陆上段墩柱模板及支架专项方案

上海崇明越江通道长江大桥B1标陆上段墩柱模板及支架专项施工方案长江隧桥B1标中铁24局项目部2007年1月25日陆上段墩柱模板及支架专项方案一、编制依据《组合钢模技术规范》GB50214—2001；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；《钢结构设计规范》GB 50017-2003；《木结构设计规范》GB 50005-2003；本工程施工图纸及有关文件。

二、工程概况本工程范围内陆上段为21.04m连续板梁、30m连续箱梁。

施工范围从K10+921.12～K11+498.00。

PM-7～PM-1—2×（3×21.04）m，PM-1～PM14—3×（5×30）m。

墩身混凝土采用C40高性能混凝土。

21.04米连续梁区段设计采用相互独立的双柱实体墩，30米连续梁采用带系梁的双柱实体墩。

21.04米连续梁区段，同一承台上墩柱高度不一，以靠近桥梁中心线一侧墩柱略高。

PM-6～PM-2号墩拟一次性浇筑，PM-1～PM13墩身分两次浇注，第一次浇注至横梁底部，第二次浇注完毕。

三、模板方案选择本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：1、模板及其支架的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、墩柱成型后的外观质量要求较高。

4、综合以上几点，模板及模板脚手架的搭设，还必须符合JCJ130-2001检查标准要求，要符合市文明标化工地的有关标准。

结合以上模板及模板支架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，为了墩柱表面光洁，决定采用组合钢模板，在生产厂家车间制作运输至施工现场组拼。

四、模板配置方案1、模板配置根据本区段墩柱截面形式及尺寸，共需配置钢模板7套，分别为（PM-6，PM-5 ，PM-3，PM-2）、（PM-4）、（PM-1，PM4，PM9内）、（PM0，PM1， PM2）、（PM3， PM5， PM6 ～ PM8）、（PM9外）、（PM10 ～PM13）。

2、模板形式本区段内模板主要采用钢模。

30m梁区段钢模板计划分3部分预制（系梁及两侧墩柱）；21m梁区段钢模板计划分2部分预制（两侧墩柱）。

墩柱钢模板又由四侧钢模板组成，系梁钢模仅设两侧钢模板，底模用木模，每侧模板再由若干节段拼接而成。

各节段钢模板采用双肢[10号槽钢做纵肋（内楞），双肢[14号槽钢作横肋（外楞），横肋间距50cm，纵肋间距20cm；面板采用5mm钢板；立柱各侧面钢模间用M16螺栓连接，各节段钢模设上下法兰以便相互连接，法兰钢板厚度20mm。

（详细模板图附后）五、模板受力计算（取PM8号墩为例）1、立柱侧压力计算（参照《实用建筑施工工程师手册》P271，中国建筑工业出版社出版）实际柱高约9.5m，重力密度γ=25KN/m3，浇筑速度8m/h，入模温度约为10℃。

最大侧压力：①F=0.22γtoβ1β2V1/2 （其中β1=1.2，β2=1.15）∴F=0.22×25×200/（10+15）×1.2×1.15×81/2=164.85KN/M2②F=25H=25×9.5=238KN/M2上述两式计算，取其中较小值。

则最大侧压力F=164.85KN/M2，式中代号：F——新浇混凝土对模板最大侧压力（KN/M2）γ——混凝土的重力密度（KN/M3）t o——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 o=200/（T+15）β1——外加剂影响修正系数，取β1=1.2β2——混凝土坍落度影响修正系数，取β2=1.15V——混凝土浇筑速度（m/h）H——混凝土侧压力计算位置处新浇混凝土顶面的总高度2、钢模板厚计算（参照《机械基础》，冶金工业出版社）假设壁厚均匀分布，取1个假设单位，由周向应力最大侧压力分布图得，静力平衡条件：∑Y=0 得2σ＂（1×δ）—P（1×a）=02σ＂（1×δ）—P（1×b）=0上述两式计算，取壁厚δ=Pa/（2σ＂）或δ=Pb/（2σ＂）KN/M2式中代号： F1 δ1=1.65×230/（2×1200）=0.158cm=1.58mmγδ2=1.65×140/（2×1200）=0.103cm=1.03mmt o P——测向压力165KN/M2=1.65Kg/cm2可按实测确定，当缺乏σ＂——许用应力 As取σ＂=1200kgf/cm2为防止钢模在制造、运输或使用产生变形，一般规定钢模壁厚应增加2~3mm，取3mm，壁厚5mm则钢模厚度δ=δ1+3=1.58+3=4.58mmδ=δ2+3=1.03+3=4.03mm取最大值4.58mm，标准钢板As δ=5mm3、对拉螺栓计算（参照《实用建筑施工工程师手册》，建材工业出版社出版）假设1M高单位内，内侧模板承向总侧向压力N=F（2a+2b+πd/4+4）×1=164.85×（2×1.95+1.47+1.57）×1=1144KN式中，N为总受压力F为单位侧向压力，164.85KN/M2a为矩形模长度b为矩形模宽度假设四侧平均安装对拉螺栓6只，计24只由N=268A J A J——表示螺栓危险截面N——表示总受力KN， 268为常数则单只螺栓危险剖面，S=N/268×24d=（4S/π）1/2d=（4/π×N/268×24）1/2=（4/π×1144/268×24）1/2=14.74mm 由GB192—3，普通螺栓检查得公称直径d=16mm螺栓内径d1＞14.38mm，故取螺栓M164、连接法兰、钢楞（内外选用）对钢楞、连接法兰作用主要是加强各部分的连接及模板的整体刚度，不是一种受力构件，可不进行计算按绕度要求 M=1/10q2l2=[f]ω l=12.2（ω/q2）按刚度要求ω=q1l4/（150EI）=1/400 l=53.8（I/q2）1/3 q1——作用在模板上的侧压力N/mml——计算跨度[f]——钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值ω——墙模板截面抵抗矩E——弹性模量 I——惯性矩上下正模上下反模图3-6-56 骨架组对示意图钢模垫铁挡头胎膜 图3-6-57 挡头示意图q 2——内楞上的荷载选自《实用建筑工程师手册》P271页由于连接法兰时，需考虑 螺栓安装空间，且连接强度、吊装强度，按螺栓孔中心至构件边缘距离2.5d=2.5×20=50mm 。

法兰宽选择100mm ，钢板δ≥16mm ，内楞槽钢采用双拼[10#，外楞用[14#槽钢双拼。

六、加工工艺1、胎模设置胎模应设置两种，一种供组装大模板板面用，另一种供组装骨架用。

设置胎模的场地必须平整、坚实、易于排水。

胎面要用水平仪抄平。

胎模的平面尺寸，其宽度应能放置模板的边框；其长度应能满足设置两块最大模板尺寸，供正反号模板对平时使用。

另外，胎模应根据板面和模板骨架的大小，用角钢或槽钢在周边镶挡，以供加工组对。

（见下图所示）2、大模板主体加工（1）划线划线是大模板加工的第一道工序，要事先根据图纸尺寸放好足尺大样，制作样板，根据样板进行划线。

划线误差不得大于0.5mm。

各种型钢应逐根铺开，统一划线。

（2）下料钢板采用剪板机下料，要先确定基准边。

然后利用基准边剪切其他边，以保证板料的方正，串角不得大于1mm，宽度误差不大于0.5mm。

各种型钢骨架（龙骨）下料采用气割，要对准划线下料，不能割在线外。

（3）调查要对每根型钢骨架逐根进行调直，并将焊渣清除干净。

调直后在骨架上进行划线，按线钻孔打眼。

（4）对胎将加工后的纵横龙骨在胎模上定位。

定位时，将正反号龙骨的同一侧放在一起（见图3-6-56）。

先将横龙骨放在胎模上，调整间距，使板面拼缝对正横龙骨。

正反两块模板的龙骨要同时组对，然后安装竖龙骨，并用卡具将横、竖龙骨与胎模卡紧，经检查无误后施焊。

焊接应由两人从两侧同时施焊，骨架上的其他附件也应同时焊接。

对接焊缝熔透深度应不小于较薄板的0.7倍，贴角焊缝高度应大于板厚1mm。

外形尺寸定位误差不得大于1.5mm。

（5）拼板面将剪切好的面板在另一胎模上进行点焊固定，每次可铺3~4层钢板，组拼板面时，应将裁切平直的侧边用于拼缝处。

（6）组焊成形将焊好的骨架放到面板上，并用卡具将面板、骨架与胎模卡紧。

如个别地方未贴紧板面，应进行校正。

然后对称的进行施焊，面板与骨架之间采用断续焊，每隔150~200mm焊接10mm。

（7）校正每块模板制作完毕后，都应按设计图纸及加工制作质量标准进行检查，然后调离胎模。

质量不合格的应进行返修。

由于焊接变形而翘曲是一种常见的质量通病，当超过允许偏差是应进行校正。

方法是：将两对翘曲的模板板面相对放置，四周用卡具卡紧，在不平整的部位打入钢楔，静置一段时间，使其焊接产生的内应力消失，达到调平的目的。

（8）钻孔校正后的大模板将板面向上放置，精确量出穿墙螺栓的位置，再用电钻钻孔。

为了保证孔位的准确，可先用小直径钻杆钻孔定位，然后用大钻头扩孔。

检查合格的大模板，要清除浮锈、刷防锈漆，然后编号堆放待运。

3、大模板附件的加工主要有操作平台架挂钩、吊环等。

吊环、操作平台架挂钩采用烘煨加热至1150℃左右，利用工装成形。

吊环的两脚与横龙骨采用焊接时，需双面焊，焊缝长度大于80mm，焊缝高度不小于8mm。

操作平台的连接钢管与竖向龙骨也采用双面焊，焊缝不少于100mm，高度不少于8mm。

所有焊缝均不得咬肉。

七、模板技术质量要求1、模板加工的质量要求（1）加工制作模板所用的各种钢材和焊条以及模板的几何尺寸必须符合设计要求。

（2）各部位焊接牢固，焊缝尺寸符合要求，不得有漏焊、夹渣、咬肉、开焊等缺陷。

（3）毛刺、焊渣要清理干净，除锈要彻底，防锈漆涂刷均匀。

大模板加工的质量标准大模板加工的电焊质量标准2、模板进场的质量标准(1)技术性能必须符合相关质量标准(2)外观质量检查标准（通过观察检验）(3)任意部位不得有腐朽、生锈。

3、模板安装质量要求必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB 50204-2002）及相关规范要求。

即"模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载"。

(1)安装现浇结构的上层模板及其支架时，下层模板应具有承受上层荷载的承载能力，或加设支架；上下层支架的墩柱应对准，并铺设垫板。

(2)在涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接槎处。

(3)模板安装应满足下列要求：模板的接缝不应漏浆；在浇筑混凝土前，木模板应浇水湿润，但模板内不应有积水；模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂；浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净；(4)固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏，且应安装牢固其偏差应符合规定；(5)对模板垂直度严格控制，在模板安装就位前，必须对每一块模板线进行复测，无误后，方可模板安装。