桥梁工程-方形柱盖梁剪力销法悬臂浇
筑施工工法
Bridge project-square column cover beam shear pin method the cantilever
construction methods
目次
1 前言 (1)
2 工法特点 (1)
3 适用范围 (1)
4 工艺原理 (1)
5 工艺流程及操作要点 (5)
6 材料与设备 (7)
7 质量控制 (7)
8 安全措施 (8)
9 环保措施 (8)
10 效益分析 (9)
11 工程实例 (9)
1 前言
盖梁是指为支撑、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁，又叫帽梁。主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。
常规的盖梁施工方法有三种：满堂支架法、抱箍法和剪力销法，其中满堂支架法对地基要求比较高，一般要求对地基进行压实处理，对软土地基还需要浇注混凝土地坪，因此对于地基的处理要花费较多的人力物力。另外对于高墩不仅安装费时费力，而且需要对支架进行预压以消除非弹性变形；抱箍法利用在墩柱上的适当位置安装抱箍产生的最大静摩擦力来克服临时设施及盖梁的重量，但只适合于圆形墩柱的施工，且抱箍中钢箍与墩柱之间的摩擦系数的取值难以掌握，依墩柱表面的平整度或粗糙度而异，施工时易发生抱箍滑落事故，支架能承受的荷载不高；剪力销法受力情形相对简单，主要受剪力和弯矩作用，它的原理是把盖梁及施工荷载的重量传给纵梁，再由纵梁传给横梁，再由横梁传递给横穿于墩柱中的实心圆钢，再由实心圆钢将荷载传递给墩柱，最终由墩柱承受所有力。经过研究对比后，我集团采用了经济适用的剪力销法施工盖梁，并经过研究分析总结出本方形柱盖梁剪力销法悬臂浇注施工方法。
2 工法特点
2.1剪力销法对地基无任何要求，消除了不良地基条件对盖梁施工的约束。
2.2剪力销法的安装高度不受柱高度的限制。
2.3剪力销法适应性强。不论水中、岸上以及有无系梁都可以采用，适用范围广。
2.4剪力销法施工具有投入少、便于操作、节约工期等特点，从而节约了资金，降低了施工成本。
2.5剪力销法不受墩柱形状的限制，无论圆形柱还是方形柱都可以进行盖梁施工。
2.6剪力销法施工时不存在支架结构的非弹性变形，只要首次施工进行预压进行检验，结构稳定，安全高效。
2.7剪力销法施工结构新颖，节能环保，优质高效。
3 适用范围
剪力销法适用于公路、铁路、市政等墩柱盖梁施工，尤其适用于地基承载力差、水边、山区、墩柱较高和工程量较大的工程，以及非圆形墩等不宜采用支架法和抱箍法等情况。
4 工艺原理
4.1 剪力销受力分析及力学模型建立
4.1.1盖梁荷载首先通过方木传递到槽钢上，再通过槽钢传递到工字钢上，最后传递到剪力棒上，方木、槽钢、工字钢、剪力棒形成悬臂受力体系，对其挠度变形和剪力进行受力验算。
4.1.2荷载
荷载包括静荷载：盖梁混凝土及钢筋自重、模板、方木、工字钢、砂箱重量；动荷载：人员及小型机具荷载、振捣混凝土时产生的荷载、风载等。为了便于计算，工字钢和剪力销之间按铰接考虑。
4.2受力验算
4.2.1所有荷载重量计算 4.2.1.1盖梁模板的自重Q1 4.2.1.2盖梁混凝土的重量Q2
4.2.1.3施工人员和施工机具荷载Q3 4.2.1.4振捣混凝土时的荷载Q4 4.2.1.5方木的重量Q5 4.2.1.6槽钢的重量Q6 4.2.1.7工字钢的重量Q7 4.2.1.8砂箱的重量Q8 4.2.2方木的受力验算
12345=Q Q Q Q Q Q ++++木
()Q q L n =÷÷木木方木
2
=8ql M
2
6
bh W =
M W
δ=
将验算所得值与方木的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求。 受力体系图
弯矩图
剪力图
4.2.3槽钢的受力验算
123456Q Q Q Q Q Q Q =+++++槽
()Q n q L L =÷÷÷木槽槽槽
22248ql a M l l ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
W 值查询可得
M W
δ=
将验算所得值与槽钢的抗弯强度进行比较，验证是否满足受力要求。 受力体系图
弯矩图
剪力图
x
4.2.4工字钢的验算
1234567Q Q Q Q Q Q Q +Q =+++++工
()2q Q Q =÷÷工木
22248ql a M l l ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
W 值可查询得到
M W
δ=
422524384ql a F EI l ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
将验算所得值与规范允许值进行比较，验证是否满足规范要求。 受力体系图
弯矩图
剪力图
x
4.2.5砂箱的受力验算
12345678Q Q Q Q Q Q Q +Q +Q =+++++箱
=
4Q T 箱
箱 22
-4
d d S ππ=
外箱内箱
T S
τ=
箱
将验算所得值与钢的抗剪强度进行比较，验证是否满足受力要求。 4.2.6剪力棒的受力验算
剪力棒主要承受剪力，所以只进行剪力验算：
12345678Q Q =Q Q Q Q Q Q +Q +Q =+++++棒箱
=
4
Q T 棒棒
2S R π=棒
