蓋梁施工支撐體系
1、橫穿型鋼法
在墩柱內(nèi)預(yù)先埋設(shè)預(yù)留孔，在孔中穿入型鋼并鎖定型鋼，由型鋼支撐支架、模板及整個(gè)蓋梁的重量。如圖1所示。
這種體系的優(yōu)點(diǎn)是，支架、模板及整個(gè)蓋梁的重量通過型鋼傳至墩柱，由墩柱承受，傳力途徑簡單明確，不存在支架下沉的問題。但這種體系的缺點(diǎn)也是明顯的，在墩柱內(nèi)埋設(shè)留預(yù)孔，影響墩柱的外觀質(zhì)量，其處理不但費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且還很難領(lǐng)人滿意；再次，這種體系一般不易取得監(jiān)理、設(shè)計(jì)部門及業(yè)主的認(rèn)同。因此，這種體系現(xiàn)已較少采用。
2、預(yù)埋鋼板法
在墩柱中預(yù)埋鋼板，拆模后在預(yù)埋鋼板上焊接鋼支撐，由它來承受支架、模板及整個(gè)蓋梁的重量。如圖2所示。
這種體系的優(yōu)點(diǎn)與前一種體系一樣，支架、模板及整個(gè)蓋梁的重量通過鋼支撐及預(yù)埋鋼板傳至墩柱，由墩柱承受，傳力途徑簡單明確，不存在支架下沉的問題而且也不用破壞鋼模。這種體系的缺點(diǎn)是，第一，預(yù)埋鋼板要消耗大量鋼材，很不經(jīng)濟(jì)；第二，鋼支撐的焊接工作是相當(dāng)大，對(duì)焊接質(zhì)量的要求也比較高，而且蓋梁施工完后要對(duì)墩柱外觀進(jìn)行處理，不但費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且還較難保證質(zhì)量。故這種體系只在迫不得已的情況下采用。
3、支架法
采用支架法施工，這是目前用得較多的一種方法。支架可用萬能桿件也可采用鋼管支架搭設(shè)。蓋梁施工的所有臨時(shí)設(shè)施重量及蓋梁重量均由支架承受，直接傳到地面。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，第一，支架的形式及高低可根據(jù)墩周圍的地形和墩柱的高度等隨機(jī)變化，方法靈活；第二，不用在墩柱上設(shè)置預(yù)埋件，不會(huì)對(duì)墩柱外觀造成影響。但這種方法也有不少缺點(diǎn)，第一，支架法施工對(duì)地基的承載力要求比較高 ，一般均要求對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)，對(duì)軟土地基還需要澆筑砼地坪。因此，對(duì)地基的處理要花費(fèi)較多人力物力。如果對(duì)地基的處理稍有不慎，即可造成支架整體下沉，嚴(yán)重影響蓋梁的施工質(zhì)量。第二，墩柱較高時(shí)，必須對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓以消除非彈性變形，這需要消耗大量人力物力。第三，由于墩柱高度的變化而調(diào)整底模高度；對(duì)于鋼管支架，從經(jīng)濟(jì)上講都是不合算的，而且還要大量不必要的人力。第四，墩柱較高時(shí)，支架龐大，需要巨額投入而且安裝支架費(fèi)時(shí)耗力。第五，水中施工無系梁橋墩時(shí)，支架法很難用得上。由此可知，支架法施工雖然方便靈活，但該法有其自身固有的缺點(diǎn)，在施工時(shí)尤需注意支架的穩(wěn)定性、非彈性變形及地基沉降等方面的問題。
4、抱箍法
其力學(xué)原理：是利用在墩柱上的適當(dāng)部位安裝抱箍并使之與墩柱夾緊產(chǎn)生的最大靜摩擦力，來克服臨時(shí)設(shè)施及蓋梁的重量。如圖3所示。
抱箍法的關(guān)鍵是要確保抱箍與墩柱間有足夠的摩擦力，以安全地傳遞荷載。下面就此問題進(jìn)行討論。
4．1 抱箍的結(jié)構(gòu)形式
抱箍的結(jié)構(gòu)形式涉及箍身的結(jié)構(gòu)形式和連接板上螺栓的排列。
4．1．1 箍身的結(jié)構(gòu)形式
抱箍安裝在墩柱上時(shí)必須與墩柱密貼，這是個(gè)基本要求。由于墩柱截面不可能絕對(duì)圓，各墩柱的不圓度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圓度也千差萬別。因此，為適應(yīng)各種不圓度的墩身，抱箍的箍身宜采用不設(shè)環(huán)向加勁的柔性箍身，即用不設(shè)加勁板的鋼板作箍身。這樣，在施加預(yù)拉力時(shí)，由于箍身是柔性的，容易與墩柱密貼。
4．1．2 連接板上螺栓的排列
抱箍上的連接螺栓，其預(yù)拉力必須能夠保證抱箍與墩柱間的摩擦力能可靠地傳遞荷載。因此，要有足夠數(shù)量的螺栓來保證預(yù)拉力。如果單從連接板和箍身的受力來考慮，連接板上的螺栓在豎向上最好布置成一排。但這樣一來，箍身高度勢必較大。尤其是蓋梁荷載很大時(shí)，需要的螺栓較多，抱箍的高度將很大，將加大抱箍的投入，且過高的抱箍也會(huì)給施工帶來不便。因此，只要采用厚度足夠的連接板并為其設(shè)置必要的加勁板，一般均將連接板上的螺栓在豎向上布置成兩排。這樣做在技術(shù)上是可行的，實(shí)踐也證明是成功的。因此，抱箍采用如圖4所示的結(jié)構(gòu)形式。
4．2 連接螺栓數(shù)量的計(jì)算
抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力等于正壓力與摩擦系數(shù)的乘積，即f=f×n
式中 f－抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力；
n－抱箍與墩柱間的正壓力；
f－抱箍與墩柱間的靜摩擦系數(shù)。
而正壓力n與螺栓的預(yù)緊力是對(duì)平衡力，根據(jù)抱箍的結(jié)構(gòu)形式，假定每排螺栓個(gè)數(shù)為n，則螺栓總數(shù)為4 n，若每個(gè)螺栓預(yù)緊力為f1，則抱箍與墩柱間的總正壓力為n＝4×n×f1。
對(duì)于抱箍這樣的結(jié)構(gòu)，為減少螺栓個(gè)數(shù)，可采用材質(zhì)為45號(hào)鋼，直徑30mm的大直徑螺栓或m27高強(qiáng)度螺栓。但采用m27高強(qiáng)度螺栓有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是高強(qiáng)度螺栓經(jīng)過一次加力松弛循環(huán)后一般不能再用，這與抱箍需多次重復(fù)使用的要求不相符；再次安裝抱箍時(shí)需更換新螺栓，加大了投入；二是市場上沒有m27高強(qiáng)度螺栓，必須到專門的廠家購買，不能滿足隨時(shí)更換的要求。因此，一般均采用材質(zhì)45號(hào)鋼的m30大直徑螺栓。每個(gè)螺栓的允許拉力為[f]＝as×[σ]
式中as —螺栓的橫截面積，as＝πd2/4
[σ]—鋼材允許應(yīng)力。對(duì)于45號(hào)鋼，[σ]＝2000kg/cm2。
于是，[f]＝[σ]πd2/4＝2.0×3.14×32/4=14.13 t；取f1＝14 t
鋼材與混凝土間的摩擦系數(shù)為0.3～0.4，取f＝0.3
抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力為f＝f×n＝f×4×n×f1＝0.3×4×n×14=16.8n
若臨時(shí)設(shè)施及蓋梁重量為g，則每個(gè)抱箍承受的荷載為q＝g／2。
取安全系數(shù)為λ＝2，則有q＝f／λ即g／2＝16.8n/2；n=0.06×g
故可取n為整數(shù)。
可見，抱箍法從理論上是完全可行的。
4．3 抱箍法施工的注意事項(xiàng)
4．3．1 抱箍結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意的問題
（1）箍身應(yīng)有適當(dāng)強(qiáng)度和剛度，以傳遞拉力、摩擦力并支承上部結(jié)構(gòu)重量，可采用厚度為10mm～20mm的鋼板。
（2）由于抱箍連接板是直接承受螺栓拉力的構(gòu)件，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以采用厚度為24mm～30mm的鋼板為宜。
（3）由于抱箍連接板上螺栓按雙排布置，外排螺栓施壓時(shí)對(duì)箍身產(chǎn)生較大的偏心力矩，對(duì)箍身傳力有不利影響，因此，螺栓布置應(yīng)盡可能緊湊，以剛好能滿足施工及傳力要求為宜。
（4）為加強(qiáng)抱箍連接板的剛度并可靠地傳遞螺栓拉力，在豎直方向上，每隔2～3排螺栓應(yīng)給連接板設(shè)置一加勁板。
4．3．2 施工中應(yīng)注意的問題
（1）抱箍與墩柱間的正壓力是由連接螺栓施加的，螺栓應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)緊，然后再用經(jīng)校驗(yàn)過的帶響板手進(jìn)行終擰。預(yù)緊及終擰順序均為先內(nèi)排后外排，以使各螺栓均勻受力并確保螺栓的拉力值。
（2）澆筑蓋梁混凝土?xí)r，由于抱箍受力后產(chǎn)生變形，螺栓的拉力值會(huì)發(fā)生變化。因此，在澆筑蓋梁的全過程中應(yīng)反復(fù)對(duì)螺栓進(jìn)行復(fù)擰，即每澆筑一層混凝土均應(yīng)對(duì)螺栓復(fù)擰一次。
綜上所述，只要采取適當(dāng)措施，抱箍法是完全可行的。抱箍法有很多優(yōu)點(diǎn)，第一，抱箍法是臨時(shí)荷載及蓋梁重量直接傳給墩柱，對(duì)地基無任何要求；第二，抱箍的安裝高度可隨墩柱高度變化，不需要額外的調(diào)節(jié)底模高度的墊木或分配梁；第三，抱箍法適應(yīng)性強(qiáng)，不論水中岸上、有無系梁，只要是圓形墩柱就可采用；第四，抱箍法節(jié)省人力物力是顯而易見的，因此從經(jīng)濟(jì)上講是最合算的；第五，抱箍法不會(huì)破壞墩柱外觀，而且抱箍法施工時(shí)支架不存在非彈變形，不用進(jìn)行預(yù)壓。