余開福

摘 要：介紹高速公路橋梁施工中采用LG-240爬升模施工技術(shù)原理和特點，結(jié)合工程實例，就LG-240爬升模的主要組成、拼裝、使用、注意的事項以及特點。通過實際應(yīng)用表明，LG-240爬升模滿足公路橋梁高墩施工要求。

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程，高墩施工 ，LG-240爬升模應(yīng)用

隨著我國交通行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，在橋梁建設(shè)施工中，對高墩施工方法的關(guān)注程度逐漸加大，考慮到施工工期、質(zhì)量和安全要求，故在選擇模板時應(yīng)充分考慮：1、模板及支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，力求做到結(jié)構(gòu)安全可靠，造價經(jīng)濟合理。2、在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能夠充分滿足預(yù)期的安全性和耐久性。3、選用材料時，力求做到常見通用、可周轉(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。4、結(jié)構(gòu)選型時，力求做到受力明確，構(gòu)造措施到位，升降搭拆方便，便于檢查驗收。5、模板及模板支架的搭設(shè)，必須符合驗收標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合以上模板及模板支架設(shè)計原則，同時結(jié)合本工程的實際情況，綜合考慮了以往的施工經(jīng)驗。呈澄高速公路侯家莊大橋薄壁空心墩施工采用爬升模板LG-240桁架式模板進(jìn)行施工。

呈澄高速公路侯家莊大橋位于云南省玉溪市澄江縣麒麟村，大橋橫跨箐（深）溝及山體斜坡而設(shè)，橋起止樁號K13+301.5～K14+633，大橋全長 2363.5m（單幅），共76跨，橋面全寬15.75米，橋梁最大墩高52.7米（Y3-7）。采用薄壁空心墩，墩身橫橋向尺寸為7.5m，順橋向尺寸為2.6m，壁厚為0.6m，空腹上下倒角為50cm×200cm。蓋梁高2.6m，橫橋向尺寸為14.9m，順橋向尺寸為2.6m。

一、LG-240模板制作

空心墩外模采用 750cm×450cm、260cm×450cm ，厚18mm的維薩板拼裝。豎向背楞采用H20木工字梁，橫向背楞采用雙[12槽鋼。

空心墩內(nèi)模采用 750cm×450cm、260cm×450cm定型模組合拼。內(nèi)模轉(zhuǎn)角采用（630～530）×450cm 定型鋼模板。豎向背楞采用H20木工字梁，橫向背架采用雙[12槽鋼。

便于切割組裝成型。內(nèi)外模之間采用Φ20mm 精扎螺紋拉桿連接?？v、橫向外模用Φ30螺栓連接緊固；內(nèi)膜內(nèi)側(cè)采用 0.8×0.8m 腳手架支撐。

為保證施工的連續(xù)性與均衡性，侯家莊大橋高墩施工左右幅橋墩共用一套，每節(jié)高4.5m， 模板提升時，加工的模板確保具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性及拆裝方便，嚴(yán)格控制加工質(zhì)量，作到表面平整、尺寸偏差符合設(shè)計要求。

二、LG-240模板的組成

桁架式LG-240模板。由七部分組成：桁架主背楞、模板、斜撐、后移裝置、承重三角架、埋件系統(tǒng)、吊平臺，加高節(jié)。

LG-240總裝圖

1、模板由：背楞、木工字梁、吊鉤、連接爪、面板、螺釘組裝而成。

2、承重三角架由：三角架橫梁、三腳架短斜撐桿、三腳架立桿、三腳架長斜撐桿組成。

3、埋件系統(tǒng)由：埋件板、高強螺桿、受力螺栓、爬錐組成。

4、配件

三、LG-240懸臂模板的組裝順序

1、第一次澆筑

第一次澆筑混凝土、用對拉螺栓加固模板。

2、模板就位：

將各單元間次背楞用芯帶及芯帶銷連成一個整體。應(yīng)注意芯帶孔與次背楞孔并不重合，上芯帶銷應(yīng)選擇合適的孔，使芯帶外張，兩塊模板向內(nèi)靠緊。直墻木梁模板通過芯帶進(jìn)行連接，模板與模板之間直接拼縫時，采用拼縫一的做法，當(dāng)模板與模板之間不能拼在一起時，則增加拼縫模板，用芯帶壓住拼縫模板，按拼縫二做法。

3、埋件安裝：在模板就位前，通過模板面板上的孔，用安裝螺栓M36？50從模板背面將爬錐M36/D20固定于模板面板上，混凝土澆筑后，卸下M36的螺栓，模板后移，將受力螺栓安裝在爬錐上。將模板吊裝就位，支架卡在受力螺栓上，插上銷子。人在吊平臺上用套筒扳手和爬錐卸具將受力螺栓和爬錐取出，以便重復(fù)利用，同時用砂漿抹好由爬錐留下的孔。爬錐上均勻涂脫模劑，防止爬錐拆卸困難。

4、第一次提升安裝過程

（1）準(zhǔn)備兩片木板300mmx2440mm左右，按照爬錐中到中間距擺放在水平地面上。保證兩條軸線絕對平行，軸線與木板連線夾角90°，兩對角線誤差不超過2mm。將三角架扣放在木板軸線上，保證三角架中到中間距等于爬第一次澆筑爬錐中到中間距。兩三角架對角線誤差不超過2mm，安裝平臺立桿，用鋼管扣件連接。兩三腳架間同樣用鋼管扣件連接。注意加斜拉鋼管。

（2）安裝三角架平臺，平臺要求平整牢固，在與部件沖突位置開孔，以保證架體使用，并再次校正兩三腳架中到中間距是否為第一次澆筑爬錐中到中位置。

（3）將拼裝好的三角架整體吊起，平穩(wěn)掛于第一次澆筑時埋好的受力螺栓（掛座體）上，插入安全插銷并用發(fā)卡固定。

（4）拼桁架、安裝所有操作平臺。先在模板下墊兩根木梁，然后在模板上安裝主背楞、斜撐、挑架，注意背楞調(diào)節(jié)器與模板背楞的支撐情況，安裝背楞扣件，用鋼管扣件將挑架連接牢固，注意加斜拉鋼管。斜撐用鐵絲和模板背楞綁在一起，防止在吊起過程中晃動。平臺要求平整牢固，在與部件沖突位置開孔，以保證架體使用。

（5）將拼好的架體整體吊起，安裝在掛好的三角架上，注意背楞調(diào)節(jié)器與模板背楞的支撐情況，安裝背楞扣件。利用斜撐調(diào)節(jié)角度，校正模板。完成吊裝過程。

（1）見前面的安裝步驟。

（2）安裝好埋件系統(tǒng)，開始澆筑混凝土。

（3）第二次及以后的提升

（4）第二次及以后的提升只須在第一次提升的基礎(chǔ)上將吊平臺裝到三腳架的下部，搭設(shè)操作平臺即可。

（5）提升模板及支架，安裝吊平臺，第三次澆筑混凝土。

（6）重復(fù)第三次澆筑。

（7）提升流程

四、LG-240懸臂模板計算書

（一）新澆砼對模板的側(cè)壓力

根據(jù)《路橋施工計算手冊》，現(xiàn)澆蓋梁的澆筑速度為2.0m/h，作用于側(cè)面模板的最大側(cè)壓力按下式計算：

V/T=2/25=0.08>0.035

H=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×2÷26=1.53+0.304=1.822m

Pm=Kλh=1×26×1.822=47.372KPa

上式中：Pm---新澆筑砼對側(cè)面模板的最大壓力，KPa；

K-----外加劑影響修正系數(shù)，取K=1.2；

γ----砼的容重，取γ=26KN/m3；

h-----有效壓頭高度，m；

υ----砼澆筑速度，取2.0m/h；

（二）振搗砼時產(chǎn)生的水平荷載

根據(jù)《路橋施工計算手冊》的規(guī)定，振搗砼時產(chǎn)生的水平荷載按2KPa計。

（三）荷載組合

根據(jù)《路橋施工計算手冊》的規(guī)定的荷載組合及分項系數(shù)，模板及支架的強度驗算（即計算承載力）時，取新澆砼對模板的側(cè)壓力及振搗砼時產(chǎn)生的水平荷載，撓度驗算（即計算剛度）時僅考慮新澆砼對模板的側(cè)壓力。具體如下：

強度驗算時：q= 1.2×q1+1.4×q2=59.646KN/m2=0.059646N/m2

撓度驗算時：q=1.2×q1 =56.846KN/m2=0.0846N/m2

（四）面板驗算

面板采用厚為18mm厚的維薩板，面板長度取標(biāo)準(zhǔn)板板長1000mm，板寬度b=1000mm，木梁間距l(xiāng)為305mm。將面板視為兩邊支撐在木工字梁上的多跨連續(xù)板計算。

1、強度計算

面板截面系數(shù)：w= =1000×182÷6=5.4×104mm3

面板最大彎矩：Mmax= =59.646×3052÷10=5.549×105N.mm

δmax= =5.549×105÷5.4×104=10.28N/mm2

f=13N/mm2

δmax

2、撓度計算

面板的截面慣性矩：I=bh3/12=1000×183÷12=48.6×104mm4

=59.646×3054/（150×1×104×48.6×104）=0.708mm

[f]=L/400=305/400=0.7625mm

wmax<[f]背架的撓度滿足要求

（五）木工字梁驗算

H20木工字梁作為豎肋支承在橫向背楞上，可作為支承在橫向背楞上的連續(xù)梁計算，其跨距等于橫向背楞的間距最大為 L=1200mm。

木工字梁上的荷載為：q=Pl=59.646×0.305=18.19KN/m

木工字梁截面系數(shù)：W= =[80×2003-（80-30）×1203 ]÷（6×200）=46.1×104mm3

最大彎矩：Mmax= =18.19×12002÷10=26.19×105N.mm

δmax= =26.19×105÷46.1×104=5.68N/mm2

f=13N/mm2

δmax

2、撓度計算

木工字梁的截面慣性矩：I= =[80×2003-（80-30）×1203] ÷12=46.1×106mm4

=18.19×12004/（150×1×104×46.1×106）=0.545mm

[f]=L/400=1200/400=3mm

wmax<[f]木工字梁的撓度滿足要求

（六）背架驗算

背架采用雙[12槽鋼，間距為1200mm，對拉螺桿作用其上，由對拉螺栓沿背架布置間距為1000mm拉螺栓，背架按連續(xù)梁計算

背架上的荷載為：q=Pl=59.646×1.2=71.575KN/m

雙[12槽鋼截面系數(shù) 查附表3-32

截面抵抗矩w=2×36.4×103=72.8×103mm3

截面慣性矩I=2×338.5×104=667×104mm4

1、背架強度驗算

最大彎矩：Mmax= =71.575×10002÷10=71.575×105N.mm

δmax= =71.575×105÷72.8×103=98.317N/mm2

f=215N/mm2

δmax

2、撓度計算

=71.575×10004/（150×1×104×46.1×106）=1.035mm

[f]=L/400=1200/400=3mm

wmax<[f]木工字梁的撓度滿足要求

（七）對拉桿驗算

拉桿采D20 高強螺桿，內(nèi)徑為Φ20，材料為精軋螺紋鋼PSB830，其破壞力為 260kN，許用拉力為150kN。

實際拉桿最大布置間距為 1200×1200mm，混凝土側(cè)壓力59.646KN/m2

59.646×1.2×1.2= 88.99kN <150kN

滿足要求。

五、LG-240懸臂模板的特點

1、支架、模板及施工荷載全部由預(yù)埋件承擔(dān)，不需另搭腳手架，適于高空作業(yè)。

2、模板部分可整體后移650mm。

3、模板可利用錨固裝置使其與混凝土貼緊， 防止漏漿及錯臺。

4、模板部分可相對支撐架部分上下左右調(diào)節(jié)，使用靈活。

5、利用斜撐模板可前后傾斜，最大角度為30°。

6、各連接件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用性強。

7、模板上設(shè)吊平臺，可用于埋件的拆除及混凝土處理。

8、懸臂支架設(shè)有斜撐，可方便調(diào)整模板的垂直度。

爬升模板LG-240，由于混凝土的側(cè)壓力完全由對穿螺栓承擔(dān)，因而模板不必有另外的加固措施，施工簡單、迅速，且十分經(jīng)濟，混凝土表面光潔。隨著施工質(zhì)量、施工安全的考慮，越來越多的施工都考慮此模板施工。