南京三桥D1标移动模架不锈钢箱梁模板的设计与施工

1、南京三桥 D1 标移动模架箱梁模板的设计与施工中港二航局第四分公司孙立军移动模架是目前较先进流行的桥梁施工法。 但采用此设备浇筑的箱梁外观难以达到美观的效 果。采用移动模架施工法保证混凝土脱模后具有良好的外观，除使用的材料、混凝土浇筑工艺影 响混凝土外观质量以外，模板的质量是至关重要的一项因素。模板的设计不合理以及制作的缺陷 均会严重地影响混凝土的外观质量。以往的工程在施工当中不太注重外观质量，造成了模板的设 计刚度较弱、拉杆布置很密。在制作时，厂家对模板的尺寸、平整度控制不严，造成模板拼装时 有较大的错台及尺寸偏差较大的诸多问题存在。模板的选材同样影响着混凝土的外观质量。、 D1 标箱梁概况

2、D1 标箱梁共有单幅 25 跨，双幅 50 跨。其跨中标准截面尺寸为顶板宽 15.4m、底板宽 6.2m、 腹板厚 50cm 、翼缘板宽 4.1m、顶底板厚 25cm 。15400825250410505262050410箱梁跨中标准截面尺寸图二、清水混凝土箱梁模板的设计、制作方案为了达到清水混凝土的要求， 我部加大了模板的设计与制作力度。 力争将以往模板的缺陷在 设计制作上避免，如不可能避免的话，要将缺陷的不利影响降到最低。考虑到采用移动模架施工6mm 优质热轧钢板做面板， H25 型钢。在设计与制作上我们在以下几个方面作了较大的改进和加强： . 箱梁模板的刚度。模板的刚度是保证外形尺寸的最

3、基本条件。箱梁，模板的拆拼次数少，以及降低移动模架自身的重量，采用了以及利于提高平整度和刚度的槽钢 8 作模板次梁。模板主梁采用 . 模板的分块。横桥向宽度翼缘板、腹板均为无拼接缝，底模从中间分为两块。纵桥向长 度均不小于 7.0m 为一段，总共分 8 段共计 58.7m 长。 . 模板拼缝的处理。模板的拼缝采用常规的螺栓连接，螺栓孔采用模数化开孔。在模板的 块与块之间，增设定位凹槽，用于调整模板的错台现象。 . 模板拉杆。箱梁较高，拉杆孔对外观的影响较小，故箱梁腹板设两层拉杆。这样可以在 保证模板刚度的情况下，降低模板重量。6mm 板。 . 材料的选用。模板的材料均选用新轧制无变形的钢材。面

4、板采用 . 板面的处理。箱梁模板表面贴焊不锈钢板。 . 边框的处理。钢模板的边框质量是决定模板的拼装质量的一个重要因素。为了使拼装后 的模板尺寸精度高，降低拼缝的宽度，使拼缝顺直，模板厂家在制作完毕后，要将模板周边刨边 处理。(制作模板时，为了满足刨边的工艺需要，模板的制作尺寸要稍大于设计尺寸。 . 模板尺寸。制作模板时严格控制尺寸，满足南京长江第三大桥清水混凝土质量标准及 质量控制要点的要求。三、箱梁模板计算1、设计依据南京长江第三大桥施工图第三册第五分册(北引桥上部结构(一)南京长江第三大桥清水混凝土质量标准及质量控制要点钢结构设计规范 ( GBJ17-88) 钢结构工程施工及验收规范 (

5、GB50205-95 ) 钢结构工程质量评定标准 (GB502221-95 ) 建筑结构荷载规范 ( GBJ9-87) 公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000) 公路施工手册 (桥涵)(上册) 路桥施工计算手册 (人民交通出版社出版)2、施工工况浇筑方式采用泵送机振，浇筑速度为考虑为 2325 小时。1.5m/h，坍落度偏安全考虑为 1618cm 。初凝时间综合3、设计计算 模板最大侧压力计算 根据以下两个公式计算取小值。 公式一 : p 0.22 ct0 1 2v pc H式中: p 新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力(kN/m 2)；c 混凝土的容重取 25kN/m3；t0 新浇混凝

6、土的初凝时间 20h；1 混凝土外加剂影响修正系数，取 1.2 ； 2混凝土的坍落度影响系数取 1.3 ；v 混凝土的浇筑速度 1.5 m/h ； H 混凝土浇筑的最大高度 经计算对比，应采用公式二的计算结果。 即 p 25 2.8=70kN/m2 混凝土倾倒荷载 =2 kN/m2公式2.8m。荷载分项系数取 1.2则： p总 1.2(70 2) 86.4 kN/m2翼缘板、底板压力计算略。 模板设计参数模板的基本结构：面板采用 6 毫米 Q235 热轧钢板、面板后面的次梁用的 8 槽钢（间距 2030cm），背肋主梁采用 H25 型钢（最大间距 90cm ）。腹板设两层拉杆。模板分块原则：横

7、桥向宽度翼缘板、腹板均为无拼接缝，底模从中间分为两块。纵桥向长度 均不小于 7.0m为一段，总共分 8段共计 58.7m 长。 模板计算为了较精确的计算出模板实际的变形情况， 采用有限元软件计算移动模架箱梁模板， 结构如下：图一 有限元计算模型图四 底模板垂向变形云图从计算各变形云图来看，模板的刚度满足要求。四、箱梁模板表面处理贴焊不锈钢板要使箱梁外观达到清水混凝土要求，具有足够刚度的普通钢模板还不能满足要求的。故需要对模板的面层进行处理。为达到理想的效果，我们进行多种试验：a、对表面进行酸洗抛光处C、在其表面贴理。试验证明是失败的。因为移动模架施工箱梁周期较长，抛光后的模板很容易生锈，使混凝

8、土 外观颜色变红。 b、在其表层贴高强度环氧玻璃纤维布层压板。其效果较好基本可以达到竹胶板 模板的效果。但其外观还不是非常理想，而且损耗相当大，总体施工费用较大。焊 0.8mm 厚优质不锈钢板。 实际证明是成功的。 箱梁的外观非常理想。 贴焊不锈钢板前期一次性 投入较大，但维护费用较低，总体施工费用较低。 在模板上贴焊不锈钢板，在国内的特大型桥梁中，也有先例，但以失败而告终。我们分析了 以前的粘贴方法，其主要不足之处在于：a、b、c、采用抽心铆钉方式粘贴， 不牢固。 而且铆钉高出模板面板 ,影响外观。铆钉的密度太小，造成不锈钢板局部有突起的起包现象。施打铆钉的过程中，也容易出现 起包现象。不锈

9、钢板的边缘容易流入水泥浆，水泥浆干结，不锈钢板就不能恢复到原来的平整状态， 从而使模板报废。综合分析后，我们还是采用了贴不锈钢板的方法。但对其工艺进行优化改进。采用了贴焊的 施工工艺。具体贴焊工艺： .清理普通钢模板表面。普通钢模板表面要严格清理。不得有锈迹、油污、砂石等杂物，否则不锈钢焊点容易脱焊或 平整度不好。 .不锈钢板排布不锈钢板要合理排布，为了节省不锈钢板，减少不必要的损耗，不锈钢板可以由厂家定尺生 产。焊接时压住焊把使不锈钢板紧贴普通模板，使不锈钢。焊点间距按照 15CM 15CM 布置。每一块不锈钢板边缘 .焊接工艺 不锈钢板采用氩弧焊焊接（见图一） 板完全熔焊在普通钢模板上（如

10、图二） 焊点间距为 5CM ，或更小。图五 氩弧焊机图图六 不锈钢板焊接 .焊点处理焊点部位，会因受热而变色，可以用不锈钢酸洗液进行清洗。五、不锈钢板的日常维护不锈钢板使用过后，表面会发暗，并且局部会粘有水泥浆。因混凝土的粘接力，局部会有翘 起的现象。故此不锈钢板表面要进行清理和维护。不锈钢板表面不能采用刮刀等硬质工具清理， 要采用拖布、不锈钢酸洗液等进行表面处理，以保持表面的光洁度。翘起部位可以在清理不锈钢 及普通钢板之间的缝隙后，重新采用氩弧焊机焊接。另外，在使用时还要特别注意以下几个问题：a、b、不能在模板上拖拽钢筋等物品，以免使不锈钢板表面受损，而影响混凝土的外观。在模板上焊接钢筋时，一定要在焊接处冲水，这样可以很好的防止焊渣使不锈钢表面变 色生锈。c、脱模后立即快速清理模板，不能拖延时间。小结：通过贴焊不锈钢板，改善了箱梁模板面板的表层状态，使面板表层达到了良好的镜面效果， 避免了钢板氧化层对混凝土外表面的影响，最大程度的减少了面板对混凝土内气泡的吸附，使浇 筑的箱梁外观达到了非常理想的状态。箱梁外观见图七、八所示。虽然贴焊不锈钢板工艺在箱梁上得到了成功的应用，但将此方法应用于墩身施工，还存在一 定的缺陷。因