1、混凝土体内无拉杆模板的设计摘要：本文以伦桂路容桂特大桥现浇高墩身施工为背景，详细论述了无混凝土体内拉杆模板的设计，并简单介绍了该类型模板在实际施工中的运用效果，并与传统模板的优缺点进行了比较，说明了该类型模板在混凝土结构物施工中的优势所在。 关键词：混凝土， 无体内拉杆模板，设计 Abstract: this article with Aaron guangxi road ronggui super major bridge piers cast-in-situ high construction as the background, is discussed in detail the de
2、sign of concrete pole template, and simply introduces the types in the application of the template effect of actual construction, and the advantages and disadvantages of traditional template are compared, and shows that the type template in concrete structures in the construction of the advantage. K
3、eywords: concrete, no body bars templates, design 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 随着工程建设的发展，对土建类工程的各种混凝土结构物外观质量的要求越来越严格，对美观的要求也越来越高。传统的混凝土施工多采用穿过体内的对拉拉杆式的模板，该类型模板的优点是加工简单、整体刚度小、模板相对较轻便。但采用该类型模板施工的混凝土表面拉杆眼多，处理繁琐，混凝土表面不美观，并且拉杆锈蚀后，将会形成混凝土结构内钢筋的腐蚀通道，在海洋工程或某些对钢筋防锈有特殊要求的工程中不适用。如今，在混凝土结构物的施工中出现了预应力模板及桁架式模板等无
4、体内拉杆模板逐渐代替传统的模板型式，保证了混凝土结构物的外观质量要求。本文对模板的设计思路和实际使用情况作介绍。 2 模板的设计 2.1 墩身结构形式 本合同墩身工程共有 68 座（单幅）现浇墩身，墩身为矩形圆倒角断面实心墩，左右幅分离，横桥向宽 6.25m，顺桥向墩底宽 2.6m，墩顶宽4.0m，圆倒角半径为 0.5m。墩高由 15.13442.458m 不等，墩身除上部6m 段顺桥向按半径 26.064m 圆曲线变化外，以下部分为直线段、等截面，详见下图所示： 立面图 2.2 墩身模板设计 2.2.1 模板设计思路 墩身采用翻模法分节浇筑施工，顶部曲线段一次浇筑，以下的直线段采用分次浇筑。
5、根据墩身的结构形式及以往我们在墩身混凝土大模板施工中的成功经验，考虑满足不同墩身高度的需要，我们将模板制作高度分为三类，即直线标准段 5m 高模板、曲线段 7.2m 高模板和非标准高度调整模板。非标准高度调整模板用于直线段墩身施工过程中，根据设定的每次分节浇筑高度，将其与标准段 5m 高模板进行组合，以保证与顶部 7.2 米曲线段模板相接后，墩身高度符合设计要求。 墩身模板按照墩身截面形式分四大块，总体结构形式为加劲面板背桁架，正面模板两端带圆倒角，正面模板为直板长 625?，侧面模板为平板、宽 1.6m。面板采用 7?厚普通钢板，面板竖向加劲肋采用8 槽钢，间距 44?，模板板块之间的连接面
6、采用 1480?钢板制作。面板所背的桁架按水平方向布设，桁架高度为 1m，高度方向垂直于面板，外弦秆为 I14 工字钢，内弦杆为 214a 槽钢，竖杆为 I10 工字钢，斜杆为8 槽钢。两两桁架的间距为 75?左右，最上（下）桁架距模板水平连接面为 25?。上下两片桁架之间的竖向连接采用8 槽钢。 模板不设穿过结构混凝土的对拉拉杆，模板之间的连接紧固方式：竖向连接面等间距布设 18?螺栓孔；上下节间水平连接面等间距布设 18?螺栓孔和 20?定位销孔，定位销孔处钢板底面焊接一个 3?高钢套筒。正面模板和侧面模板上背的桁架内弦秆两端的两两之间分别用一根 30?对角拉杆紧固，为便于拉杆受力，在弦秆
7、上焊接牛腿。 为确保施工安全，把模板上桁架加宽且外围设 1.2m 高护栏，作为施工脚手平台，并在护栏四周挂安全网。 墩身每套模板共有 3 节 5m 标准高、7 种非标准调整高和 1 节 7.2m 高变截面模板。每次浇注下一节混凝土时，拆除已浇节段下部的 5m 高模板，另一节 5 米高模板紧固在墩身上，作为下一节基础接头模板（简称：基模） 。把拆下来的和另一节 5 米高模板再安装在保留在墩身上的基模上，连接固定好后这样又构成一个 10 米浇筑高度模板。当墩身直线段剩余高度不足 5 米或 10 米时，用非标准高度模板（按实测高度制作） ，安装方法一样。单个墩身最后一节浇高 7.2m，利用一节弧形模
8、板。模板结构形式如下图所示： 模板结构示意图 由于在进行首节墩身混凝土施工时，海水有可能漫过承台顶面，对刚浇筑的墩身混凝土造成浸蚀破坏，要对模板和承台的结合面做封闭处理，具体措施时在低潮位时，即海平面在承台顶面以下时在模板底部和承台顶面之间用止水膨胀条密封阻水，之后再用砂浆对模板底部进行封闭。 考虑到第二节及以上墩身在施工过程中会受到大风的影响，我们采用在墩身模板四周拉抗风缆索将其固定在承台顶面的措施对墩身模板进行加固。 2.2.2 模板受力计算 各项荷载取值 静水压力 静水压力包含两种类型，高潮水位时水对模板外壁产生的静水压力和墩身混凝土浇注时对模板内壁的压力，二者都按照静水压力规律分布。计
9、算公式为，其中 为海水密度 1.025 或 C30 混凝土 2.50，h 为水深或混凝土浇注深度（按 5m 深度考虑） ，g 为重力加速度 9.81。 水流力 依据港口工程荷载规范中水流力计算公式为，同时根据桥位附近水域水文测点测得的涨、落潮垂线平均最大流速统计数据显示，可能最大流速 V 为 2.81m/s，参考提供的资料，设计水力验算取水的流速为3.35m/s。水流阻力系数 Cw 取 0.73，对墩身模板不考虑遮流系数。海水密度 取 1.025；按墩身模板投影面积计算水流力，支撑桁架取遮挡一半的面积，即水流力 Fw=0.731.025/23.352（6.57+1/21.330）(Hwater
10、-3.0)。 波浪力 取 20 年一遇 H4的波高作为设计波高，采用浙江大学波浪计算软件WAVEN 进行计算，将波浪力的荷载作用等效转化到模型结构上的作用力进行计算。 等效静阵风引起的风荷载 计算公式，由资料显示桥址区离地面 10m 高处 30 年一遇的设计风速为 V1034.8m/s，则 W034.8216000.7569KPa。 风压高度变化系数 Z 取 1.17；，考虑表面凸出高度影响 0.025d，则 H/d0.5，取 1，风荷载体型系数取 0.7。则。 以上是一般风压的计算方法，自然风荷载作用在结构物上，除了静风响应，还有抖振响应，后者包括共振响应和背景响应两部分，将静风响应和抖振响
11、应中的背景分量合并在一起，称之为等效静阵风效应。等效静阵风荷载定义为等效阵风风速算出的风荷载。它是在 10 分钟平均风速的基础上乘以一个等效阵风系数得到，其中包括了平均风荷载和脉动风中的背景响应。本文取阵风系数=1.23，按照公式，可得风压为0.7122，径向施加在墩身模板的迎风侧板上。 施工荷载和临时荷载 按照通常的做法，取施工荷载 3.50，作用在顶层支撑桁架上，大小考虑了顶层施工平台可能占用面积的最大值。 计算结果 按有限元方法，对以上工况进行电算，结果如下： 模板总体最大位移 4.6mm，小于“规范”中对墩身施工的位移要求；面板最大应力 43.95MPaf215MPa（A3 均质钢，根
12、据钢结构设计规范取值） ； 面板加劲肋最大应力 130.5 MPaf215MPa（A3 均质钢，根据钢结构设计规范取值） ； 正面加劲肋最大应力 162 MPaf215MPa（A3 均质钢，根据钢结构设计规范取值） ； 侧面加劲肋最大应力 128.25 MPaf215MPa（A3 均质钢，根据钢结构设计规范取值） ； 首节墩身施工钢框架加固最大应力 83.35 MPaf215MPa（A3 均质钢，根据钢结构设计规范取值） ； 面板最大变形 4.6mm，正面加劲桁架最大变形 4.5mm，侧面加劲桁架最大变形 0.4mm，均满足“规范”要求。 3 模板在施工中的运用效果 通过在实际施工中的运用，整
13、体式桁架无拉杆模板证明其操作简便、安全可靠并能保证工程质量。其优点主要表现在以下几个方面： 由于整体式桁架模板无混凝土内对穿拉杆，施工工艺相对传统的对穿拉杆式模板有了简化，缩短了每节墩身施工的施工周期，并且桁架式无对穿拉杆模板的安装、调整及拆除都较传统的对传拉杆式模板方便，可操作性强，简单实用。 对传式拉杆模板由于在对拉杆的紧固过程中，因手工操作的因素，各拉杆的紧固程度不一，容易导致模板在混凝土的施工过程由于拉杆受力不均匀致使模板产生翘曲变形，影响混凝土的平整度，严重的可能会因部分拉杆受力过大断裂，发生胀模等严重的工程事故。桁架式模板因受力明确，并用槽钢将上下节模板连接了起来，模板整体受力均匀，模板变形小。经过对桁架式模板浇筑成形的墩身进行外观检查，混凝土表面平整度，施工缝处无错台，完全能达到“规范”中对墩身施工的外观质量要求。 桁架式模板由于无拉杆眼的存在，消除了在海洋环境下，浪溅和大气不利条件对墩身内部钢筋的锈蚀通道，符合结构物的耐久性要求。 4 结束语 实践表明桁架式模板具有拉杆模板许多不具有的优点，随着国家和社会对土建类工程混凝土结构外部外部美观要求的不断提高，我们相信桁架式整体模板将在实际施工的会得到更多的运用。
