爬模施工详细介绍
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爬模施工
1.概述
南汊悬索桥北索塔高达207.28m,塔柱横桥向等宽6m,顺桥向宽度由下到上成直线变化,斜率为1:0.0073,两侧塔柱向中间倾斜斜率为1:0.0172,塔柱中间设三道横梁。
索塔采用爬模施工方法,每塔柱设计一套爬架和模板,爬架为整体式,支承在模板上,提升设备采用电动链葫芦。
塔柱内模由组合钢模拼装而成,外模由专业厂家加工。
模板竖直方向分为3节,每节高2.5m,共7.5m,塔柱每次浇筑高度为5m,下端2.5m模板做为接口模板,用来支承爬架和模板。
2.工艺流程图
3.模板设计: (1)外模 A 、概述
塔柱外侧由四个平面组成,相邻两面倒角为半径R=50cm 的圆弧。
横桥向塔柱上下等宽600cm ,顺桥向由下1254cm 向上950cm 成直线变化。
外模平面上分为8块,四块大模板和四个圆弧侧角。
竖直方向上,外模分为3节,节高2.5m ,塔柱每施工5m ,横桥向模板尺寸不变,顺桥向模板尺寸减少7.3cm ,通过拆分模板来实现。
为了保证塔柱外观光洁平整,外模设计加工采用大模板,模板刚度大,对拉螺丝少,加工变形小。
外模面板为δ=6mm 钢板,加劲肋板为δ=6mm 钢板,周边法兰板厚δ=12mm ,模板外侧竖向为双[10槽钢,横向为双[20a 槽钢加劲,对拉螺丝布置原则,竖向间距为1.5m ,横向间距也为1.5m ,对拉螺丝采用ф24,16Mn 材质。
外模加工要求精度高,施焊时,面板不得出现焊印,相邻模板衔接自然,尺寸满足规范要求。
B 、计算 ①侧压力计算
31
V Kw Ks 30
T 1500
4Pm ∙∙∙++=
其中 T=15 Ks=1.15 Kw=1.2 V=1m/h 计算结果Pm=5t/m 2
②竖向加劲2[10槽钢计算 计算模式如下:
计算结果
应力σ=88.6Mpa<[σ容] 挠度f=1mm<
mm 75.3400
L
= ③ 横向加劲槽钢2[20a 计算 计算模式如下图 计算结果
应力 σ=59.2Mpa<[σ容] 挠度 f=0.7mm<
mm 75.3400
L
=
(2)内模
内模变化较多,采用组合钢模拼装,横、竖向均用双[10槽钢加劲,相对内模要求对顶对拉,保证在砼施工过程中不胀模不漏浆。
内模不设接口模,模板高度为5.3m,每次提升安装时上口与外模平齐。
4、架体设计
架体设计原则:保证有足够施工空间,自重不宜过大,有足够的抗风稳定性。
爬架设计成整体式,在施工过程中整体提升操作,架体支承在模板横向加劲肋上,架体高18m,顺桥向长16.5m,横桥向长10m,设8个支承点,横桥向、顺桥向各4个,受塔柱斜率的影响,爬架下端靠塔柱内侧设置顶撑,顺桥向两侧设伸缩平台满足施工需要。
架体分为6层,层高3米,操作平台宽1m,加工时分三层六片,每层高6m,施工时分片分层安装,接头处用法兰板连接。
架体加工材料选用无缝钢管,底层6m,竖向钢管规格为Ф89×5mm,横向为Ф70×5mm,中间层与底层相同;顶层选用Ф70×5mm钢管,操作平台铺设钢丝网,要求网眼密,网丝粗,操作平台周边加焊栏杆,相邻两层平台设置爬梯,顶端周边焊栏杆,架体总重30t。
支承牛腿做成活动铰的形式,材料选用I25a工字钢,两侧用δ=10mm钢板加劲,支承牛腿在爬架爬升时不会阻碍爬升,只能阻碍爬架下放,起到保险的作用。
爬架计算模式如下:
变形前爬架构造及受力示意图
变形后爬架构造及受力示意图计算结果:
应力:σmax=67.2Mpa
挠度最大在横桥向数值为2.8mm
架体提升设备采用电动链葫芦,每套爬架提升配备6台10t电动葫芦,横桥向两侧各2台,顺桥向侧各1台,链长7m。
爬架构造见下图:
5、爬模施工工艺
索塔塔身采用爬模施工,系统由爬架、模板、提升动力三大部分组成。
其工作原理为架体以接口模板作为支承体,利用电动链葫芦作为提升动力逐层连续施工。
模板分为三节,节高2.5m,总高度7.5m,砼每次浇筑5m。
模板利用塔吊提升。
塔身开始施工前首先安装爬架,由于主钢筋每节安装长度大于10m,所以架体先安装中层和底层共12m高,架体安装可以做为安装劲性骨架和钢筋的操作平台,塔身浇筑完2节共。