同时支架基础的不均匀沉降会影响盖梁的线形，不利于提高工程进度和质量。
（2）与预埋孔法相比较
不用提前预留穿销孔，不削弱桩、柱的截面及改变原有钢筋的间距，监理、设计认可度高，同时盖梁施工完成后不需对预留孔进行修补，留孔位置填充砼操作困难，外观质量很难与周边砼相一致。
钢抱箍法使用灵活，可通过增加一道抱箍，通过千斤顶可实现底模板、贝雷架、型钢等整体顶升与下放，施工工艺简单，效率高。
2.3适用范围
钢抱箍法施工适用于不同地质条件下圆形、方形墩柱的盖梁高桩码头的现浇桩帽等结构物施工可用于现浇箱梁移动模架的悬空支承。
3施工工艺设计及内容
钢抱箍法施工工艺设计内容及参数钢抱箍结构的构造、钢抱箍预紧螺栓的设置及预应力施加、钢抱箍与墩柱间摩擦系数确定、支撑平台的设计。
3.1钢抱箍的结构设计
如图所示钢抱箍由两块半圆型钢板变成小于半圆的半圆箍拼装面成。两块抱箍之间预留约2cm的间隙。在联接处设刚度足够的竖向联接件，并用横向水平肋进行加固，两块抱箍之间设置若干水平高强螺栓联接可利用联接结构作为牛腿或在半圆箍中间设牛腿。
对于牛腿设计时，应考虑对力臂长度和宽度的影响，当荷载偏离牛腿竖截面中分线较大时，要进行牛腿的抗扭计算，牛腿作为箱形截面可增强抗扭性，相邻螺栓之间均设加劲肋板。
图3-1钢抱箍结构示意图
3.2钢抱箍预紧螺栓的设置及预应力施加
高强螺栓的数量主要取决于承受荷载的大小及安全和摩阻系数的取值，螺栓布置多为1排、两排及梅花形布置，常用为8.8、10.9级，直径可选择M22、M24、M26，超大规格的螺栓性能不稳定慎重选用。对后一颗螺栓施工预应力时，前面已施工预应力螺栓因抱箍应变的加大导致预拉力值降低，因此需反复进行多次才能保证预紧力达到设计值。施工必须先初拧+复拧+终拧，初、复拧高强螺栓可用冲击型电动扳手或手动扳手；终拧必须使用力矩型扳手扭矩需达到设定值。
3.3钢抱箍与墩柱间摩擦系数
在两半圆钢抱内侧用黏贴一层厚度不小于5mm的橡胶垫层，可增加抱箍与桩、柱结构之间的摩阻力，同时能增加接触面积，减小局部压应力起到保护结构表面的作用。由于橡胶板的品种多样，性能差异大，宜采用橡胶板作试验决定摩擦系数值。
3.4支撑平台的设计
支撑平台可以承受结构自身荷载及施工荷载，并将荷载传递到抱箍牛腿上，主纵梁可选用型钢或贝雷梁，考虑到周转及适用性应优先考虑贝雷梁，在钢抱箍顶面放置贝雷片连接形成主纵梁，贝雷梁长度根据结构物长度调整，贝雷梁之间采用贝雷销连接，两榀贝雷梁间设置角钢剪刀撑，以提高整体稳定性。
4施工工艺流程及工艺实施细则
4.1施工工艺流程
盖梁抱箍支撑法施工工艺是在进行盖梁施工时，通过抱箍摩擦力在墩柱上作为支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，需在墩柱与抱箍之间设橡胶。安装好抱箍后在抱箍上架设贝雷架，贝雷架上放置槽钢形成支撑梁，然后在其上铺设模板、绑扎钢筋并浇筑砼。同时需在两侧搭设作业平台和上下爬梯，在作业平台两侧布设安全护栏，并悬挂安全网。抱箍支撑法施工工艺流程图详见图4-1。
图4-1盖梁抱箍支撑法施工工艺流程
4.2工艺实施细则
4.2.1施工准备
（1）钢抱箍制做
钢抱箍采用20mm厚A3钢板制作，上抱箍高600mm，下柱箍高300mm，内径与柱墩直径相同，每个柱箍由2个半圆形钢箍组成，2个半圆箍的2端各焊接（坡口焊）1块250mm×250mm×20mm的钢板作为支撑牛腿，牛腿与半圆箍之间用两块厚12mm的三角形的钢板双面焊接焊缝宽10mm。2个半圆型钢箍在柱上安装后相接面有12mm的空隙，以保证钢箍之间用20根Φ26高强螺栓连接好后能与墩柱挤压紧密，柱箍内壁用万能胶粘贴5mm橡胶，用以增加柱箍与墩柱之间的摩擦力，同时保护柱子不受挤压破损。每个半圆箍重105kg。
高强螺栓的施工必须先初拧+复拧+终拧，初拧高强螺栓可用冲击型电动扳手或手动扳手；而终拧有严格的要求，终拧必须使用力矩型扳手，扭矩需达到设定值。
（2）主纵梁、次梁、操作平台
主纵梁可选用工字钢、贝雷梁，考虑到周转及适用性应优先考虑贝雷梁，在上抱箍顶面放置贝雷片连接形成主纵梁，贝雷梁长度根据盖梁长度调整，一般应超出盖梁长度1m，贝雷片之间采用贝雷销连接，两榀贝雷梁间设置L8角钢剪刀撑，以提高整体稳定性。
贝雷架上采用间距0.6m的I10型工字钢作次梁，主梁与次梁之间采用U型螺栓连接。工字钢次梁兼做操作平台，两端悬出贝雷梁长度应不小于1米，上设标准化走道及护栏。护栏上悬挂铁丝网片，并设置各种安全标语及警示标志。
（3）底模、侧模板的制作
底模、侧模每1.5米一个标准节设置，底模采用6mm厚的钢板作为面板，面板竖焊接6mm×60mm肋板跨度300mm，加强杆横向采用∠80mm×8mm的槽钢或[10#槽钢。
侧模采用6mm厚的钢板，面板竖向焊接的6mm×60mm肋板跨度300mm，加强杆横向采用∠80mm×8mm的槽钢或[10#槽钢，竖向采用双[140a的槽钢间距600mm，竖向双[槽钢上下两端各设置一排拉杆，拉杆选用φ20的圆钢加工，长度各悬出模板两侧150mm。
（4）抱箍承载力试验
由于盖梁施工时的全部施工荷载和盖梁自重均由柱箍承受，所以柱箍与砼柱之间产生的摩擦力是否能承受以上荷载，是确定柱箍是否能够安全使用的关键，必须经试验确定后方可使用。试验方法是先将两对柱箍安放在距地面约80cm处，每个柱箍的2个半圆钢箍之间用20个Φ26高强螺栓连接牢固，拧螺栓时要注意对称拧紧，顺序为自里而外，交替拧紧。在柱箍两侧放置100t液压千斤顶各1台。千斤顶与泵连接好后，同时打开2台油泵进油阀，使千斤顶向柱箍作用力，通过油表的读数计算出作用力的大小，当柱箍开始滑移时，记下油表读数，算出作用力大小，即可得知柱箍所能承受的极限荷载。
图4-2抱箍实验示意图
4.2.2抱箍盖梁平台的搭设
搭设临时钢管支架作为操作平台（高空工作升降台），汽车吊配合进行起吊操作，先安装下抱箍至设定标高，收紧螺栓后在抱箍牛腿位置安装千斤顶，调整千斤顶行程后安装上抱箍，按照吊装顺序逐榀将贝雷架吊至上抱箍牛脚钢板上，吊装到位后应立即用钢丝绳与预埋钢筋锁紧接防止梁片倾覆，同时安装对贝雷梁剪刀撑，形成稳定结构。按设计间距摆放工字钢分配梁，在工字钢端搭设钢管护栏，安装安全网。
技术员要逐一检查螺栓紧固情况，首先设置扳手上的力矩值与试验所取得的螺栓扭力值相同，紧固操作时，应注意均匀平衡施力于扭力扳手手柄上，随阻力的不断增加，施力速度应相应放缓，当听到咔哒声响即达到设定扭矩值，应立即停止施力。顶紧千斤顶使下抱箍参与受力。抱箍支承体系搭设形式见图4-3所示。
图4-3抱箍支撑体系统搭设示意图
4.2.3模板安装、调整
盖梁底模铺设完毕调至设计标高后，修凿柱顶混凝土至设计标高并清洁底模。之后用全站仪放出盖梁的中心线及侧模边线，然后根据放出的盖梁中心线及侧模边线定出钢筋骨架的位置。待侧模安装完毕后，再复核模板的平面位置及支座垫石及预埋件的具体部位，并根据图纸要求预埋钢筋网及预埋件，并用全站仪定出盖梁设计高程。底模安装按抛物线布置以消除由于承重型钢受荷载作用而引起下绕曲,盖梁底模标高安装施工误差不大于5mm轴线偏位不大于10mm模板接缝间垫约3mm厚的橡胶条或粘胶带防止接缝露浆造成混凝土麻面模板安装后均匀涂刷脱模剂。安装完成后，用全站仪对分配梁和底模板标高及位置进行复核，当需要调整标高时，拧松上抱箍螺栓，通过千斤顶调整上抱箍标高，进而调整分配梁和底模板标高。支承体系及盖梁模板安装形式见图4-4所示。
图4-4支承体系及盖梁模板安装示意图
4.2.4模板的拆除
模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛扔，模板拆除后应维修整理，分类妥善存放。起吊前应未吊模板不得拆除螺栓，以免自由坠落，发生安全事故。板拆除不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。
4.2.5钢筋制作安装
钢筋下料过程中，应严把质量关。技术员应不定期抽查后台下料长度与钢筋工长料单长度比较，误差大于规范要求的应重新制作。主筋接长采用搭接双面焊，钢筋的交叉点采用铁丝绑扎结实。在骨架两根主筋重叠段应增加焊缝，焊缝间距100cm，焊缝长度为2.5d。钢筋绑扎时,箍筋应与受力钢筋垂直箍筋搭接处承受力钢筋方向相互错开。安装盖梁钢筋的同时应注意立柱钢筋的位置，立柱伸入盖梁内的钢筋要按照图纸要求连接准确。
4.2.6砼施工
混凝土浇筑采用吊车吊罐的方式进行，混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，分层应保持水平，分层厚度不宜超过规范规定；采用插入式振捣器振捣混凝土，振捣时每次移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模应保持5～10cm距离，插入下层混凝土5～10cm，每振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件；对每一振动部位，必须振动至该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦、泛浆；浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。
5资源配置及工效分析
5.1劳动力安排
主要工序劳动力安排配备情况如表5-1所示。
表5-1盖梁施工劳动力分配表
施工工作班组 人数 施工内容 管理人员 技术负责人 1人 现场技术负责 技术员、质检员 3人 现场管理 模板施工人员 8人 安装支撑系统、支立模板及拆除模板 钢筋班组 钢筋工 8人 负责钢筋下料安装 电焊工 6人 主筋接头焊接 电工 3人 保证现场供电正常 混凝土工人 8人 浇筑砼并养护 杂工 4人 零星活 5.2设备
采用的主要机具设备如表5-2所示。
表5-2盖梁施工主要机具设备表
序号 机械设备名称 主要用途 规格型号 数量 1 汽车吊 吊装物品 25t 若干 2 发电机组 备用电 200KW 1 3 电焊机 型钢及钢筋加工 BX3-300 若干 4 氧割设备 型钢制作 若干 5 钢筋切断机 钢筋加工 2 6 钢筋弯曲机 钢筋加工 2 7 测量仪器 测量监控 一套 （接上页） 8 砼试模 砼试验 9 9 塌落度筒 砼试验 1 10 插入式振捣棒 砼振捣 3 11 平板车 钢筋半成品转运 1 12 其他工具 若干
5.3材料
本工艺所用材料大部分为普通材料，即钢筋、混凝土、拉杆、型钢及钢模板等常规材料，钢抱箍、紧固螺栓等采用高强钢材加工，其中工字钢、槽钢、角钢钢模板选用Q235，其材料的弹性模量E206GPa=2.06×1011Pa，屈服极限Qs235MPa，许用应力[σ]170MPa；拉杆的材料为45号优质钢，其材料参数为E206Gpa=2.06×1011Pa，屈服极限Qs335MPa，许用应力[σ]200MPa；螺栓采用10.9级M24高强螺栓，每个螺栓的容许拉力为225000N。投入的材料数量按照现场工期及实际安排。
5.4功效分析
主要工序作业时间安排情况如表5-3所示。
表5-3盖梁施工作业时间安排表
序号 工序内容 时间（天） 序号 工序内容 时间（天） 1 施工准备 0.5 6 钢筋加工安装 2 2 抱箍及纵横梁安装 1 7 安装侧端模板 0.5 3 安装底模 0.5 8 砼浇筑 0.5 4 修凿墩柱顶浮浆 0.25 9 养生 7 5 调整底模 0.25 10 拆模 0.5
6质量保证措施
6.1模板支撑体系（抱箍等）质量要求
（1）抱箍每次使用前必须进行检查，检查内容包括抱箍尺寸是否变形、抱箍是否出现裂纹及是否打磨干净等。
（2）抱箍与立柱之间橡胶需检查是否铺设到位及橡胶能否满足要求使用性能。
（3）抱箍螺丝安装时，要求使用专用扳手，确保螺丝扭紧力矩。
6.2模板安装质量要求
（1）模板一钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
（2）安装侧模板时，应防止模板位移和凸出。侧模板设拉杆固定。
（3）模板板面之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。
（4）模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，符合要求后方浇筑混凝土。浇筑混凝土前，模板应涂刷脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种。
（5）浇筑混凝土时，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。
钢筋加工安装质量要求
（1）钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
（2）高度重视半成品加工质量，下料前必须调直钢筋。下料尺寸必须经施工技术人员严格审查后执行。钢筋制作一律在工地钢筋加工场内使用机械加工弯制成半成品使用。保证弯曲角度和平直部分长度。加工好后应按照规格品种分类堆放整齐，按顺序拿放，以保证成型骨架准确。
（3）钢筋骨架绑扎注意绑扎方法，宜采用十字扣绑扎法，不得采用顺扣，防止钢筋变形。
（4）在钢筋骨架外侧绑挂同标号细石混凝土垫块，以保证砼保护层，同时可控制钢筋骨架偏位不超过设计及规范要求。
6.4砼施工外观质量控制
为保证盖梁混凝土表面光泽及颜色一致，施工中将采用同一品牌的水泥及脱模剂，同时在施工中必须重视以下几点，即：严格控制混凝土的配制计量工作；严格控制混凝土的坍落度、和易性及搅拌时间；选用有经验的工人进行混凝土振捣，既防止欠振影响混凝土强度，表面出现气泡，又避免因过振而产生的混凝土离析现象；严格进行混凝土的养生。
6.5主要检验项目标准
根据JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》进行各项指标检验。
表6-1模板、支架及拱架安装的允许偏差表
序号 项目 允许偏差（mm） 1 模板标高 盖梁 ±10 2 模板内部尺寸 盖梁 ±20 3 轴线偏位 盖梁 10 4 模板相邻两板表面高低差 2 5 模板表面平整 5 6 预埋件中心线位置 3 7 预留孔洞中心线位置 10 8 预留孔洞截面内部尺寸 +10，0 9 支架和拱架 纵轴的平面位置 跨度的1/1000或30 曲线形拱架的标高（包括建筑拱度在内） +20，-10 表6-2盖梁检验项目标准
序号 检测项目 单位 规定值或
允许偏差 1 混凝土强度 MPa 在合格标准内 2 轴线偏位 mm 10 3 梁（板）顶面高程 mm ±10 4 断面尺寸 高度 mm ＋5－10 顶宽 mm ±30 箱梁底宽 mm ±20 顶、底、腹板或梁肋厚 mm ＋10，－0 5 长度 mm ＋5－10 6 横坡 % ±0.15 7 平整度 mm 8 7安全环保措施
7.1安全保证体系
建立健全安全组织体系，贯彻有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规，交通部有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规、文明施工的文件、通知。定期不定期地召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题，及时处理解决。逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，要在全员中贯彻安全第一、预防为主的方针，安全、高效、优质地建成本工程，为沿线经济服务。
成立安全保证体系：根据项目办的安全生产管理办法，结合项目特点，制定具有针对性的各项安全管理制度：各类机械的操作要求及安全作业制度；用电安全须知及电路架设养护作业制度；便道及养护作业制度；高空作业安全作业制度；施工现场保安作业制度；工区防洪、防火、防风措施。
7.2安全教育与培训
项目部在开工前开展安全生产宣传教育活动，使广大员工真正认识到安全生产的重要性、必要性，牢固树立安全第一，预防为主的思想，自觉地遵守各项安全生产法令和规章制度。通过深化安全教育，强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训，牢记安全第一，预防为主的方针，安全员坚持持证上岗。
参加施工的所有人员由安全质量部和工程管理部对所有人员进行上岗前的安全教育，并做好记录。经考核合格后，方可上岗作业。由技术部门组织对员工进行技术交底、说明操作程序要点、该工程的危险源及采取相应的防范措施，施工注意事项等。除进行一般安全教育外，还进行本工种专业安全技术培训。
7.3加强现场管理，促进安全生产
机械施工专人指挥，吊车等设备操作人员必须持证上岗，严格按照相关机械设备操作规程进行作业。吊装作业建立统一的指挥信号，做到指挥统一，信号明确。特殊工种吊装工、电焊工持证上岗。吊车和吊具的钢丝绳应符合设计要求，使用时应有专人检查和维修。
模板安装时应采用专门的吊具，起落速度不宜过快，稳起稳落，严禁大幅度摆动。拆模起吊前，应检查所有连接螺栓和连接件是否完全拆除，模板与墩身混凝土完全脱落后，方可起吊。在起吊超过障碍物后方可摆动转臂行车。脚手架按照设计要求搭设，上人梯道、作业平台防护栏杆等附属设施挂设安全网。
高空作业系安全带、穿防滑鞋，多层作业应戴安全帽。操作工具及模板连接件要随手放入工具箱内，严禁放在脚手架操作平台上。浇注混凝土时，应设专人看护模板，如发生模板倾斜移位或局部胀模，应及时采取加固措施后，方可继续施工。拆模时，应逐块拆除，不得成片撬落或拉倒。高空拆装模板时，除操作人员外，下方不得站人，并设安全警示或红色信号标志，作业区周围及出入口设专人负责安全巡查。
8需要重点关注的问题及注意事项
（1）抱箍用的高强螺栓应按规格分类保管，室内存放，防止生锈和沾染脏物，在工地安装时，应按当天使用的数量领用，装拆出来的高强螺栓必须妥善保管，不得乱扔、乱放避免与普通螺栓混用。使用前需先对螺牙等进行表观检查，在安装过程中，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以防扭矩系数发生变化。
（2）安装高强螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打），如不能自由穿入时，可用铰刀进行修整，严禁用气割避免破坏钢抱箍结构。
（3）钢抱箍每次使用前必须进行检查，检查内容包括抱箍尺寸是否变形、抱箍表面是否出现裂纹及橡胶是否与钢抱箍紧贴。
（4）抱箍与立柱之间橡胶需检查是否按要求设置，抱箍与柱柱体的摩擦系数与钢抱箍的表面及砼接触表面有关，接触表面不能受油渍等污染。
（5）高强螺栓的拧紧应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩应为施工扭矩的50%左右，每次拧完后的高强螺栓应用不同颜色在螺母上涂上标记。高强螺栓施工所用的扭矩扳手班前必须校正，其扭矩误差不得大于±5%，合格后方准使用。
（6）高强螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓按一定顺序施拧，一般应由螺栓的中央顺序向外拧紧。
（7）高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强螺栓连接的紧固轴力，每批复验5套，平均轴力的平均值和变异系数应符合规定要求。
9附件：盖梁抱箍受力计算书
9.1盖梁抱箍施工设计说明
9.1.1施工设计说明
（1）工程概况
本工程主要分部分项工程包括桩基础、承台（系梁）、立柱、墩盖梁（台帽）、预制小箱梁安装、整体化层及附属工程等。桥墩采用双柱式及三柱式墩。
本次计算只选择下安立交PY6桥墩盖梁（见图9-1）其为本桥跨度最大的盖梁，墩柱中心距离为8.1595m，盖梁长度22.219m，宽1.8m，高1.6m，悬臂长度2.95m，墩柱直径1.3m，砼浇筑方量为62.9m3。
图9-1三柱式盖梁示意图
（2）设计依据
①交通部行业标准，《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
②交通部行业标准，《公路桥涵设计通用规范》（JTG-D60-2004）
③交通部行业标准，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
④汪国荣、朱国梁编著《施工计算手册》
⑤《公路施工手册》，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公司。
⑥《路桥施工计算手册》，人民交通出版社
⑦施工图设计文件。
9.1.2盖梁抱箍法结构设计
（1）侧模与端模支撑
侧模为特制大钢模，面模厚度为δ=6mm，肋板高为8cm，在肋板外设[14背带。在侧模外侧采用间距0.75m的[14作竖带，竖带高2m；在竖带上下各设一条Φ18的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距1.8m。
（2）底模支撑
底模为特制大钢模，面模厚度为δ6mm，肋板高为8cm。在底模下部采用间距0.3m[8型钢作横梁，横梁长1.8m。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。横梁上设钢垫块以调整盖梁底的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。
（3）纵梁
在横梁底部采用两根贝雷片连接形成纵梁，长24m，纵梁在墩柱外侧采用［8型槽钢使纵梁形成整体，增加稳定性。贝雷片之间采用销连接。纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为千斤顶和抱箍。
（4）千斤顶和抱箍
为方便施工，抱箍与纵梁之间采用6个50T的螺旋千斤顶。
采用两块半圆弧型钢板（板厚t＝18mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高60cm，采用20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，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层不小于5mm厚的橡胶，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
（5）防护栏杆与与工作平台
①栏杆采用Φ48的钢管搭设，在横梁上每隔1.2米设一道1.2m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。钢管与支座之间采用销连接。
②工作平台设在横梁悬出端，在2横梁上铺设4cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。
根据以上设计说明，三柱式盖梁抱箍立面图如图9-2所示。
图9-2三柱式盖梁抱箍立面图
9.2盖梁抱箍法施工设计计算
9.2.1侧模支撑计算
（1）材料参数
所有的材料，工字钢和槽钢、角钢选用Q235，其材料参数为：
材料的弹性模量：E＝206GPa＝2.1×10Pa，，屈服极限Qs＝235MPa，许用应力[б]＝170MPa；
其中拉杆的材料为45号优质钢，其材料参数为：E210GPa=2.1×1011Pa，屈服极限Qs335MPa，许用应力[σ]200MPa。
（2）荷载计算
①根据桥涵规范普通模板荷载计算：
混凝土模板侧压力，根据下列二式计算，取其中最小值
P10.22γToB1B2V1/22.1.2-1
P1=γh2.1.2-2
γ－混凝土溶重，γ=26N/m3。
V－浇注速度，V＝1.0m/h，入模温度按20℃考虑。
To－砼初凝时间，根据试验室试验，取8小时。
B1－外加剂影响修正系数，不掺外加剂取B1＝1.0，掺具有缓凝作用的外加剂取B11.2，这里取1.2。
B2－砼坍落度影响修正系数，16cm-20cm时取1.2。
h－有效压头高度，根据公式，
当V/T0.050.035时：
h1.53+3.8V/T2.1.2-3
计算h=1.72，因盖梁高度为1.6m，故取h=1.6m计算。
分别计算侧压力，取小值
P10.22γtoB1B2V1/2=65.9kPa
P1=γh=1.6m×2.6=41.6kPa
取P1＝41.6KPa
②泵送混凝土浇注时（T>10oC)对侧面横板压力：
P24.6V2.1.2-4
=4.6kPa
③振捣混涨土时对侧面横板的压力：P34kPa
④面横板即承受的总压力P：
PP1+P2+P3=41.67+4.6+4=50.2kPa
图9-3盖梁侧模结构示意图
图9-4盖梁侧模受力MIDAS/CIVIL建模及受力图
（3）拉杆拉力验算
拉杆（Φ18圆钢）间距0.75m，0.75m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：盖梁长度每0.75米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：
由有限元软件Midas/Civil分析结果（见图9-5）可知，拉杆最大受力的为下拉杆P23kN。
图9-5侧压力最不利情况MIDAS/CIVIL分析结果
验算：σP/A=P/(πr2)=23kN/(π×0.0081)=90430kPa=90.4MPa<[σ]=200MPa（故拉杆满足要求
（4）竖带抗弯与挠度计算
设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l01.6m，砼侧压力按均布荷载q考虑。竖带[14的弹性模量E2.1×1011Pa；惯性矩Ix563.7cm4；抗弯模量Wx80.5cm3。
由有限元软件Midas/Civil结果（见图9-6），最大弯矩：为竖向背带[14槽钢受力：Mmax＝8.63kN·m
图9-6竖带最大弯矩分析结果
验算：σ=Mmax/Wx=8.63kN/80.5×10-6m3=107204≈107MPa<[σw]=170MPa（满足受力要求）
图9-7法兰刚肋及模板面板受力分析图
根据Midas/Civil计算考虑两侧法兰钢肋及模板面板的受力σmax99.1Mpa（见图9-7），同样满足设计要求。
挠度：由模板变型图（见图9-8），梁肋间最大变型为2.277mm小于规范值
[f]=/400=1.8/400=0.0045m=4.5mm
图9-8模板变形分析结果
9.2.2横梁计算
盖梁底模采用间距为0.3m[8作横梁，横梁长1.8m（见图9-9）：
图9-9盖梁底模示意图
（1）荷载计算
盖梁砼自重：G11.8m×1.6m×26kN/m3=74.9kN/m
模板自重：G2248kg/m=2.48kN/m(根据模板设计资料)
施工荷载与其它荷载：G3[6kPa(倾倒砼荷载）+2kPa(振捣砼荷载）+2.5kPa(施工人员）]×1.8m18.9kN/m
盖梁底模板上的总荷载：GH=γ1G1+γ2G2+γ3G31.2×74.9+1.2×2.48+1.4×18.9=119.316kN/m，每平方盖梁底模受到的压力为66.1kPa。
（2）建立力学模型考虑贝雷片紧贴立柱安装，则立柱为横梁支点，建模如图9-10所示：
图9-10横梁计算模型
（3）横梁抗弯与挠度验算
横梁的弹性模量E2.1×105MPa；惯性矩I198.3cm4；抗弯模量Wx39.4cm3。
图9-11横梁最大弯矩分析结果
由Midas/Civil分析结果见图9-11最大弯矩位于竖向[8槽钢：
Mmax3.46kN·m
图9-12横梁应力值分析结果
图9-13[8在最大弯矩位置的断面应力值
在Midas/Civil分析结果中，横梁应力分布图见图9-12可以看出，在最大弯矩位置（竖向[8槽钢]）处的应力值（见图9-13）为136Pa。
手工验算：
Mmax=
=66.1×0.3/2×(1.32/4-0.252)=3.56kN·m
式中－立柱直径，取1.3m
－横梁立柱外部分，取0.25m
σ=Mmax/Wx3.56/(25.3×10)=140711KPa≈141Pa<[σw]=170MPa（可满足钢材设计应力值）
图9-14挠度分析结果
由Midas/Civil挠度分析结果（见图9-14），模板中间最大挠度值fmax=2.795mm<规范值[f]=l0/400=1.8/400=4.5mm满足规范要求。
手工验算：fmax=ql4（5-24）/384×EI
66100×0.3×1.34/（384×2.1×1011×198.3×10-8）×（5-24×0.25/1.32）0.00145m<[f]=l/400=1.8/400=0.0045m
9.2.3纵梁计算
在横梁底部采用两根贝雷片拼装作为纵梁，单根纵梁长24m（即单根采用8片贝雷片拼装用支撑片进行连接成整体，计算时单片贝雷片加支撑片及其他附件按3.5kN/片进行计算）
（1）荷载计算
贝雷片与加强弦杆等自重：q13.5kN/3m=1.17kN/m
横梁[8自重：q28.04kg/m×1.8×1/0.3×10N=482.4N=0.4824kN/m
纵梁上受到总荷载：
qzGH+γ1q1+γ2q2＝118.316kN/m+1.2×(1.17+0.4824)kN/m120.3kN/m
（2）力学计算模型
三柱式盖梁受力模形（见图）：Py6墩，桩间距最大16.319米
图三柱式盖梁纵梁受力模型
根据Midas/Civil最大弯矩（见图）位于中间柱支点位置，最大弯矩为-368.5kN?m。
图三柱式盖梁纵梁支反力分析结果
由Midas/Civil分析结果（见图）可知，最大支反力为517.0kN
（3）纵梁结构强度验算
根据以上力学计算得知，最大弯矩出现在纵梁三柱式中支座上单边梁Mc368.5kN?m，出现在纵梁双柱式中支座上单边梁Mc347.3kN?m。
贝雷片的允许弯矩计算
查《公路施工手册桥涵》第923页，单排单层加强型贝雷桁片的允许弯矩[M0]为1687.5kN.m。考虑到支点位置贝雷梁的局部剪力较大，考虑在贝雷梁下侧增加一排加强弦杆。加强型的贝雷梁的允许变矩应大于此计算值。
故：Mc368.5kN.m＜[M0]1687.5kN?m
采用贝雷片满足强度要求（4）纵梁挠度验算贝雷片刚度参数弹性模量：E2.1×105MPa
惯性矩：IIx=577434.4cm4
最大挠度计算
fmax=ql4(5-24a2/l2)/384EI=0.000006m
[f]=/400=3/400=0.0075m
挠度满足要求。
9.2.4抱箍计算
2.4.1抱箍承载力计算1）荷载计算
每个盖梁按墩柱设三个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力最大为-517N（计算中未考虑柱顶部份砼荷载，同时将悬挑长度部分按中间计算，实际数量会少于-517kN)，考虑到贝雷片计算已考虑安全系数
R=2×RA=-517kN×2=-1014kN
以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
2）抱箍受力计算①螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N-1014kN
抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：
M24螺栓的允许承载力：
[]=Pμn/K
式中：P－高强螺栓的预拉力，取225kN
μ－摩擦系数，取0.45；
n－传力接触面数目，取1；
K－安全系数，取1.7。则：[]=225×0.45×1/1.7=59.6kN
螺栓数目m计算：
mN/[NL]=1014kN/59.6=17个考虑抱箍有20条高强螺栓，满足受力要求。
②螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ0.4计算抱箍产生的压力PbN/μ=1014kN/0.4=2535kN，
抱箍压力由抱箍拉力提供，根据公式，
×μ=4∫P×sinα×dα=4P
P1=2535kN/1.6=1584.4kN
式中：－抱箍拉力
α－抱箍压力至圆心与螺栓至圆心夹角抱箍的拉力由20根M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为
N1=Pb/20=1584.4kNkN/20=74.2kN<[S]=225kN
σ=N''/A=N′（1-0.4m1/m）/A式中：N′－轴心力
m1－所有螺栓数目，取20A－高强螺栓截面积，A4.52cm2。
σ=1584.4kN×(1-0.4×20/20)/20/4.52×10-4
=105151kPa=105.2MPa＜[σ]200MPa，
故高强螺栓满足强度要求。③求螺栓需要的力矩M由螺帽压力产生的反力矩M1u1N1×L1，
其中：u1－钢与钢之间的摩擦系数取0.15
L1－螺帽半径，为0.015m
力臂M10.15×74.2×0.015=0.178kN·m
M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°
M2=μ1×N1cos10°×L2+N1sin10°×L2
其中L2－螺栓半径，为0.011m
M2=0.15×74.2×cos10°×0.011+74.2×sin10°×0.011
=260kN·m
M=M1+M2=0.178+0.260=438(kN·m)=43.8(kg·m)
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥43.8(kg·m)2.4.2抱箍体的应力计算抱箍壁为受拉产生拉应力单个抱箍拉力为P1/2=742kN抱箍壁采用面板δ18mm的钢板，抱箍高度为0.6m则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.018×0.6=0.0108(m2)
σ=P1/S1=742/0.0108=73.1(MPa)＜[σ]140MPa，满足设计要求
（2）抱箍体剪应力
τ1/2RC)/S1=(1/2×1014)/0.0108=46.9MPa<[τ]=85MPa，
根据第四强度理论
σw=（σ2+3τ2（73.12+3×46.921/2=109.3MPa<[σw]=145MPa，满足强度要求。
3）螺旋千斤顶计算
最大竖向压力RC=1014kN，根据上下抱箍摩擦面积，下抱箍所受竖向压力为RC/3=338kN
则分配到每个螺旋千斤顶的荷载：338/2=169kN
考虑到千斤顶受力时上抱箍已产生摩擦力，故采用20千斤顶满足要求。
31/35
橡胶垫
高强螺栓
水平肋
半圆箍
安装下抱箍、千斤顶
安装上抱箍
安装贝雷梁、次梁
测量放样
拼装底模
调整底模板标高
钢筋下料成型
钢筋制作安装
试件制作
安装侧、端模板
砼拌制
浇注砼
砼运输
养护
拆除侧模
调整千斤顶、支撑及模板系统下放
模板整体下落后拆除
上抱箍
千斤顶
下抱箍
贝雷梁
剪刀撑
工字钢次梁
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