建筑技术丨采用液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力施工技术

桥梁工程圆形墩柱盖梁在现场条件复杂、桥高、水上作业时常采用抱箍法施工，抱箍承载力检验通常采用砝码堆载法，不仅费时费工且危险性大，对此在龙泉山城市森林公园旅游环线七标段辛家嘴2号桥盖梁采用液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力施工工艺。1、工程概况龙泉山城市森林公园旅游环线七标段辛家嘴2号桥为3 m×25 m预应力混凝土简支小箱梁桥，桥宽30 m，桥长81 m。桥梁墩台基础采用桩基础，下部结构采用柱式墩，上部结构采用预应力混凝土简支小箱梁。辛家嘴2号桥共4片盖梁、盖梁尺寸为14.2 m×1.6 m×2 m。2、方案选择及对比分析2.1方案特点2.1.1砝码堆载法检测抱箍承载力抱箍承载力检测的传统方法为砝码堆载法，该方法采用起重机吊运与施工荷载大小相等的砝码，检测抱箍承载力是否符合要求，需要大型机械，受工作面限制，因距离地面较高，实物荷载大，若抱箍承载力不足，会发生底模坍塌及造成人员伤害的事故；具有较大安全隐患。该检测方法从加载开始到检验合格，最后卸掉荷载砝码，一般需要3~7 d时间（图1）。图1砝码堆载2.1.2液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力检验原理如下：将两个抱箍安装在同一个墩柱上，两抱箍之间用两个液压千斤顶对顶，缓慢加压到上部荷载的压力，通过压力表确定施加压力的大小，当达到目标荷载时，如果抱箍没有变形且抱箍与墩柱之间没有发生相对滑动，则说明抱箍承载力能满足施工要求；反之，如果以上两种现象出现其中一种，则抱箍不能满足盖梁施工的安全和质量要求。2.2对比分析砝码堆载法检测抱箍承载力施工周期长、长时间占用盖梁模板支撑体系、需大型垂直运输设备、工序繁多、成本相对较高；因距离地面较高，实物荷载大，若抱箍承载力不足，会发生底模坍塌及造成人员伤害的事故。液压千斤顶施压检验盖梁抱箍承载力工艺简单、无需大型机械设备、减少盖梁支撑体系的占用时间，提高支撑体系周转率，从而加快了施工进度，降低了成本及安全风险。3、施工工艺采用液压千斤顶施压检验盖梁抱箍的施工工艺流程如图2所示。图2施工工艺流程3.1施工准备施工前熟悉相关图纸及施工规范，做好安全技术交底等。3.2墩柱顶凿毛待墩柱混凝土强度达到设计强度的75%后，对墩柱顶部混凝土进行凿毛，凿除墩顶的浮浆和松弱层，并用高压水枪或空压机冲洗干净，标高控制在比设计标高高3 cm左右，以便于安装盖梁底模。3.3测量放线测量人员测出各墩柱的墩顶标高，同时根据盖梁施工期间支撑体系的总高度及各分部支撑的高度，计算并标记出抱箍钢带下缘在墩柱的确切位置，以便抱箍准确就位。3.4安装抱箍（1）在同一墩柱上安装两个抱箍，下（承重）抱箍安装在施工计算标高位置，上抱箍安装在下（承重）抱箍之上并在液压千斤顶有效行程内。（2）首先安装下（承重）抱箍，利用抱箍握紧墩柱产生的摩擦力来承担盖梁自身重量和施工荷载，抱箍采用12 mm钢板，连接钢板采用20 mm钢板，加强筋采用12 mm钢板，由专业模板厂家设计加工制作。抱箍间采用M24高强螺栓连接，抱箍每侧螺栓数各12个。上抱箍安装同下（承重）抱箍安装。（3）为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱混凝土面进行保护，在墩柱与抱箍之间设一层10 mm厚的橡胶垫（图3）。图3安装抱箍3.5划标记线分别在圆形墩柱上抱箍下方、下抱箍上方划出标线（图4）。图4划标记线3.6千斤顶安装、加压（1）将2台液压千斤顶分别设置在下抱箍两侧拼装耳上端，同时启动2台液压千斤顶，使液压千斤顶活塞顶面与上抱箍紧密接触在一起。（2）开始进行初始应力施加，使得压力表表盘压力值为理论值的60%时，待荷载稳定1~2 min后，如果抱箍未发生变化，再开始均匀缓慢施加荷载，待压力表表盘压力达到理论值的80%时，荷载稳定1~2 min后，抱箍仍未发生变化，再开始均匀缓慢施加荷载，待压力表表盘压力达到理论值100%时，荷载稳定1~2 min后，抱箍仍未发生变化，则证明抱箍承载力满足上部全部施工荷载要求。反之则证明抱箍承载力检测不合格，不能满足上部全部施工荷载要求。（3）以龙泉山城市森林公园旅游环线七标段辛家嘴2号桥盖梁施工为例：盖梁尺寸为14.2 m×1.6 m×2 m，即盖梁钢筋混凝土量为42m³。每个抱箍承受竖向压力N=305.8 kN，每个抱箍截面上的螺栓24个，每条高强螺栓提供的抗剪力12.74kN，能承担所要求的荷载；千斤顶压力表的压力值为10.7 MPa。试验过程中2台QYL50千斤顶同步慢慢加压，同时专人负责观察抱箍是否有滑动和变形及千斤顶压力表的压力值变化情况直到加压到10.3 MPa，抱箍与墩柱之间没有发生相对滑动，抱箍也没有出现变形现象，抱箍承载力满足盖梁施工要求。3.7拆除上抱箍（1）液压千斤顶的行程回缩到位（图5）。图5千斤顶安装、加压（2）拆除上抱箍，进入盖梁底模施工（图6）。图6拆除上抱箍3.8安装承重横纵梁（1）抱箍承载力检验合格后，安装横梁。承重横梁采用I45b号工字钢，安装在千斤顶上，并在两根工字钢之间装上横向拉结杆件，为防止工字钢侧向倾覆，在两根工字钢之间设置横向拉结杆件，防止吊装及定位过程中发生横向失稳引发意外。共设4根直径20 mm的拉杆，每根柱左右侧各设一根。（2）纵梁为I14号工字钢，间距40 cm，工字钢长应考虑两侧作业平台，并与承重横梁工字钢固定（图7）。图7安装承重横纵梁3.9底模安装盖梁悬出端底模下设三角托架支撑，三角架放在横梁上，三角架主要受力杆件采用[10的槽钢拼装焊接而成，横距20 cm，步距30 cm。盖梁模板采用由专业模板厂设计制作的定型钢模（图8）。图8底模安装3.10钢筋安装在盖梁底模高程验收合格后，开始安装盖梁钢筋。3.11侧模及端模安装侧模采用定型钢模板，“墙包底”形式，由专业模板厂设计制作，端模与侧模间采用M18×50 mm螺栓连接固定，间距20 cm。盖梁底部及顶部采用对拉杆加固，采用12对拉螺杆，水平间距1 m对称布置，并按规范拧紧螺帽，防止在浇筑过程中发生爆模事故。安装完毕后，仔细检查各部位尺寸以及稳定性。3.12混凝土浇筑混凝土采用吊车或泵车输送入模，一次连续浇筑完成；罐车到现场后宜先检查混凝土塌落度、和易性是否符合施工要求。3.13拆除模板（1）现场根据试块强度确定底板拆模时间，当跨度不大于8 m时为不不小于75%；当跨度大于8 m为不小于100%。（2）当盖梁混凝土抗压强度达到2.5 MPa时，可拆除侧模板，拆模时，注意保护盖梁表面及棱角。（3）钢筋混凝土结构的承重模板、支架，应在混凝土强度能承受其自重荷载及其他可能的叠加荷载时，方可拆除。3.14养护混凝土浇筑完毕初凝后，表面覆盖塑料薄膜或土工布，洒水养护至少7 d，养护期间保持盖梁表面持续湿润，防止收缩裂纹的产生。4、操作要点（1）抱箍的拼装耳上焊接加工3个1 cm高限位钢筋，使液压千斤顶底部正好安装在内，起到防止液压千斤顶移动的作用。（2）液压千斤顶为带表可读液压千斤顶。（3）抱箍与圆墩柱之间安装10 mm橡胶垫。（4）抱箍的拼装耳通过高强螺栓固装，高强螺栓为M27、10.9级的高强螺栓，每侧牛腿采用12个高强螺栓，分两列布置。5、结束语本文基于龙泉山城市森林公园旅游