易毅：盖梁穿钢棒法支撑体系的主要施工方式

易易孙军江西宜春公路建设集团有限公司

摘要：以一座位于高山河谷地区的双柱高墩桥梁工程为例，对桥梁中承台梁穿钢杆施工技术要点进行了分析探讨，并进行了荷载分析与分布。对单墩盖梁进行了研究。 梁和钢杆的受力验证。 研究结果表明，钢杆法承台梁支撑体系可以充分利用高墩、墩柱结构承载力高、抗剪能力强的性能优势，简化承台梁混凝土施工支护的设置系统，保证了施工进度，节省了施工成本，为高墩桥梁工程的顺利实施做出了贡献。

关键词：高墩； 盖梁； 钢棒法； 施工技术；

作者简介：易毅（1978-），男，工程师，江西万载人，从事公路桥梁建设管理工作。 ;

0 前言

全唐支护法是公路盖梁施工中常用的施工工艺。 但随着我国公路桥梁建设逐渐向陡峭山地、峡谷地区转移，桥梁构件的各项指标和施工质量控制要求也相应提高。 全龙骨支撑方式的缺点逐渐显现出来。 钢棒法主要是在桥墩适当位置预留孔洞，在孔内插入高强钢棒，在其上安装支撑系统，安装盖梁模板。 这种构建过程比较简单。 其安全性较高、材料周转时间短、成本较低，已逐渐成为桥梁承台梁支护体系的主要施工方式。

1 项目概况

某桥梁工程为6×40m预应力混凝土T型简支梁桥结构，全长256.17m。 桥墩、桥墩均采用双柱墩设计。 桥墩底部顶部设有承台，长×宽×高为10.7m×2.5m×2.3m钢-混凝土结构承台梁。 帽梁底面至帽台距离为25.5～30.5m。 考虑到盖梁施工时的承重要求以及施工的安全性和便利性，盖梁柱顶部采用预埋圆钢支撑贯穿。 钢棒工艺。 桥墩上预留孔位，在桥墩上设置支撑平台，以桥墩结构和钢杆支撑，为拉杆、盖梁模板支撑系统提供承载力，减少机架施工量并加快施工进度。 施工进度表。

2 施工技术要点 2.1 施工准备

施工桥墩前，凿凿桩基顶部混凝土，并彻底清理待施工区域。 测量放出各桥墩柱坐标，校核桥墩跨长，校核桥墩高度，为支架安装、模板准备、钢筋混凝土配料提供依据。 在准备阶段，还应准备好扣件式脚手架及其他配件，进行钢筋加工、调直除锈、模板试验和组装等工作。 脚手架通过扣件式钢管搭设，作为钢筋绑扎、模板架设、混凝土浇筑等施工平台，以及模板安装、拆除的吊架。 对于不在填土层上设置的支撑结构，必须彻底清除表层软土、卵石和废弃物，土基必须压实，上面至少放置15cm厚的石块，支撑物必须建立在石头基础上。

在施工准备阶段，还应对机械设备的性能进行全面的检查和校准。 该桥工程帽梁钢杆施工所用施工机械型号及数量见表1。另外，混凝土通过强制式搅拌机配制，所需的砂石、碎石等原材料水泥必须由施工现场实验室取样检验。

表1 主要工程机械设备下载原图

2.2 桥墩施工 2.2.1 钢筋施工

高墩桥墩身钢筋在施工现场的钢筋加工厂加工，运输到墩身所在地，然后在现场进行绑扎和焊接。 加工、绑扎过程中，必须保证接缝错开，尺寸符合加工要求； 绑扎时必须控制混凝土垫板和保护层的厚度。 墩身钢筋绑扎后，应通过拉撑等方法校正钢筋垂直度，并采用电焊定位辅助钢筋，避免钢筋扭曲、倾斜。

经张力热轧处理的钢筋端部应加工成180°钩形。 弯曲直径应至少为钢筋直径的2.5倍，钩端应预留长度为钢筋直径3倍的直段。 对于拉伸热轧光圆钢筋和带肋钢筋，如果设计要求应加工成直角钩形，其弯曲直径应至少为钢筋直径的5倍，钩端预留的直线段长度应为钢筋长度3倍直径[1]。 若有抗震等特殊要求，钢筋端部还应加工成135°钩形。 吊钩的弯曲直径不应小于受力钢筋的设计直径，也不应小于箍筋直径的5倍。 钢架采用双面长焊加固。 焊接长度和焊缝高度应分别控制在钢筋直径的5倍和0.35倍。 焊缝高度不应小于4mm，焊缝宽度至少应为钢筋直径的0.7倍，且不能窄于8mm。

钢筋安装前，测量并释放底部模板上钢筋网中部和两侧的位置，在桥墩顶部锚杆处焊接钢筋安装箍筋，并确保钢筋网的中心和边缘垂直箍筋与测量和释放的控制线重合。 之后，在钢筋上标记主筋的位置，并将主筋焊接到钢筋上。 主筋上还应标明箍筋、斜弯钢筋等的具体位置，并立即安装箍筋、弯钢筋。 为了避免混凝土浇筑和振动过程中结构发生位移和变形，必须保证预埋件与主筋焊接牢固。 钢筋安装过程中，其位置和混凝土保护层厚度必须完全满足设计要求。 钢筋与模板之间应支撑强度至少为混凝土设计强度的垫块； 焊盘必须交错且分散，并且不得穿过整个保护层。 层部分。 钢筋缝也必须严格按照规范错开布置，不得在同一平面上布置。 钢筋安装具体允许偏差见表2。

表2 钢筋安装允许偏差下载原图

2.2.2 模板施工

最终完成的大钢模板采用25t汽车吊进行吊装，相邻模板之间的接缝处粘贴密封条，并拧紧所有螺栓，避免漏浆。 将底部模板支撑在帽台预埋钢筋上，拉风绳固定。 安装固定过程中，应垂直和水平设置两个经纬仪，并根据模板安装进度进行安装轴线。 控制并检查模板的垂直度，避免模板整体安装完成后因累积误差较大而无法校正[2]。 模板安装完毕后，必须安排技术人员进行纠偏，具体是通过钢丝绳向四个方向拉风绳，避免柱模板翻倒、移位。

拆除支架、模板等结构过程中，不得用力扭转、敲击。 拆卸时应按结构组合从上到下的顺序进行； 及时清除模板砂浆，并在下次使用前涂抹隔离油。 、堆叠存放。

2.2.3 预埋钢杆孔

在盖梁和系梁支撑系统的柱顶上，在垂直于盖梁轴线的位置预埋圆钢孔，并在浇筑桥墩混凝土前埋设Φ110 PVC管。 用干细沙填充管道并密封，以防止混凝土浇筑。 在此过程中，杂物落入管道内； 同时，通过井形定位钢筋将PVC管与桥墩钢筋固定连接。 该桥梁工程采用QL螺旋千斤顶，额定起重量为50t，最大起升高度为452mm，最小起升高度为150mm。 考虑到调节上部顶升高度的方便性，千斤顶举升高度设定为200mm。 采用φ100mm穿柱钢杆，按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）规定，盖梁底面至穿柱轴心安装位置的距离钢棒应为1345mm。

2.2.4 钢杆支撑系统施工

高墩桥盖梁采用“钢杆+托梁+纵横工字梁+方木+模板”的钢杆支撑体系[3]。 具体结构如图1、图2所示。

图1 钢杆支撑系统立面结构（单位：mm） 下载原图

图2 钢杆支撑系统平面结构（单位：m） 下载原图

将φ100mm穿柱钢杆插入墩柱上预留孔内，严格控制钢杆实际安装位​​置误差在5mm以内，保证两端外露长度为50cm。 穿柱钢杆安装时必须通过25t汽车吊进行吊装。 钢杆安装完毕后，在外露钢杆外侧放一个宽200mm、厚16mm、内径110mm的钢板铁箱。 考虑到佩戴方便，铁盒内径比钢棒直径大10mm。 插入完成后，应将铁箱盖的四个角用三角木块塞紧，以防止钢棒在铁箱盖内来回移动。 然后将QL型螺旋千斤顶套在钢板铁箱上，通过电焊将千斤顶底点与铁箱钢板固定，同时焊上一块厚度为16mm、长、宽的钢板距千斤顶顶部20cm，通过千斤顶进行提升。 支撑系统高度的调整。

将两根工字钢纵梁平稳稳定地焊接到千斤顶顶部钢板上，通过千斤顶调节其高度，然后通过Φ20@200mm钢筋焊接两根工字钢纵梁底部，确保纵梁结构的整体稳定性。 将I16工字钢横梁以30cm的距离单排放置在工字钢纵梁上，并以电焊的方式将工字钢工字钢与工字钢I-50C牢固连接起来用于模板的安装。 上述施工过程中，必须保证钢杆的对称性，钢杆穿过的孔必须设置在垂直于盖梁纵向中心线的轴线上。 预埋PVC管必须准确、水平。 QL螺旋千斤顶安装必须平稳，并延伸至同一高度位置，以保证顶部钢板处于同一高度。

2.2.5 墩身混凝土浇筑

混凝土通过汽车吊和料斗装载，施工人员安排下入桥墩结构内，通过振动器分层振捣混凝土。 混凝土浇筑施工不得中断。 若因特殊原因必须中断，中断时间必须控制在混凝土初凝时间内。 反之，应设置施工缝。 墩身混凝土浇筑完成48小时后，将墩身模板从上到下拆除，然后用塑料薄膜将墩身完全包裹起来，并通过洒水保证塑料薄膜始终湿润。

2.3 盖梁施工

高墩桥台帽梁直接铺设在基础上，每隔80厘米排一排10厘米×10厘米的方木，上面铺设厚度至少为4毫米的钢模板； 其余盖梁铺设在I-10工字钢槽钢上铺设优质钢模板。 侧模板采用大组合钢模板，连接处通过螺栓连接。

2.3.1 盖梁模板制作与安装

该桥梁工程采用大型型钢模板作为盖梁模板。 盖梁钢筋定位完成后，支撑侧模板，在模板外垂直、水平安装槽钢波纹，通过定位对拉杆进行定位。 在帽梁悬垂端底模下的支架结构上设置三角支架支撑。 支架上还应加钢垫，以调整安装误差和帽梁底部的横向坡度； 与墩柱相交处应设置专用钢支架支撑结构。 墩柱周围还应搭设φ48×3.5mm扣件式钢管脚手架，呈井字形。 横杆步距和立杆间距宜分别设置为1.5m和1×2m。 支架外应设置剪式支撑和密目安全网。

2.3.2 盖梁混凝土浇筑

浇筑盖梁混凝土前，必须彻底清除模板内的泥土和杂物，并在模板上均匀涂抹一层脱模剂。 模板底部与盖梁的接口处必须用水泥砂浆密封。 验收合格后方可进行浇筑。 为了降低水化热，高墩桥盖梁浇筑施工中采用了低热水泥。 混凝土分层浇筑，厚度为30cm，下层混凝土达到初凝状态后浇筑上层混凝土。 浇注后的混凝土必须密实振捣，振捣器的移动距离应控制在其自身作用半径的1.5倍以内[4]，振捣器与预埋桥墩钢筋、模板、波纹管等的距离应控制在1.5倍以内。其他结构应控制在15cm及以上； 为保证层间混凝土有较好的粘结效果，振捣上层混凝土时，应将振捣棒插入下层混凝土中，深度为5～10cm； 振捣时间宜为30～50s，以保证混凝土达到密实状态。 上层混凝土的浇筑必须在下层混凝土达到初凝状态之前完成。 浇筑过程中，混凝土必须从模板中心垂直落下，防止撞击模板。

3 钢杆支撑系统安全审查

考虑到桥梁工程的帽梁结构完全一致，仅进行单墩帽梁支撑系统的应力计算。 墩台梁长10.7m、宽2.5m、高2.3m。 混凝土浇筑量为63.2m3。 钢-混凝土盖梁的单位密度为26kN/m3。 帽梁结构自重为1 643.2kN，帽梁模板重量为6.9kN。 盖梁、模板和施工人员荷载分别为61.43kN/m2、0.26kN/m2和2.1kN/m2。 混凝土材料浇筑和振动施工时产生的冲击荷载均取2.0kN/m2。 钢材的许用弯曲应力、剪应力、弹性模量分别为145MPa、85MPa、2.0×105MPa。

由于这座高墩桥的分布梁主要采用I-16工字钢，长度为3.5m，跨度为2.5m，中心距为30cm，截面惯性矩为1130cm4，十字-截面抗矩为141cm，其结构自重为0.205kN/m。 因此，分布梁线荷载的计算公式如式（1）所示。

式（1）中：g1为盖梁荷载； gm 为模板荷载； gr 为施工人员负荷。 分布梁跨中最大弯矩为16.03kN·m。

经分析，分布梁的弯曲应力和挠度满足应力要求。

根据施工规范规定的Φ100钢杆参数，其横截面积为78.5cm2。 竖向集中荷载由纵梁底部的单根钢杆承受。 考虑纵梁支撑反力，钢杆承受的剪力最大应力值为461.54kN，单位面积剪应力为58.8MPa，钢杆应力满足规范要求。

4。结论

综上所述，高墩承台梁、钢杆施工技术对地基承载力要求不高。 施工前只需按照脚手架搭设要求对基础进行处理即可； 该技术无需安装承重支架，减少了施工时间。 过程中消耗钢管等辅助材料，仅需要钢棒和普通贝雷架即可完成施工。 工程实践证明，覆梁过钢杆法是无支撑施工的代表性工艺。 对于山高谷深、地势较大的地区，河流和现有道路对高墩桥梁建设的阻碍较小。 因此，山区应建设高墩桥梁。 在桥梁建设领域的推广应用。

参考

[1] 金宇浩. 钢杆施工技术在高桥墩施工中的应用[J]. 交通世界，2021（24）：70-71。

[2] 李景山. 钢杆施工技术在桥梁高墩工程中的应用[J]. 山西建筑，2020（24）：122-125。

[3] 郭俊江. 预留孔钢杆支护法在盖梁施工中的应用[J]. 广东水利水电，2019（2）：40-43。

[4] 陈进东. 钢杆法覆梁施工应用分析[J]. 广东交通职业技术学院学报，2014（2）：33-34。