盖梁剪力销式牛腿支撑施工实例

1、工程概况 ........................................................................................................ 1 2、盖梁工程的特点 ................................................................................................... 1 3、盖梁模板 ............................................................................................................. 2

1）模板类型和支撑形式 ..................................................................................... 2 2）模板用钢量（不包括组合横梁以下部分的结构） ........................................... 3 3）模板的几个细节问题 ..................................................................................... 3 3、剪力销式牛腿支撑 ............................................................................................... 3

1）支撑设计 ...................................................................................................... 3

（1）结构简图及力学模式。 ....................................................................... 3 （2）内力分析 ............................................................................................ 3 （3）各部件尺寸的确定 .............................................................................. 3 2）剪力销式牛腿支撑试验 ................................................................................. 3 3）剪力销式牛腿支撑安装方法 .......................................................................... 4

（1）剪力销孔及预留管道成型模具 ............................................................ 4

（2）成型模具人模 ..................................................................................... 4 （3）成型模具拆除 ..................................................................................... 4 （4）剪力销式牛腿的安装 .......................................................................... 5

（5）安装工作的施工组织情况 ................................................................... 5

4.盖梁施工程序 ......................................................................................................... 5 5、盖梁施工组织、主要机具及进度 .......................................................................... 6

1）盖梁作业分模板组和钢筋组2个组 ................................................................ 6 2）模板配备情况 ............................................................................................... 6 3）进度 ............................................................................................................. 6

盖梁剪力销式牛腿支撑施工实例

1、工程概况 2、盖梁工程的特点

1）类型多，尺寸变化大。匝道桥共有69片盖梁，4座桩柱式桥台。盖梁除横断面尺寸相同外（宽1.8m，高1.2m），外形上有直线形、折线形和斜交形三种形式。如再考虑其长度、坡度，接柱直径和数量、柱间距离等的变化在内，69片盖梁有26种不同的规格。 2）离地面的高度变化范围大，由2m到15.5m。

以上的两个特点决定了盖梁施工需解决的主要问题是：盖梁模板的通用性及模板支撑的形式。

3、盖梁模板

1）模板类型和支撑形式

根据对全部盖梁尺寸的统计分析得知，除折线形盖梁的转角处和斜交形的端头难于使用可互换的通用模板外，其余部分的模板和直线形盖梁的模板，均可使用系列尺寸的标准底模和侧模进行组拼（用小于5cm的木条调节缝隙）。因此，确定采用自制的专用组合钢模板，特殊部位使用木模板。

为了适应接柱高度变化大的特点，减少支撑脚手架的工作量，加快底模周转，盖梁模板的支撑形式采用剪力销式牛腿支撑。

对高度在9m以下的盖梁，不使用L形吊架，直接搭设移动式脚手架、平台，在其上安装牛腿支撑和进行模板安装作业。

模板的标准件规格见表9-1。

表9-1 盖梁模板标准件规格表

构 造 简 述 构件名称 编号 D1D1D11尺寸（mm） （尺寸单位：mm） 2000×1800 1450×1800 600×1800 400×1800 300×1800 250×1800 200×1800 2000×1800 2000×1800 1000×1800 平面中部开1240（1540）孔、对半组拼M16×50螺栓连接同底模 平面呈 面板厚：5 肋板：6×63 肋板间距：600×（200～300） 总厚度：68 板间采用M16×50螺栓连接 数量 6 8 4 6 6 4 6 9 10 8 4 板面结构同底模后［100立肋与其焊接。厚度168。使用时与横肋用钩头螺栓连接进行拼接。 4 4 8 截面形状 由400长的［140用角∠5×50角钢焊接组成［140间距400、角钢间距580 形状 6 8 12 6 10 160 62 36 62 70 24 24 23底 模 D1D145D1D167φ1.2m柱身底模 φ1.5m柱身底模 端部底模 边端侧模 D2 D3 D4 C1C11 5300×1300 1300×1300 2000×1300 4000×1300 1300×1800 1260×4000 2400×4000 1520×4000 1800×4000 长度随盖梁长度决定断面 高度1500断面 代调节螺旋的钢管、间距2000 φ16高强螺杆 L＝2700 由加强了翼板的I360构成，根据盖梁尺寸组拼长度（螺栓连接）转折处现场焊接 构造另述 2中部侧模 端头模板 组合式横梁 φ1.2m柱身横梁 φ1.5m柱身横梁 横 肋 立 柱 斜 撑 拉 杆 纵 梁 钢组合楔 剪刀销式牛腿 C2 C3 C4 Z1 Z2 Z3 Z4 2）模板用钢量（不包括组合横梁以下部分的结构）

（1）底模部分：模板60kg/m2，支撑件（组合横梁）116kg/m2。

（2）侧模部分：模板83kg/m2，支撑件（模肋、立柱、拉杆、斜撑）67kg/m2。

3）模板的几个细节问题

（1）纵梁刚度大，盖梁悬出和柱间跨径不大，故不考虑预留拱度。因支撑无沉陷，各构件均系钢结构，底模也不考虑预留高度。

（2）接柱（顶面）的中心允许偏差为1.5cm，直径允许偏差为±0.5cm。接柱顶凿毛时，宜高出设计标高0.5～1cm。盖梁柱身底模与柱身间的缝隙，用小木楔填实，上覆内径同柱身直径，宽度5cm，厚度0.5mm的铁皮环，用小钉子固定在木楔上。脱模后柱身周围无漏浆现象，平整美观。

（3）模板内侧设40mm×40mm倒棱，采用扁钢两边刨成45°斜角后分段焊接在模板上制成。

3、剪力销式牛腿支撑 1）支撑设计

（1）结构简图及力学模式。

因为拉杆通过中空的剪力销连接于预埋螺母，牛腿由拉杆压挂在剪力销上，因此，剪力销处只有垂直和水平方向的约束，可以转动，A点简化为一个铰支撑；牛腿下部B点只有水平方向（向柱身）约束，简化为一个连杆支撑；牛腿简化为一个三角构架。钢组合楔传递荷载P。

（2）内力分析

由内力分析图示可得：

VAPHARBPe h式中符号意义见图9-7。

（3）各部件尺寸的确定

根据荷载、接柱混凝土强度、构造要求等条件，通过计算确定各部件尺寸，如图9-8所示。

2）剪力销式牛腿支撑试验

由于孔洞内混凝土压应力计算采用了较多假定条件，没有按最大应力值设计，为安全起

见，在施工前做了牛腿加载试验。

选择了过渡段第3号墩第3号接柱进行试验。在浇筑接柱混凝土时在柱下距接柱底面70cm处，预留了剪力销孔洞和预留管道及预埋螺母。拆除接柱模板后，按正常使用位置倒置牛腿，上紧拉杆，在牛腿下面与地基（灌注桩桩头扩大部分）之间放置垫板与千斤顶，接上油泵与油压表。

加载时观察结果如下：①加载到13t（设计荷载）时，构件与混凝土孔洞周围无变化；②加载到20t时，预留孔洞上边沿出现表面微细裂纹；③加载到23t时，孔洞上边沿表层混凝土脱落，碎片面积2m，厚0～2mm；④加载到30t时，孔洞上边沿表层混凝土脱落碎片

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面积40m（水平向8cm，垂直向5em），厚0～4mm。至此，加载停止。

卸载后，检查孔洞内壁其他部位无变化，剪力销、牛腿、拉杆等均无残余变形。 根据试验情况，我们认为在设计荷载下剪力销式牛腿支撑是安全的。

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3）剪力销式牛腿支撑安装方法

（1）剪力销孔及预留管道成型模具

为了在浇筑接柱时，形成内表面与剪力销锥体外表面一致的混凝土孔洞，并预留下从孔洞底面中心到预埋螺母间的管道，首先应按剪力销和拉杆等的尺寸加工数套成型模具以供浇筑接柱时使用。图9-10为适用于上面设计的剪力销式牛腿使用的成型模具设计图（φ26～φ30mm塑料管，图中未示出）。

人模前，先将定位螺栓从成型模具凹坑底旋人中间的螺丝孔内，直到螺栓头差5mm左右到底部，然后将塑料管套在伸出成型模具的螺杆上，再把预埋螺母扭紧在螺杆尾部，装配完后，形如一哑铃。装入模板前剪力销孔成型模具表面涂脱模剂或机油，凹坑内用泡沫塑料填满以防漏浆将凹坑堵死。其内螺纹要涂油，以利拆除时定位螺栓易于旋出。塑料管道尽量下齐，长度准确。

（2）成型模具人模

接柱模板支好后，从模板上口向下量一定距离，得到剪力销的位置。在模板内由木工下到模内，将已装配好的成型模具的锥型大底面紧贴模板，借助短钢筋（φ12mm）点焊在预埋螺母座板上，钢筋两端绑扎或点焊在钢筋笼上，稍微弯成弧状。将模具压在模板上，水平面上固定好后，再用短钢筋同样地在垂直方向上将成型模具固定。此处浇筑混凝土时应注意细心捣实，保护预埋件。图9-11为安装示意图。

这里需要说明的是，拉杆预留孔也可沿接柱直径方向通长布置，由两端的剪力销孔对拉省去预埋螺母。但因贯穿整个接柱断面，妨碍导管或串筒的放置，且易弄坏塑料管。模板上如果不开孔，较长的成型模具和管道连结件，则无法放置与压紧。所以最好采用两侧的剪力销各自独立的体系。安装时若与主筋冲突，须调整主筋间距。

（3）成型模具拆除

接柱模板拆除之后，利用吊篮将工人送到预埋成型模具的位置。首先掏出凹坑内的泡沫塑料，用套筒扳手将定位螺栓旋出一定长度，然后在柱身与螺栓头之间插入一种拆卸的专用工具（如图9-12所示）。待专用工具放正之后，再向里上紧定位螺栓，这时形成对剪力销成型模具的外拔力，即可将其拔出。匝道桥共191根接柱，382个剪力销孔，均顺利将成型模具和拉杆拔出。

（4）剪力销式牛腿的安装

利用吊篮将操作人员和构件送到预留孔处的空间位置。首先清理孔洞内可能漏进的水泥浆，然后把剪力销推人孔洞内，穿人并旋人拉杆（拉杆上应作记号，用以判断是否已旋到底）；再将牛腿抬起，顺着拉杆穿过牛腿钢板上的大孔（挂在剪力销上）、小孔（穿出拉杆上螺母用）。把牛腿悬挂在剪力销上，贴紧直径为D。的剪力销第二个环状平面。在牛腿下面环状钢板与柱表面间放入木楔片。旋紧拉杆螺母，牛腿压紧在柱表面后，安装工作就结束了。 下平台由吊在牛腿立柱上的“L”形吊架支承，下平台搭好后可在上面继续模板的支模工作，这里不再叙述。

（5）安装工作的施工组织情况

①安装成型模具用工：电焊工、木工各1人，30min安装1个。

②拆除剪力销成型模具用工：起重工、普工各1人，5min拆除1个，可与拆模配合，用吊车起吊吊篮。

③安装剪力销式牛腿用工：木工、起重工各1人，5min安装1个，可与支盖梁模板配合，用吊车起吊吊篮。

要达到上述劳动定额，平时要保养好构件，螺丝上好黄油，安装成型模具时位置要准确，预埋管内不得漏浆。

4.盖梁施工程序

浇筑接柱时，安装剪力销成型模具，接柱拆模后，利用吊车吊篮卸除成型模具。测接柱顶高程 利用吊车吊篮，安装剪力销式牛腿和“L”形吊架，搭下平台和梯子，安放组合楔，上纵梁将纵梁用拉杆夹在接柱两侧；上组合横梁，用螺栓扣件与纵梁夹紧；搭设上平台、护栏，悬挂安全网，安放上下平台间的梯子 柱顶中心放样，凿毛，铺底模；在盖梁一端搭设用于穿、放钢筋的平台；就地绑扎钢筋 支侧模，放样检查，绑扎支座垫石钢筋 浇筑混凝土，表面压光后即覆盖麻布；初凝后，安蓄水桶喷水管，上水养生 浇筑混凝土24h后，拆侧模；混凝土达到设计强度后（一般需4d），利用组合钢楔落架，拆底模、横梁支架、纵梁；最后利用吊篮拆除“L”形吊架和剪力销牛腿；盖梁顶面、侧面覆盖麻布养护7d 图：盖梁施工程序图 5、盖梁施工组织、主要机具及进度 1）盖梁作业分模板组和钢筋组2个组

模板组：木工5人，起重工3人，普工1人，共9人；钢筋组：8人。

模板组配备30t吊车一台，与其他作业组共用装载机、叉车用于水平运输。钢筋组采用机械加工钢筋，运输机械与模板组共用。

2）模板配备情况

（1）底模：1、4号匝道桥盖梁长12m，2套；2、3号匝道桥盖梁长9.95m，2套。当用于过渡段的长盖梁时只能组拼2～3套。

（2）侧模：1、4号匝道桥1套；2、3号匝道桥l套。当用于过渡段的长盖梁时，只能组拼1套。

（3）剪力销式牛腿：24个；组合楔：24个。

3）进度

按施工的统计日期计算，包括桥台共73个盖梁，施工时间为250d；平均每个盖梁用时250/73＝3.4d。钢筋共344t，制作、绑扎用工8×250＝2000工日；平均每吨钢筋用工2000/344＝5.81工日。