发布于：2015-06-06 11:46:06
来自：道路桥梁/桥梁工程
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摘 要：本文以张涿高速公路张家口段l14标胡家沟5#大桥为例，介绍了高墩身模板设计，根据爬架模板的实际 受力状况建立力学模型，通过理论计算，确定了爬架模板的受力及结构的稳定性，以确保了墩身混凝土外观质量，从而满足工程施工需要。该文还介绍了爬架模板的组合安装、提升方法及流程，及施工过程中的注意事项。模板的强度计算为模板施工提供了有利的理论基础，为胡家沟5#大桥墩身顺利施工奠定了基础。
1 引言
胡家沟5#大桥位于张涿高速公路张家口段上，全长577m，跨径组合为5×30+（45+3×80+45）+3×30m，桥梁跨越胡家沟附近山间的洼地，本桥主桥为（45+3×80+45）m的预应力混凝土变截面连续钢构，引桥为30m装配式预应力混凝土t梁。下部结构主桥桥墩采用双肢实心墩，引桥采用桩式柱式墩。双肢实心墩最高的为70m，最低的为44m，截面尺寸为180×7m。本文主要对双肢实心墩的模板设计计算和安装方法进行了简单叙述。
2 墩身爬架模板设计思路和组成
2.1 设计思路
由于桥墩墩身较高，施工周期较长，如果采用散装模板可能造成模板按拆周期长延误工程工期，所以应从提高模板按拆的周转速度方面考虑；其次考虑墩身成品混凝土质量，为了满足规范要求，减少模板接缝，达到良好的外观质量，综合上述两个方面设计采用为整体模板。
采用整体模板就会增加在塔机起吊时的重量，为了减轻整体模板重量，方便塔机提升，设计模板面板、背楞及操作平台（除爬架架体之外）等均采用轻质木材加工而成。
墩身模板安装属于高空作业，应设有足够的安全设施保证操作人员的施工安全，所以在墩身模板外侧设有上中下三层操作平台，并安装防护栏挂设安全防护网。
2.2 爬架模板组成
墩身外模板采用木梁胶合板模板体系，架体为pj-200悬臂支架（图1）。pj-200爬架模板主要由六部分组成：主背楞、模板、后移装置、斜撑承重三角架、埋件系统、吊平台。此爬架模板分为三层，顶层为混凝土浇筑平台，中间层为模板安装操作平台，底层为混凝土后期处理操作平台。
在单块模板中，胶合板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝和地板钉连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩（图2）。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直墙模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种大小的模板。墩身模板采用对拉螺栓加固，模板拆除及竖直面调整采用爬架系统中后移装置进行。
图1pj-200爬架模板总装示意图
图2模板面板图
3 墩身模板受力计算
3.1 侧压力计算
混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：
f=0.22γct0β1β2v1/2
f=γch
式中f------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kn/m2）
γc------混凝土的重力密度（kn/m3）取25 kn/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(t+15)计算；t=200/(25+15)=5
t------混凝土的温度（°）取25°
v------混凝土的浇筑速度（m/h），取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（m），取4.5m
β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；
β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。取1。
f=0.22γct0β1β2v1/2
=0.22x25x5x1x1x21/2
=38.9kn/m2
f=γch
=25x4.5=112.5kn/ m2
取二者中的较小值，f=38.9kn/ m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kn/ m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：
q=38.9x1.2+4x1.4=52.3 kn/ m2
3.2 模板强度验算
3.2.1基本参数
模板高度为4.6m，浇筑高度为4.5m，面板采用18mm板；竖向背楞采用木工字梁截面尺寸为80x200，间距为300mm；水平背楞采用双14号槽钢背楞，最大间距为1200mm；拉杆系统为d20拉杆，材质为45#钢，拉杆水平间距为1200mm，竖向间距为1200mm。
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