钢模板的加工过程(建工)

钢模板的加工过程京沪高铁机械工区2008年7月一、简介

机械工区主要承担了水泥仓、承台模板、墩柱模板、箱梁模板的加工任务。水泥仓承台模板哈大线流线型墩柱模板正在加工的京沪墩柱模板武广线箱梁模板京沪线箱梁模结构图二、墩柱模板的设计、加工、安装调试

下面我以墩柱模板为主，分设计、加工制作、安装调试三个方面给大家作介绍。（一）墩柱模板的设计1、设计依据墩柱工程图和甲方单位加工要求《钢结构设计规范》《客运专线规范与指南》《组合钢模板施工》《建筑施工计算手册》等2、墩柱模板结构介绍平模结构：面板-6mm钢板法兰-16mmx120mm钢板横肋[]12竖肋-12mmx120mm钢板条弧模结构：面板-6mm钢板法兰-16mmx120mm钢板横肋-12mmx120mm钢板竖肋[12整体采用横通竖断双向板结构，确保平模平面度、弧模圆弧度。桁架结构：平模桁架上弦杆][14，下弦杆工14，腹杆[8。圆弧模桁架][14。整体采用Φ30拉杆斜拉，M20螺丝对拉，保证模板整体稳定。3、模板强度、刚度校核

混凝土侧压力的计算：

F1＝0.22γct0β1β2V1／2

F2＝γcH

式中

F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，kN/㎡；

γc——混凝土的重力密度，kN/m3

t——新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度℃）；

V——混凝土地的浇筑速度，m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；

β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15；

H—混凝土侧压力计算位置至新浇筑混凝土顶的总高度。

有效压头高度按下式计算：h=F/γc。

按新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载组合值对模板进行强度、刚度验算。挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

1、已知条件：设定温度T=20°,掺缓凝剂，混凝土的坍落度取为150mm,β2=1.15,浇筑的最大高度为3.1m，泵送混凝土。故侧压力的计算采用混凝土计算公式。

2、计算最大侧压力：混凝土侧压力的计算（取两式中较小值）：

γc——混凝土的重力密度，kN/m3;

to——新浇混凝土的初凝时间（h），采用to=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度20℃）to=5.71；

V——混凝土地的浇筑速度，2m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，H=3m；

β1——外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2——混凝土坍落度影响修正系数，β2=1.15。

F=0.22*25*5.71*1.2*1.15*1.414=61.28kN/㎡

F=25*3.1=75kN/㎡

二者取小值，F=61.28kN/㎡

倾倒砼时产生的水平荷载4KN/m2

荷载组合

F=61.28+4=65.28KN/m2

①面板

通过分析模板图纸知道，在桁架刚度、强度足够的情况下，模板面板可以假设为很多小块面板组成，由于加筋的缘故，我们拿出其中400mmx400mm小块面板作强度校核。取1mm宽作为分析对象，这一块承受的压力q=FxA/L=65.28KN/㎡x1mmx400mm/400mm=0.06528N/mm

面板强度满足。

最大挠度验算：

式中：—板的最大挠度F—混凝土的最大侧压力—挠度计算系数其中：E—钢材的弹性模量，取2.1x105N/mm2

h—钢板厚度ν—钢材的泊松系数，ν=0.3。ωmax=0.192x65.28KN/m2x（0.001m）4/41.54N/mmx105=0.003mm<l/500=0.8mm面板刚度满足。②竖肋

竖肋间隔400mm，桁架间隔1m，每个竖肋承受混凝土侧压力为65.28x0.4x1KN=26.112KN。

竖肋强度满足要求。③横向横向主要以桁架变形为主，每榀桁架承受侧压力为65.28KN/㎡x1mx4m=261.12KN用MIDAS软件，根据桁架结构建立有限元模型进行，结果如下图所示。以中间三个节点为主要受力点，每点承受87KN。由图中知道，桁架最大变形为3.976mm<L/500=4000/500=8mm④桁架螺栓强度校核桁架之间靠8个M20、2个M27拉杆连接。（二）墩柱模板的加工制作

钢模型生产工艺流程框图1、下料

面板下料采用数控切割机床或半自动直线切割机下料，保证面板尺寸精度，板材下料完成经平整后方可进行下一道工序；型材采用带锯床、样板划线机械切割下料或火焰切割下料，打磨切割面，用专用样板量具检验合格方可对焊，保证几何尺寸精度。各种型材均需矫正。板条采用剪板机下料。下料严格按照下料指导书下料。剪板机数控切割机半自动直线切割机样板下料2、法兰打孔圆弧法兰钻模直法兰钻模法兰一般采用叠打，确保精度统一。3、模板拼点

模板在工位进行拼点。拼点顺序为：面板找中、法兰找中中线重合上四周法兰划线上横筋，将面板逼直、箍圆划线、上竖筋吊装到焊接工位4、模板焊接

模板焊接采用二保焊接在工装上定位尺寸进行焊接。圆弧模焊接平模焊接5、流水槽的制作

胎具上统一尺寸上流水槽工装流水槽打磨6、墩帽制作

墩帽直接在墩身起作，确保安装误差控制在厂内。①平模的制作：

2mx6m圆端墩帽平模图片a、下料圆弧筋按半径R=7806mm下料，在工装大样上将圆弧筋带直段拼焊完成。通过图纸我们知道，面板由电缆槽面板、大平板组成。平模面板左右两侧为不规则弧线，因此在下料时我们通过坐标放样板画线，手工割不规则弧线时必须留线割，毛边打磨光整。b、组焊第一步用圆弧筋把面板弧面牵出来。第二步加工艺槽钢或工字钢，逼直模板。第三步点焊上四边法兰、横筋。②、立模将做好两块平模立于工装上，调整好尺寸，定位。③圆弧模制作：

a、圆弧模与平模连接法兰用M20螺栓连接起来。（注意：由于此法兰为不规则弧线法兰，配对打孔Φ21，完后将圆弧模一侧法兰处理为长孔。）b、12块圆弧模分块面板下料。划线用划针。描好坐标后，用钢尺多于三个点将各坐标点依次圆顺连接起来。做好尺寸复查，两端直线段可作为检验尺寸。手工割料时必须留线割，确保弧长和层高正确。两端直段用直线切割机。卷弧很重要，卷曲是否到位通过上下开口半径检测，还有就是将卷好的分块面板置于平板上，看上下口是否为一平面、是否为平行面。可以在平板放分块半径大样，检测分块面板是否合适。c、上圆弧模分块面板。在上分块面板之前，将上下口弧用磨光机打磨平整，消除割台。在上分块面板时坚决不能任意、随意割，因为是自由状态，我们是靠弧长确保分节半径的。分块面板在未上完前全部采用点焊。等背筋全部上完后再行满焊。在牵分块面板之间缝隙时，将局部高处割掉，由于下料误差产生的缝隙，可以出现1-1.5mm的自然缝，最后通过满焊将其消除掉。坚决不能大面积修理，如果出现就该检测下料放样是否对了。上分块面板每一层都必须测量半径、层高，作为检测手段。上3-4块分块面板后，就应该上横向圆弧筋了，将不是很圆的弧面牵圆。④、在工位上上流水槽面板。⑤、U形槽模板制作⑥、在工位完成所有焊接。⑦、打磨粗模，磨掉焊高。做一打磨钢带，精磨。打磨效果图（三）、质量保证措施1、进料严格使用国标料，必须有材质书，做