高墩模板方案设计说明
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前言
随着高速公路向边运、偏僻地区的延伸,由于地埋位置的影响,越来越多的桥梁建设的桥墩高度有几十米甚至上百米的高度。这给桥墩的施工带来诸多的不便,原来低墩施工的工艺肯定不适应于目前高墩施工。
本方案提出解决高墩墩柱模板的施工问题,本方案中提出了两种外模施工方案和一种内模方案,在各种方案中,均使用起重设备(塔吊)来提升模板。
方案说明
1、翻模方案
1、1 翻模外模系统
翻模外模系统是由模板系统、操作平台系统、滑移系统和预埋系统组成,如图1.1所示。
1.件1 预埋系统
2.件2 模板
3.件3 背肋
4.件4 平台
5.件5 滑移系统
图1、1
各系统均由三个标准单元组成,从混凝土的第二次浇筑开始后始终有一个单元与已浇混凝土固结,其固结的单元用以作为下一次浇筑时的支撑受力系统。
模板系统由面板、次背肋和主背肋等组成,模板的高度为每次浇筑混凝土高度的1/2(本方案中模板的高度为2.25米),模板背肋的材料由对拉杆数量及间距尺寸计算后确定。本方案中由于模板高度位置为2.25米,每节模板设置2道对拉杆,经计算确定次背肋采用槽钢[12.6,间距为300mm;同时桥墩顺桥向墩断结构尺寸为3500mm,受起重设备起重能力的限制(单块模板的重量要求≤2吨),故顺桥向外模由2块模板组成。
操作平台由模板的主背肋相连的桁架组成,每节模板设计2个桁架,桁架的宽度为1.5米,施工中由施工单位自行在桁架上铺设木板(木板厚度不低于2公分),每节模板两片桁架的间距为1380mm。
操作平台系统的作用是:⑴、翻模滑移系统的支撑;⑵、施工人员高空作业时的操作平台;⑶、增加模板的刚度,减少对拉杆的使用;
滑移系统的作用是:每浇筑一次混凝土后,保留最上一节的模板继续与已浇混凝土固结在一起。将下两节的模板,依次由下至上依靠滑移系统将模板及操作平台(模板与操作平台是固结在一起的)向外滑移,直到起重吊挂能方便的吊住模板的重心位置为止,提升下节模板放在保留节的模板上面,与之固结在一起。
预埋系统即模板的对拉系统,由外对拉螺栓、内对拉螺栓和对拉顶帽组成,它的作用是承受混凝土的侧压力及将模板固结在已浇混凝土上。
1、2 翻模操作工艺
1.2.1准备工作
翻模施工前必须做好工具、材料和现场准备。其中现场准备主要包括:清理现场,除去浮动的混凝土残渣;理直钢筋并洗净钢筋和基础的泥土;弹出各结构中心线、截面轮廓线、模板位置边缘线和预埋螺栓中心线等;把主要轴线引至适当地点,设立垂直度控制点;备齐模板成套部件,经质量检查后,按不同的规格型号和安装顺序分别妥善堆放。1.2.2操作过程
翻模时,保留最顶层模板,作为翻升后模板的承力部分,然后,从最下层模板开始逐一拆除并滑出,滑移待提升模板至起重提升位置,利用起重设备将模板吊起,并放置于顶层模板相应平面位置上,将模板与周围相应配件联接。重复以上操作至墩身浇筑完成。
第一步:拼装两节模板施行第一次浇筑;
第一步第二步
第二步:绑扎2.25米高钢筋;
第三步:将底部第一节模板拆除,并翻移到上面;
第四步
第三步
第四步:再绑扎2.25米高钢筋;
第五步:
■将第三节模板吊装并安装在最上面;
■浇筑4.5米高混凝土;
交替循环使用以上步骤,直到混浇筑完毕。
第五步
2、悬臂模板外模方案
悬臂模板又称多卡模板,原创于奥地利doka模板公司,悬臂模板在国外主要用于大坝(我国在水电大坝的施工中已普遍使用)、桥墩、锚锭、混凝土挡土墙及地下厂房等等不同结构的混凝土工程中施工。这种模板由于混凝土的侧压力完全由预埋件及臂臂支架承担,因此不需要设对穿的对拉杆,模板不需另外的加固措施,施工简单、迅速,而且十经济,混凝土表面光洁,可以说是一种理想的高墩外模体系。
2、1 结构简介:
悬臂模板系统由模板、上操作平台、主背楞、可调斜撑、联接(微调)器、后移装置、悬臂三角支架、下吊平台和预埋件系统组成。两榀支架作为一个标准提升单元,如图2.1和图2.2所示。
图2.1 标准单元示意图
1.件1 上工作平台
2.件2 外模板板
3.件3 主背肋
4.件4 主围檀
5.件5 可调斜撑
6.件6 模板高度调节器
7.件7 悬臂支架
8.件8 传动装置
9.件9 下工作平台
10.件10 连接(微调)器
11.件11 预埋件
图2、2
模板由面板、次背肋和主背肋组合而成,模板的高度视施工的需要而定。一般为3.0m~4.5m,各种材料的规格、间距由施工时混凝土的侧压力经计算而确定。
上操作平台由φ48架子管或角钢组焊而成。通常上操作平台与主背楞
采用销轴固定在主围楞上。
主围楞为双支撑槽钢(] [),其规格依受力计算后确定。
可调斜撑是T50×6正反丝杆、螺母与φ60无缝管组合的焊接件。
联接(微调)器是钢板的组焊件,其作用是:⑴、将主围楞与悬臂支架连接在一起;⑵、通过联接器上的楔销的微调作用力,使模板与已浇筑混凝土紧贴,防止漏浆和错台。
后移装置是齿轮、齿条结构,其作用是驱使模板、主围楞等整体后移500~600mm,便于清理模板面板、绑扎钢筋、在模板上部固定预埋件等。
悬臂支架是槽钢的组焊件,是体系的中部工作平台及模板的过渡支撑体系。
下吊工作平台是型材的组焊件,它是采用销接固定在悬臂支架下方,其作用是让人在下吊工作平台上取出预埋件系统的受力螺栓和爬锥,填补因爬锥取出后在混凝土中留下的洞口,修饰下部已浇筑混凝土。
预埋件系统由内拉杆、爬锥、受力螺栓组成,是体系的关键结构件,混凝土的侧压力全部由预埋件承担,其爬锥和受力螺栓是循环使用件。