四川某大桥高墩爬模工程施工设计方案(含模板验算

1、大桥高墩爬模施工方案 随着多年山区、跨河、跨海桥梁的建设，我国桥梁高墩施工技术已基本成熟，主要工艺 有落地脚手架施工技术、滑升模板技术、爬升模板技术和翻转模板技术。根据具体工程特点、 施工条件以及自身情况的不同，选择经济合理和满足特定工程需要的工艺手段，以达到确保 工程质量、加快工程进度、节约工程成本的目的。XX大桥高墩确定采用无支架爬模施工并编 制技术方案及质量控制措施如下： 1、工程概况 XX大桥全长892米，桥位区位于酉阳县龙潭丰乡井岗和桐岭附近，桥位地处盆地东南部 盆缘山区南侧的青华山山脉一带，地貌类型属构造剥蚀一溶蚀丘陵低山地貌。桥位区主要发 育井岗河，沟常年流水，枯期流量347L/

2、S，两岸地形坡度较陡，山脊以鸡爪型分布均显单薄， 切沟较深。场区高程 442.29538.32 m，地形相对高差约 96 m。 上构为31 X 40米T梁结构，左右分幅，桥墩为实心圆柱墩、矩形实心墩和薄壁矩形空 心墩，双柱结构。5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、14#、16#墩最高，为50 85 米， 为矩形高墩；横桥向为等截面，宽度为2.5m，顺桥向为变截面，按100: 1收坡，宽度由3.7m 渐变到2m。 XX大桥薄壁墩高及墩宽（顺桥向为变截面）数量统计表 墩号 右5 右6 右7 右8 右9 右10 右11 右12 右14 右16 墩高m 72 57 58 69 85

3、84 83 64 52 56 纵顶宽 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 纵底宽 344 314 316 338 370 368 366 328 304 312 横宽cm 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 墩号 左5 左6 左7 左8 左9 左10 左11 左12 左14 左16 墩高m 76 63 63 69 85 84 75 60 48 56 纵顶宽 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 纵底宽 352 326 326 338 370 368 350 320

4、296 312 横宽cm 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 2、XX矩形高墩爬模法施工 模板采用卓良CB240桁架式模板。 2.1 桁架式模板组成：由桁架主背楞、模板、斜撑、后移装置、承重三角架、埋件系统、 吊平台及加高节等七部分组成。 2.1.1 桁架主背楞：分标准节和加高节，通过连接板连接，并安装平台立杆，背楞调节 座可微调主背楞的高度和位置，背楞扣件就是固定和连接主背楞和模板横肋。 2.1.2 模板组成：吊钩采用钢吊钩，每块模板设置 2 个，吊钩安装时左右对称，螺栓采 用双螺母安装；竖肋，采用木工字梁，高20cm,宽8cm, l=4500cm

5、4，允许弯矩5KN.M允许 剪力11KN横肋采用两根14槽钢背靠背用14螺栓连接而成；连接抓，连接木工字梁和钢横 肋,带吊钩的木梁两侧均装连接爪,不带吊钩的木梁只装一个连接爪,并且连接爪安装要相 互错开,拼装好后做好标记；芯带,就是连接两块已拚装好的模板,即将两块模板的钢横肋 连接成整体；芯带插销，就是使用芯带时用，起锁固作用；模板面板采用21mm厚胶合板，面 板允许偏差为1mm板面平整度小于1/1000，面板拼装时要平齐、不错台，地板钉布置间距 300 mm每块面板四个角及边沿中点用纤维板钉钉紧，防止翘起。 2.1.3 后移装置：拉杆、拉杆圆垫、后移拉杆、带轨道后移装置。 2.1.4 承重三

6、角架 : 由三角架横梁、三脚架短斜撑杆、三脚架立杆、三脚架长斜撑杆组 成。 2.1.5 斜撑：由带丝扣可调节长度的杆件组成。 2.1.6埋件系统：由埋件板 D20受力螺栓 M36高强螺杆D20、爬锥M36/D20组成，配 件有碟形螺母、齿轮销、安全销20、插销20等。 2.2 、施工工艺介绍：充分利用模板自身锚固作用（按设计要求设置预埋件）,采用塔吊 配合提升模板,逐段爬升完成墩身混凝土浇注施工。厂家提供模板设计图。 墩身模板采用定型模板,由厂家定做。墩身模板高 4.65 米,共 8 套,一次可浇注 4.5 米高。根据各墩断面尺寸和考虑模板周转,横桥向为等宽2.5 米,顺桥向取最大宽度,共加

7、工八个墩身的模板,周转三次即可。现场进行组拼,通过竖向大肋和横向大肋（柱箍）等进 行加固。模板面板厚21 mm,采用80 mmX 200 mm木工字梁做竖肋，两根14槽钢背靠背做横肋， 竖肋间距26.5、26.8、27.5 c血，横肋间距26、71、120切，对拉螺杆采用 M2Q对拉螺杆设 置PVC套管在与混凝土和模板接触侧面设置锥型橡胶止浆垫块，可重复使用。 墩身模板及加固构造图（厂家根据施工方要求设计并提供） 2.3 、墩身模板验算 对模板侧压力Pm按部振捣器时计算：Pm=K0.035 , h=1.53+3.8 X V/T=1.872m , K=1.2 (掺外加剂)，r=25KN/m ,

8、Pm=1.2 X 25 X 1.872=56.16Kpa，考虑振捣荷载 4KN/怦，总侧压力 P= Pm+4=60.16 Kpa。 大模板最大侧压力取 P=61 Kpa 进行计算。 2.3.1 面板计算： 强度验算： 面板由竖肋所形成的单向板受力，整个板面受均布荷载q,平板单元为Lmmx275mmx21mm 可看作多跨连续梁计算，但验算时按简支梁偏安全： 取1伽宽的板条作为计算单元，荷载q为：q=61X 0.275=16.775 X 10-3N/mm M=1/8 X q 222334 XL=158.576 N.mm， W=1/6X bh=1/6X1X21 =73.5mm， I=1/12 Xbh

9、=771.75mm。 2 应力：3 0=M/W=158.576- 73.5=2.168N/mm 满足要求 挠度验算： 面板的挠度：式中 E为木材的弹性模量，E=6X 103 44 f=(5ql 4)/(384EI)=(0.0016775X 2754)/(384 X 6000X 771.75)=0.054 mm f/a=0.054/275=1/50931/500 满足要求。 2.3.2 竖肋计算： 竖肋间距275mm选用木工字梁，W=45CK 103 mmL惯性矩1=4500 X 104 mnl。 荷载： q=ph=0.061 X 275=16.775N/mm， 竖肋在横向钢背楞上为五不等跨连续

10、梁，按简支梁验算可偏于安全，跨中长度为M,由 弯矩图中可得最大弯矩为弯矩Mmax=qm2/8=16.775 X 12002/8=3019500 N.mm， 强度验算max=MUw=3019500/450000=6.71M pa12MPa满足要求。 挠度验算： wmax=-5qX m4/( 384X EXI )=-16.775 X 12004/(384 X 9X105X 4500X 104)=-0.22 mm w/l=0.22/1200=1/54541/500 满足要求。 2.3.3 横向大肋(抱箍)计算： 横向大肋采用 2根14槽钢靠背螺栓连接而成，中间留够穿对拉螺杆的空间，四角采用 螺栓或销

11、子连接四边闭合成柱箍，竖向大肋传来的力按均布荷载进行验算，设置 2 根对拉螺 杆，横向大肋支承在对拉螺杆上，按3跨不等跨连续两段悬臂梁进行计算；W=161X 103 mrri 惯性矩 1=1127.4 x 104 mmf。 横向大肋荷载：q=ph=0.061 x 1000=61N/mm n=1000/750=1.33，由弯矩图中插可得最大 22 弯矩为悬臂端 Mmax=-0.5x ql 12=0.5 x 61x 7502=17156250N.mm， 强度验算max=MWw=17156250/161000=106.5215M pa满足要求。 悬臂部分挠度验算： wmax=qxl 4/(8xExI

12、)=61x7504/(8 x2.1 x105x1127.4 x104)=1.02 mm w/l=1.02/750=1/7361/500 满足要求。 跨中部分挠度验算：Wnax=qx l 4/ ( 384 x EX I )X( 5-24 入 2) =61 x 7507(2 x 384 x 2.1 x 105x 1127.4x104) x( 5-24x( 750/1000) 2) =-0.18 mm w/l=0.18/750=1/41671/500 满足要求。 2.3.4 对拉螺杆或连接螺栓验算 柱箍横向大肋槽钢四角采用螺栓或销子连接，跨中设置对拉螺杆。 对拉螺杆验算： P nax=F naxl

13、1l 2 式中 l 1 为横拉杆间距， l 2 为竖拉杆间距。 P max=61 x 1.2 x仁73200N进行验算，螺栓拟采用M20,容许拉力为： Po=3x S=305x 314.2=95800N , P max=73200 Po=95800N,满足要求。 3为普通螺栓的抗拉极限强度，S为螺栓的有效面积。 2.3.5 模板及加固材料数量 高墩为 5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、14#、16#墩单墩 20根，为独柱墩，左右 墩身各 1 个，整幅盖梁，投入 8 套模板，左右墩身同时开始浇注，周转三次多即可完成，所 需主要材料见模板设计图纸工程数量表。 外模定型模板 35

14、1.54m2，重约21.09吨；模组合钢模板 330m2，重约10.2吨；14槽钢 740 m重约10.75吨；方木50吊；对拉螺杆720m,重约1.76吨；螺栓或销子 756套，专用 锥型橡胶密封垫块 606 个，塔吊一台，配套支架 6 套，钢管脚手架 20 吨及其他附件若干等。 2.4 模板特点： 支架、模板及施工荷载全部由预埋件承担,不需另搭脚手架,适于高空作业；模板部分 可整体后移65cm；模板可利用锚固装置使其与混凝土面贴紧，可防止漏浆及错台；模板部分 可相对于支撑架部分上下左右调节, 使用灵活； 利用斜撑模板可前后倾斜, 最大角度为 30； 各连接件标准化程度高，通用性强；模板上设

15、吊平台，可用于埋件的拆除和混凝土处理；悬 臂支架设有斜撑，可方便调整模板的垂直度和坡度。 3、模板组装顺序： 31、模板等构件运送到现场后，应分门别类码放于工地木房，不得随意乱堆，以免丢 失。 32、第一次浇注混凝土，用对拉螺栓加固模板。 32.1 模板就位：将各单元间次背楞用芯带及芯带销连接成一个整体。应注意芯带孔与 次背楞孔并不重合，上芯带应选择合适的孔，使芯带外，两块模板向靠紧。直墙木梁模板通 过芯带进行连接，模板与模板之间直接拼缝时，直接用芯带连接即可，当模板与模板之间不 能拼在一起时，则增加拼缝模板，用芯带压住拼缝模板连接即可。 3. 2.2埋件安装：在模板就位前，通过模板面板上的孔

16、，用安装螺栓M36X 50从模板背 面将爬锥M36/D20固定于模板面板上，混凝土浇注后，卸下M36螺栓，模板后移，将受力螺 栓安装在爬锥上。将模板吊装就位，支架卡在受力螺栓上，插上销子。人在吊平台上用套筒 扳手和爬锥卸具将受力螺栓和爬锥取出，以便重复使用，同时用砂浆抹好爬锥留下的孔。 3 3、第一次提升安装过程 3. 3.1准备好两片木板 300mnX 2440mm左右，按照爬锥中到中间距摆放在水平地面上。 保证两条轴线绝对平行，轴线与木板连线夹角90,两对角线误差不超过 2mm将三角架扣 放在木板轴线上，保证三角架中到中间距等于爬第一次浇注爬锥中到中间距。两三角架对角 线误差不超过2 mm

17、安装平台立杆，用钢管扣件连接，注意加斜拉钢管。 3. 3.2 将主背楞、背楞调节器、斜撑及挑架安装在后移装置上。 3. 3.3 用钢管扣件将所有背楞、三角架、平台立杆连接牢固，再次校正两三角架中到中 间距是否为第一次浇注爬锥中到中位置。 3. 3.4 安装所有操作平台。平台要求平整牢固，在与部件冲突位置开孔，以保证架体使 用。 3. 3.5 将拚装好的架体整体吊起， 平稳挂于第一次浇注时埋好的受力螺栓 （挂座体） 上， 插入安全插销并用发卡固定。 3. 3.6 将拚装好的模板整体吊起，安装在挂好的架体上，注意背楞调节器与模板背楞的 支撑情况，安装背楞扣件。利用斜撑调节角度，校正模板。完成吊装过

18、程。 3. 4、第二次提升模板与第一次施工工艺（3.5 和 3.6）基本相同，即浇注第三次混凝土 时再增设下吊杆和工作平台，以方便混凝土表面处理和养护。以后依次类推。 4、模板使用应注意的问题 4.1同一单元块的两榀桁架之间应用48钢管连接紧固，平台搭设安全可靠。 4.2 埋件系统预埋的位置要求准确， 在浇注混凝土前必须派专人再次对其位置进行复核， 确保误差不大于 1mm。 4.3 每次拆模后都必须将模板面板上附着的杂物清理干净， 并在浇注混凝土前刷脱模剂。 4.4 拆模后如模板须落地，则其面板不可直接放在地面上，而应在地面上先垫方木，再 将模板放在方木上，以保证模板的周转次数。 4.5 模板

19、整个单元往上提升时，吊钩一定要吊于主背楞上部的吊具上，切忌不得吊于模 板的吊钩上。 4.6 浇注混凝土前，模板的下部应利用三角架上的后移装置将模板调到紧紧地与已浇好 混凝土接触上，防止再次浇注混凝土时出现漏浆及错台。 4.7 模板支好后，各单元块间次背楞一定要用芯带及锲型销连好，保证各单元之间连成 一个整体，同时保证各单元之间连好后成一条直线。 4.8 浇注混凝土前，对拉螺杆一定要按图纸位置拉接，以保证混凝土质量。 4.9 要定时检查模板单元上各个螺栓的松紧情况，如发现有松动应立即紧固。 5、安全保证措施 5.1 悬臂支架的荷载说明：悬臂支架上不能堆放过重的物品，如钢筋、钢管脚手架等， 由上而

20、下共 4 层工作平台， 依次编号为 1 、2、3、4。操作平台 1 单榀支架的设计荷载为 500Kg， 操作平台2单榀支架的设计荷载为 150Kg,操作平台3单榀支架的设计荷载为 500Kg,操作平 台4单榀支架的设计荷载为 150Kg，所以施工荷载必须不能超过设计荷载。 5.2 模板施工安全管理措施： 5.2.1 工人在进行模板安装及拆除时，必须戴安全带，安全带挂在安全的骨架上。 5.2.2 模板吊升必须由专人负责指挥。 5.2.3 模板上的脚手架必须符合安全要求，平台跳板必须与脚手架捆绑牢固，跳板尽量 不出现悬挑现象，若需要时必须按设计要求或规定的标准搭设跳板，发现有不符合要求时， 必须立

21、即整改直至满足要求为止，否则不得进入下一道工序。 5.2.4 施工平台周围必须设置防坠落安全网。 5.2.5 墩身四周设置安全区域，做好围栏，防止坠物伤人。 5.2.6模板拆除前要等到混凝土强度达到15Ma后才能进行。 5.2.7 悬臂模板吊升必须在白天进行，当遇到雷雨或风力达到 5 级以上时，不得进行作 业。 5.2.8 严禁上下同时作业，严防高空坠落。 529严禁在悬臂模板架上堆放重物，悬臂模板架主平台设计荷载3KN/mf,上平台及吊 2 平台为0.75KN/m。所以要求施工荷载包含人工荷载在，必须小于设计荷载。 5.3 高空作业安全管理措施： 5.3.1 凡是离地面 2 米以上的作业即位

22、高空作业。 5.3.2 高处作业人员必须系好安全带、戴安全帽、穿防滑鞋，禁止打赤脚或穿拖鞋作业。 5.3.3 作业人员上下脚架必须安设爬梯，不得攀登脚手架上下，更不允许乘坐非乘人的 升降设备上下，如发现违规者，必须立即制止。 5.3.4 脚手架临空应设置栏杆，要接安全网等防护设施。 5.3.5 安全网在使用前，应按规定进行试验，合格后方准使用。 5.3.6 高空作业区的风力在 5 级以上时，应停止作业。 5.3.7 塔吊操作必须具备塔吊司机专业资质，每个塔吊配齐专业指挥员操作前后都必须 严格检查电路达接，钢丝绳的安全可靠性，在保证安全条件下方可操作。 6、外观质量控制措施： 6.1 测量控制：

23、在结构物每道工序施工前进行精确放样，重要部位进行交叉复核，确保 结构物轴线中心位置，边线位置及平面尺寸准确。施工后再进一步复核放样为下道工序施工 作准备。 6.2 原材料控制：选择极配较好的砂、石料，并严格控制石粉含量不超标，选用合格的 砂、石等材料。在同一结构物必须采用同一料场的材料，几种材料不得混合使用在同一结构 物砼，从材料源头开始进行控制。 6.3 试验控制：进场后原材料砂、石、水泥加强抽检，拒绝不合格材料进行使用。严格 按配合比进行准确投入使用，不得随意调整配合比，导致实际配合比与设计配合比有出入， 从而影响砼质量，严格控制水灰比。 6.4 搅拌控制：砼必须严格按规规定时间进行搅拌，

24、防此搅拌时间太短有生料使用在结 构物砼中，否则极易发生堵管或离析现象，或在运输和振捣过程中出现离析，从而影响砼外 观质量和在质量。 6.5 模板控制：模板主要是保证砼在凝固和成型过程中，按设计要求不走样不变形，关 键是刚度、强度和稳定性及几何结构尺必须满足设计和规要求。 6.5.1 、按结构尺寸设计出模板并经过测量放样后进行模板安装。 6.5.2 、模板在设计时进行强度、刚度及稳定性验算，主要是对模板、横楞、竖楞及拉杆 等进行验算，必要时按施工经验进行设置。 6.5.3 、对大表面砼必须设置横楞、竖塄，最后在横、竖楞交点处设置对拉螺杆，或在上 道工序施工时， 预先预埋构件进行设置拉杆。 对于墩柱等必须设置围箍或柱箍， 有足够刚度， 保证不变形不移位。 6.5.4 、模板拼装接缝及模板与原混凝土面接缝必须设置双面胶条， 保证接缝紧密不漏浆， 线形流畅。 6.5.5 、在混凝土浇注前进行模板加固检查， 对于所采取加固措施在计算或验算通过或经 验值能够满足要求，方可允许开盘。 6.6 脱摸剂控制：为