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(lái)克服臨時(shí)設(shè)施及蓋梁的重量。
　　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(wèn)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(wàn)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(lái)保證預(yù)拉力。如果單從連接板和箍身的受力來(lái)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(lái)，箍身高度勢(shì)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(guò)高的抱箍也會(huì)給施工帶來(lái)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(guò)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(chǎng)上沒(méi)有M27高強(qiáng)度螺栓，必須到專門(mén)的廠家購(gòu)買(mǎi)，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(jiàn)，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(wèn)題
　?。?）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。
　?。?）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。
　?。?）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(wèn)題
　?。?）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(guò)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。
　?。?）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(guò)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(wú)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(wú)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(jiàn)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。
　　5、工程應(yīng)用
　　正在修建揚(yáng)州西北繞城高速公路京杭運(yùn)河特大橋西岸引橋墩柱直徑1.4m，中心距7.2m；蓋梁長(zhǎng)12.0m，寬1.7m，高1.6m，混凝土量31.2m3，墩柱平均高8.0m；跨度30m，最大縱坡2％。引橋共48個(gè)墩柱，24個(gè)蓋梁。蓋梁施工共采用4套底模2套側(cè)模，共需4套支撐設(shè)備。最初擬定的方案為支架法。支架為滿堂支架，平均每個(gè)支架高8m，長(zhǎng)14.4m，支架寬4.8m，經(jīng)計(jì)算得知，如用萬(wàn)能桿件，每套支架需桿件約13T，橫向分配梁需方木約2 m3，縱向分配梁需方木為2.1m3；支架基|考試大|底硬化砼共需約40 m3，此外，每拼裝一個(gè)支架至少 4d，且支架法需要進(jìn)行預(yù)壓，至于消耗的人工就更不用說(shuō)了。后改為抱箍法，考慮模板、支架及臨時(shí)荷載，施工時(shí)每套抱箍的總負(fù)荷G約為100t，于是n=Num(0.03×G+1)= Num(0.03×1)= Num(4)=4。實(shí)用中每排螺栓個(gè)數(shù)為4，抱箍總高度500mm。每套支撐設(shè)備包括兩根工字鋼和兩個(gè)抱箍，其中工字鋼重2.4t，兩個(gè)抱箍重0.8t，一套支撐設(shè)備共重3.2t；縱向分配梁與支架法相同：4個(gè)工人1d即可安裝1個(gè)支架；節(jié)省了大量投資，縮短了施工周期。兩種施工方法材料及工期對(duì)比見(jiàn)表1。
　　表1　　　兩種施工方法材料及工期對(duì)比
　　對(duì)比內(nèi)容     　施工方法
　　支架法　     “抱箍”法
　　一個(gè)蓋梁施工周期　　　　     12 d     9 d
　　全部蓋梁支撐萬(wàn)能桿件(租賃)　　     52 t     0
　　設(shè)備所有鋼材(其中工字鋼租賃)　           12.8t
　　基礎(chǔ)硬化砼     40 m3     0
　　分配梁方木     16.4m3     8.4 m3
　　蓋梁支撐設(shè)備投入的資金     4.1萬(wàn)元     2.7萬(wàn)元
　　6、總結(jié)
　　通過(guò)上面的分析可知，抱箍法具有施工簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)省投資，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。由于其他支撐體系的優(yōu)點(diǎn)抱箍法都有，而其它支撐體系的缺點(diǎn)抱箍法幾乎都沒(méi)有。因此，抱箍法是值得大力推廣的蓋梁施工支撐體系。