10.高墩模板方案设计说明.

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（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。

3、2悬臂模板施工工艺  

第一次浇筑：

       第一次浇筑混凝土时利用预埋在承台或基础的螺杆和可调斜撑承受混凝土的侧压力。立模前，同时将预埋件通过受力螺栓固定在模板上部，作为第二提升的受力部件。

    第一次浇筑示意图

第二次浇筑（第一次提升）：

       第二次浇筑前，先在地面将两榀悬臂支架、两个联接器、模板、两根可调斜撑组成一个标准提升单元，使用起重设备将提升单元提升固定在第一次浇筑时预埋的预埋件上，后移模板，在模板上部安装固定预埋件。清理模板板面后，前移模板就位，利用微调装置使模板贴紧已浇筑混凝土，然后施行浇筑。

浇筑完后捆扎上层下部钢筋，混凝土达到拆模强度后，后移模板，清理模板板面，将预埋件通过受力螺栓固定在模板上部，作为第二次（下一次）提升的受力部件。准备第二次提升。 

                     第二次浇筑示意图

第三次浇筑（第二次及以后的提升）：

      安装下吊平台（销接），提升标准提升单元，将悬臂支架提升固定在第二次（上一次）浇筑时的预埋件上，然后人在下吊工作平台上取出第二次（上一次）浇筑时预埋件系统的受力螺栓和爬锥。然后用砂浆填补爬锥取出后在混凝土中留下的洞口。第二次提升为标准提升，以后的提升与第二次相同，直到混浇筑完毕。

               第三次浇筑示意图（标准浇筑示意图）

3、3悬臂模板的特点

   ◆ 预埋件中的爬升锥及将悬臂支架固定在爬升锥上的受力螺栓是采用经特殊处理的合金钢，具有十分可靠的安全性；混凝土的侧压力全部由预埋件承担，不需设对穿的对拉螺杆；混凝土的表面光洁；

   ◆ 模板的主背楞等可整体后移500～600mm，便于清理模板面板、钢筋绑扎及在面板上固定预埋件等；

   ◆ 模板可利用微调装置，使其与已浇筑混凝土紧贴，防止漏浆和错台；

   ◆ 各连接杆件标准化程度高、通用性强，可适用于不同的工地的墩柱尺寸不符的情况下（最多根据墩尺寸更换模板尺寸大小）；

   ◆ 只需要一层模板，较模翻工艺减少了模板的投入，除模板外，其它部件均在不同工地可以周转使用；

            公司承担设计并制作的株洲航电枢纽悬臂模板

3、内模方案  

内模方案由内模模板、预埋件、底部工作平台、竖向可调撑杆、横向可调撑杆、支承桁架组成。如图3、1所示。

                 图3、1 内模配置示意图

预埋件的作用是将底部工作平台的承力靴与已浇混凝土固结在一起，以承受整个内模系统的自重及兼作内模的工作操作平台。

底部工作平台由承力靴、工字钢和木板组成。承力靴在预埋件作用下与已浇混凝土固结，工字钢按一定的间距搭载在承力靴上，工字钢上按需铺设槽钢及木板形成承力平台及工作平台。

竖向可调撑杆将桁架与桁架相互连接起来，放置在底部工作平台上形成一个整体的支撑框架。

横向可调撑杆两端分别连接在模板活动背肋和支撑桁架上，调节横向可调支撑的长度，使内模整体形成一个内支撑系统，从而有效地承受内模所需承受的混凝土的侧压力。

内模板模板由600×1200的标准系列模板、异型角模和活动背肋组成。

如果施工时有需要，可以在每层支撑桁架与横向可调撑杆上铺设木板形成工作平台。

内模安装及拆除时，可视需要散拼散装，也可以分成几大块整装整拆（支撑桁架每层作成三片桁架，可分三大块整装整拆），先调短横向可调支撑，使模板分离已浇混凝土，并使整个内模系统尺寸变小，再调长竖向可调支撑的长度，使同一层面上的三片支撑桁架同时向上移动，从而进一步缩小内模系统的尺寸，使准备拆除的内模形成一个伞状收缩状态。然后利用起重设备将内模吊起。安装时，反向操作上述过程即可。