标大刚大面积少拉杆墩身钢模板的设计与使用

1、一、工程概况D1标包含20#44#墩25个桥墩共50个墩身。墩身共有5种类型。27#、29#35#、37#43#为A类墩，截面尺寸为6.2m1.6m。20#22#墩为B类墩，截面尺寸为6.2m2.0m。23#、24#墩为C类墩，截面尺寸为6.2m2.0m。25#、26#墩为D类墩，截面尺寸为6.2m2.0m。28#、36#、44#墩为E类墩，截面尺寸为6.2m3.0m。二、墩身外观质量要求墩身清水混凝土应达到以下要求：(一)、表面观感质量：1、颜色：灰白色、均匀一致。要求色泽均匀无明显色差。2、表面：混凝土密实整洁，表面光滑平整，棱角规则顺直；节点、交角、线、面清晰，施工缝整齐美观，无明显的错

2、台、跑模、胀模现象；无蜂窝、麻面、砂带和明显气泡，表面无漏浆、无冲刷痕迹、无明显裂缝。3、对拉螺杆孔眼要整齐有序。孔洞封堵要密实平整，颜色同混凝土表面基本一致。混凝土保护层准确，无露筋；预留孔洞、施工缝、后浇段洞口整齐。结构物保持拆模后的原貌，无明显打磨、涂刷等修补痕迹。4、清水混凝土中的永久性预埋件位置准确，且钢结构埋件要求防锈处理。（二）、清水混凝土外形尺寸：外形尺寸严格按照桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）以及南京三桥指挥部的相关规定的要求控制。如果桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）与南京三桥指挥部的相关规定有冲突时，将按照偏严的条款执行。南京长江大桥清水混凝土质量标准及

3、质量控制要点中规定允许偏差值见下表：南京长江大桥清水混凝土外形尺寸允许偏差值项次项目允许偏差（mm）检测方法规范取值三桥取值1轴线位移基础2525常规测量柱或墙105梁105墩台1052断面尺寸基础5050尺量柱或墙2010梁8、55墩台20103垂直度柱或墙0.3%H或200.15%H或5线坠全高30墩台0.3%H或200.15%H或54表面平整度柱或墙532m靠尺、塞尺墩台835角、线顺直/4线坠6预留洞口中心线位移105拉线、尺量7分格条（缝）直线度/4拉5m线，不足5m拉通线8接缝错台/1尺量三、墩身模板的设计、制作保证混凝土脱模后具有良好的外观，除混凝土浇筑工艺影响混凝土外观质量以外

4、，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粗糙的缺陷均会严重地影响混凝土的外观质量。（一）、以往模板主要存在的问题：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、面板的拼凑现象严重。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。制作厂家为了节省成本，对热轧的模板面板未采取任何除氧化层的措施也是影响质量的一项因素。（二）、为了达到清水混凝土标准我部的设计、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，

5、不可能避免的缺陷，要将缺陷的不利影响降到最低。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：. 墩身模板的刚度。墩身模板的刚度是保证墩身外形尺寸和墩身模板多次周转使用的最基本条件。为此墩身模板，我们采用了8mm钢板做面板，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18、25等大型槽钢。. 模板的分块尽可能减少，面板采用大面积钢板。混凝土的浇筑次数越少，混凝土的外观的色差等缺陷越少。模板的板面越大、浇筑次数越少，其拼缝、漏浆等缺陷越少。故墩身模板采用大板块设计方案。同时考虑到机械设备的吊装能力，模板设计3.5m高一层，共分三层。每一层模板分为四块，即墩身的每一面模板为一整块

6、，共计四块。四角设四块倒角模。墩身首次浇筑10.5m，以后每次浇筑7m。. 模板拼缝的处理。在保证模板尺寸的同时，增加模板的可调性，在墩身的四个拐角处设四块独立的拐角模（每个拐角一块）。模板的拼缝采用常规的螺栓连接，螺栓孔采用模数化开孔。在模板的层与层之间，增设定位凹槽，其功能同样是使模板与模板之间的拼缝平顺，防止错台现象。. 少拉杆模板设计。拉杆是一个矛盾体。模板拉杆可以增强模板的刚度减少钢材用量，同时其孔洞也影响了混凝土的外观质量。为最大限度的减少拉杆的使用，模板采用了少拉杆设计方案。拉杆设在不是很明显的墩身装饰凹槽内的两边。拉杆的布置规则有序。为了满足抗拉受力要求，降低因拉杆的延伸率造成

7、的模板扰度，拉杆采用25mm的精轧螺纹。. 材料的选用。模板的材料均选用大型钢厂出品的新轧制无变形的钢材。. 板面的处理。为了除去热轧板表面的氧化层，板面经过酸洗和两次抛光处理，并使其达到镜面效果。同一块模板的面板必须采用大块钢板制作，以尽可能减少面板的拼缝。如有面板拼缝存在，必须刨边处理以保证良好的拼接。拼接缝必须成一直线，同一面板上的两块钢板间的高差不得大于0.3mm。并且在拼缝的位置不能焊接和用抛光设备打磨。因为打磨会使拼缝处有凹凸感。并且在面板的反面用汽车工业专用腻子将拼缝堵死，防止漏浆。. 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，

8、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，要达到通配效果，确保各块模板均能随意组合，满足使用要求。（三）、墩身模板计算1、设计依据 南京长江第三大桥施工图第三册第二分册（北引桥下部结构(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（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

9、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 为了满足清水混凝土的良好外观要求，第一节墩身浇筑10.5m，以后每节墩身浇注7m。浇筑方式采用泵送机振，浇筑速度为3m/h，坍落度偏安全考虑为17cm。初凝时间综合考虑为9小时。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: 公式二: 式中: 新浇筑的混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)； 混凝土的容重取25kN/m3； 新浇混凝土的初凝时间9h；混凝土外加剂影响修正系数，取1.2；混凝土的坍落度影响系数取1.3；混凝土的浇筑速度3m/h；混凝土浇筑的最大高度10.5m。经计算对比，应采用公式

10、一的计算结果。即=133.75kN/m2混凝土倾倒荷载=2 kN/m2 荷载分项系数取1.2则： kN/m2模板设计参数模板的基本结构：面板采用8毫米Q235热轧钢板、面板后面的次梁用 8槽钢，背肋主梁采用 218槽钢。过度墩（即截面为6.23.0m）的侧面模板不设拉杆，背肋主梁采用225槽钢。所采用的材料的特性参数：面板：8mm，计算长度取30 cm45cm A=80cm2，W=bh3=10.67cm3，I=4.27cm4次梁：8（高度80mm），布置间距30cm A=10.24cm2，W=25.3cm3，I=101.3cm4主梁：218（高度180mm），布置间距40+903+40cm A

11、=51.382cm2，W=2822cm3，I=2545.52cm4主梁：225（高度250mm），布置间距40+903+40cm A=69.812cm2，W=5372cm3，I=6718.22cm4模板计算(162.9 kN/m20.45)0.32=0.495kNm面板挠度：fmax=0.00796 =0.00796(162.9 kN/m20.45) 0.34 =0.00052m故面板满足要求。次梁受力图(标注单位：mm)次梁弯矩图 kNm/25.310-6m3=154.51MPa270MPa kN/m kN/m kNm kNm/(228210-6m3)=129.98MPa270MPa kN/

12、m kN/m kNm kNm/(253710-6m3)=153.58MPa270MPa0.003满足三桥指挥部关于混凝土表面平整度的要求。墩身模板图纸利用墩身实图四、模板使用及保养的注意事项模板在设计制作时虽然考虑了很多因素，但实际制作出的模板有些缺陷是不可避免的，故应尽最大可能避免可能出现的缺陷，或将其影响降到最低。为了模板的正常使用，使模板的状态保持良好，在施工时必须注意以下事项：. 模板存放时，要清理好面板，并涂好油。模板下面要平整。堆放的场地地势要高，防止雨天被雨水浸泡。堆码时还要注意相邻的模板必须是面板对面板或是背对背，严禁面板与另一块模板的后背相对。堆放好以后，用彩条布遮盖好。.

13、吊装时要细心，不能使模板承受大的弯矩，更不能碰撞模板。风势较大天气不能吊装。模板的吊耳位置设置要合理，即不偏心，又要使模板的受力合理。. 拼装。拼装模板时，要将设计的所有部件连接并紧固好。例如，连接螺栓，有时工人为了安装拆卸省事，而省掉一部分，有时省掉多达50%的拼缝螺栓。这样很容易导致模板变形，在施工当中是绝对不允许的。. 调整。模板安装完毕，不能将所有紧固件紧固。等按照测量点调整好以后才能紧固。调整模板时，不能采用硬撬、葫芦拉、大锤击、气割电焊等方式。当模板偏位时，首先要分析原因，对症施药，避免用生硬的办法调整。. 拆卸。拆卸模板时同样要注意，生拉硬撬的办法。首先，用钢丝绳将要拆卸的模板挂在吊机的大钩上并且用保险绳挂在其它模板上，然后松掉螺栓，慢慢晃动模板，使其与混凝土面分离。完全脱离后，解开保险绳，启动吊机将模板吊开。起吊时要注意不要让板面擦刮硬物。. 模板使用后表面的处理。使用过的模板要重新清理。清理时使用电动钢丝轮将面板上粘结的灰浆磨掉。然后，利用棉纱将面板清理干净，此过程要进行两遍。清理彻底后，涂脱模剂。如果涂脱模剂为油性，涂完后，还要用棉纱将面板轻轻地擦拭一次，使涂层厚度薄而均匀。. 模板拼缝的漏浆问题的解决。模板拼缝采用当前比较流行而且效果较佳的不干胶泡沫橡胶条。. 浇筑混凝