桥梁墩柱模板拼装技术研究.doc

桥梁墩柱模板拼装技术研究李茂（中铁十二局集团）摘 要:桥梁工程墩柱施工中，为保证墩柱的外观施工质量，墩柱模板拼装采取有效的施工措施，保证墩柱施工的外观质量。关 键 词:桥梁工程,墩柱施工,模板拼装 1、前言随着我国铁路建设水平的迅猛发展,对混凝土结构物的外观质量的要求越来越高, 但又只能采用混凝土本色为装饰，而且国内对混凝土的外观要求没有统一的标准, 只能凭观者的感官感受评判,究竟如何保证和提高混凝土外观质量，是当前我们研究的重要课题。2、工程概况京沪铁路22标段一工区项目部承接的京沪高速铁路中共有八座桥梁，其中特大桥1座，大桥6座,中桥1座，共有墩身52个，其中圆端型实心墩最高墩身12.0m，圆端型空心墩最高墩身15.5m。3、墩柱模板安装31模板的选择 当前钢材价格持续增长，在考虑其强度、刚度、可周转性的同时，重点考虑模板使用的经济性，结合本工程中墩身尺寸及相应构造特点，全部采用全钢大模板，标准单元板宽度以375mm为模数，主肋、边框为特制型钢，面板采用8mm厚钢板、焊缝规范、成形精确、平整度高。模板整体结构简洁、性能可靠、可实现平模、内外角模及拼条的标准化拼装，达到最好的价格性能比，见图一、图二：（规格有：标准板2500mm1500mm、调节板2500mm1000mm和2500mm500mm）图一：标准化平模板图二：标准化圆端模板3.2模板基础准确测量模板线与钢筋位置协调一致，是保证结构外观质量的第一步。桥梁墩身的模板基础定位用全站仪拨角法放样，坐标法复核，在每进行下一工序前用水管测平，垂球调直。（平整度控制在2 m范围内，误差2 mm，垂直度H/1000，整体误差20mm。）3.3模板除锈刷漆模板锈蚀或表面粗糙直接影响到砼的外观，钢模板在初次使用前或长时间放置后重新使用前先除锈，除锈根据模板的锈蚀程度，选用砂纸或砂轮机，阴角部位采用铁刷除锈。在彻底清除模板上的浮尘、铁锈、油污后，保持模板表面干燥， 立即涂刷混凝土模板漆。本工程采用的是一品牌模板漆，该品种模板漆黏度好，见效快，要求油漆工涂刷速度迅速，涂膜厚度适宜（812m2/Kg）。如出现间隙过大或漏刷现象，模板漆应采用1：2的比例添加相应的稀释剂重新补刷，一定要保证模板全表面积均匀刷漆。3.4模板支撑系统模板底部固定采用埋设深度200mm的16钢筋，间距800mm焊接加固。模板结构系统采用双排脚手架，脚手架设计：3.4 1.脚手架参数 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.20米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80 米； 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 12.0 米，立杆采用单立管；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2； 内排架距离墩柱模板长度为0.30米； 采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；3.4.2.活荷载参数施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架； 3.4.3.风荷载参数滁州市地区，基本风压为0.45，风荷载高度变化系数z为0.84，风荷载体型系数s为0.65；考虑风荷载3.4.4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1161；竹跳板自重标准值(kN/m2):0.110；安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005； 3.4.5.地基参数 地基土类型:基坑回填碎石土；地基承载力标准值(kN/m2):500.00；基础底面扩展面积(m2):0.09；基础降低系数:0.40、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值: fg = fgkKc = 200.000 kN/m2； 其中，地基承载力标准值：fgk= 500.000 kN/m2 ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400 ； 立杆基础底面的平均压力 ，p = N/A =78.836 kN/m2 ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 7.095 kN； 基础底面面积 (m2)：A = 0.090 m2 。 p=78.836 fg=200.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求、脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；为0.1161 NG1 = 0.11612.000 = 1.393 kN； (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹跳板，标准值为0.11 NG2= 0.1121.200(1.050+0.3)/2 = 0.178 kN； (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用竹跳板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.11021.200/2 = 0.132 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.20012.000 = 0.072 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 1.775 kN； 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ= 3.0001.0501.2002/2 = 3.780 kN； 风荷载标准值应按照以下公式计算 WK=0.7UZUSW0 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)， Wo = 0.450 kN/m2； Uz - 风荷载高度变化系数， Uz= 0.840 ； Us - 风荷载体型系数：Us =0.649 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4500.8400.649 = 0.172 kN/m2； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.21.775+ 1.43.780= 7.422 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.21.775+ 0.851.43.780= 6.628 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1721.200 1.8002/10 = 0.079 kN.m； 、立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴心压力设计值 ：N =7.422 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ：K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 7422.000/(0.186489.000)=81.602 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 81.602 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！ 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N =6.628 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ： K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 6628/(0.186489.000)+79000/5080.000 = 88.423 N/mm2；立杆稳定性计算 = 88.423 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求。3.5模板组装墩柱混凝土施工，能否达到工程整体美观的要求，模板安装质量是关键。如模板不平顺，板缝不严密，混凝土施工时发生渗水、漏浆，甚至模板跑模、变形等现象都将引起混凝土质量不良或外观粗糙。在保证模板具有足够的强度、刚度的同时，要保证接缝严密，尺寸准确，也要保证每层模板的平行度、垂直度。模板的强度、刚度是保证混凝土表面的平整度、垂直度的先决条件，模板在重复使用前应进行模板强度、刚度校准，对变形过大的模板应停止使用。为保证分层印迹线水平贯通及竖向板缝印迹线垂直，从而达到设计的要求横平竖直。为减少混凝土表面错台、倒帘的出现，要求模板与模板之间及模板下部与老混凝土之间加固紧。采用4mm小钢板垫片，保证模板接合处不留缝隙，保证模板与模板之间拼接紧密，模板加固支撑刚度足够，以免浇筑时出现漏浆、跑模或模板变形过大。模板定位拉筋整齐有序，横平竖直，纵横正交排列。模板安装时应逐层校准，严格控制平整度和垂直度。加强混凝土浇筑的过程控制，随时进行模板变形监测，发现模板变形应及时调整。混凝土浇筑前拧紧模板支撑系统螺丝，浇至0.5m、1.5m、3.0m时，分别紧固一次模板支撑系统，收仓时再紧固一次模板支撑系统，每次紧固量可根据大模板的使用经验确定，能有效地防止错台、“鼓肚”等缺陷发生，确保错台2mm。模板拼缝、预埋件和预留孔位置应符合钢筋混凝土施工验收规范的要求。模板缝在0.5cm以下，采用双面胶补缝；当模板缝大于0.5cm而小于1cm时，采用水泥砂浆补缝。在每层模板架设前都要水管测平，垂球调直，在模板每架设5.0m左右用全站仪校验一次，以确保平整度控制在2 m范围内，误差2 mm，垂直度H/1000，整体误差20mm。3.6表面修饰拆模后, 趁混凝土水化热未终，及时用掺加一定量的白水泥（白水泥：42.5水泥=6：4）用建筑胶水搅拌均匀，加入少量的滑石粉，然后将要装修的部位用粗砂纸打磨找平，然后进行压缝装修。先装修第