异形墩柱模板设计与制作

异形墩柱模板设计与制作许鹏飞【摘要】Thequalityofprocessingmanufactureofbigvolumedeformedpiertemplateiscrucialforthecontroloftheap-pearanceofconcreteentity.Withthehelpofdrawingsoftware,itconfirmsaccuratemeasurementoftemplatesection.Themonitoringoflofting,marking-off,welder,anddeformingsurfaceseffectivelyguaranteestheintegralprocessingqualityoftheshapedmodels.%大体积异形墩柱模板的加工制作质量，是混凝土墩柱实体外观能否得到控制的关键。借助画图软件，确定模板分段精确尺寸，通过对模板加工过程中放样、号料、焊接、异形曲面制作等工艺进行控制，有效地保证了异形墩柱模板整体加工质量。【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷)，期】2014(000)010【总页数】3页(P19-20,25)【关键词】异形墩柱;模板;设计;制作【作者】许鹏飞【作者单位】中国铁建大桥工程局集团第一工程有限公司辽宁大连116033【正文语种】中文【中图分类】U445.31工程简介大连小窑湾国际商务区九号路跨翔凤河桥梁，为独塔斜拉桥，总长130m（55m+75m），主跨采用单索面，辅跨采用双索面;桥面总宽51.5m，主梁采用流线型钢箱梁，桥墩为钢筋混凝土景观造型桥墩。主墩采用空间曲面，墩高10.20m，与桥塔和钢箱梁均固结，主墩横断面采用多边形，墩顶外形尺寸为5.865mx4.258m,墩底外形尺寸为12.5mx7.2m。墩顶处边墩距主墩11.250m,边墩墩顶断面外形尺寸为5.847mx3.7m,墩底过渡至8.65mx8.73m。在梁下5m处设置支座，上下墩身连接处采用钢板外包。主、边墩之间设置连接板，厚度随边墩变化，且比边墩顺桥向尺寸小2m。主墩与边墩内设置预应力钢束。主墩采用承台接中2.0m钻孔灌注桩，且与塔梁固结，边墩上设置支座。如图1所示。2异形墩柱模板2.1墩柱模板结构设计模板由主墩模板、2个边墩模板组成。其中主墩模板高度10.2m,最大宽度12.5m。边墩模板高度8.1m，最大宽度8.65m。主墩由8个面组成，边墩由5个面组成，每个面都是不同半径的圆弧曲面。如图2所示。图1桥墩三维立体图图2墩柱立面图并根据实际板材宽度及加工能力，竖向分段:主墩3m+3m+1.3m+1.3m+1.6m=10.2m（从上至下），边墩3m+2m+1.3m+1.8m=8.1m（从上至下）。横向分段:按照桥墩多边形截面的各面进行分段。每层之间由100mmx16mm的法兰连接，面板为5mm厚钢板，竖肋紧贴面板每30cm—道，规格为80mmx10mm钢板，横肋作用于竖肋上由匕80x80x6mm角钢组成，间距50cm，最外侧钢楞由2道14a槽钢叠加组成，相邻分段有中32mm圆钢拉杆连接。经分析最下端1.6m段钢模板所承受的侧压力最大，故以下选择此段进行验算，如下：2.1.1面板强度与刚度验算[1]已知浇筑速度u=0.5m/h,入模温度T=20^o式中，pm为混凝土对侧模板的最大压力(kPa);h为有效压头高度(m);T为混凝土入模时温度(°C);K为掺缓凝外加剂时系数，K=1.2;u为混凝土浇筑速度(m/h);H为混凝土浇筑层高度(m);Y为混凝土的容重(kN/m3)。考虑到振动荷载影响，则均布荷载q=Qm+4=pmb+4=29.27kN/m，取1m宽度进行验算。所以面板5mm厚满足强度、刚度要求。2.1.2竖肋、横肋、钢楞强度与刚度验算竖肋采用10mm厚钢板，故强度符合要求。均布线荷载:q=29.27/3x1=9.75kN/m所以竖肋满足强度、刚度要求。横肋采用匕80x80x6mm等边角钢，截面惯性矩I=57.3cm4，截面抵抗矩Wmin=9.87cm3，则：所以横肋满足强度、刚度要求。钢楞采用14a槽钢，材料力学性能强于匕80x80x6mm等边角钢，故满足强度、刚度要求。2.2墩柱模板制作2.2.1放样应用solidwork软件画出三维立体图，根据图纸将模板各面线形放样，并在分段划分的基础上，每33cm取一个横模，如图3、4所示。图3主墩取模截面图图4边墩取模截面图确定主墩、边墩各自的中心线，并按此中心加工每个横模胎架［2］，如下图5所示。2.2.2板材号料板材采用数控火焰/等离子切割机下料［3］，型材采用CG-30半自动火焰切割机下料，为了保证板边直线度，每张板的板边切掉15mm后方可进行号料，号料后标注各部零件的相关信息，如:材质、炉批号、零件编号、数量等，充分保证了号料的准确性。2.2.3模板分段分层制作在施工平台上，按设计绘制横肋地样，绘制地样时，采用全站仪放点，保证尺寸公差±1mm,粉线的直线度公差＜2mm。对地样十字中心在施工过程中进行保护，每层横肋都以此为基准，吊中心，找准安装位置。横肋在平面胎上进行组立，平面胎的总平面度＜5mm。将已经下好料的角钢按地样及编号放置，检查各部尺寸公差翌mm,然后将横肋零件焊接。焊接时采用支撑和压块等辅助手段，减少变形。然后把模板分层连接面上、下段法兰配钻，竖向连接法兰配钻，配钻后用螺栓把紧，成对组立，运输时方可拆开。按分层高度上竖向加劲，并检查每层横肋的平面度＜5mm。达到分层高度时，成对上水平法兰和纵向法兰，要求法兰之间保留3~5mm间隙，检查各尺寸公差满足要求后，上各面面板。将面板上面与法兰面平齐，其余各边用葫芦或管索拉紧在横肋胎架上，检查各横模边长尺寸，研配各面与胎架线形要相符合，间隙＜2mm,面板与面板之间接缝间隙＜1mm。完成后再次进行全站仪打点曲面校核监控，保证曲面的弧度，最后安装钢楞。对已加工完成的模板分段，在场内进行预拼装，再次校核、监控其整体外观线型，见图6、图7。图5加工横模胎架图6墩柱分段图7异形模板安装3结束语异形模板在大连小窑湾国际商务区九号路跨翔凤河桥、卧龙河桥梁中充分应用，使墩柱施工质量得到大幅度提升。加快了施工进度、减少了混凝土表面缺陷处理的工作量，为以后类似异形模板的加工制作提供一定参考价值。参考文献[1]周水兴，何兆益，