柔性双肢薄壁空心墩LGQ模施工工法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流柔性双肢薄壁空心墩LGQ模施工工法.精品文档.柔性双肢薄壁空心墩LGQ模施工工法1 前言 LGQ模是由传统爬模演变而来的,中铁十五局集团第一工程有限公司从上世纪80年代首次将翻板模这项技术应用到工程实际上来,当时侯月铁路的浍河大桥高墩被誉为亚洲第一高墩,采用的就是我公司自行设计的翻板模施工系统,并取得了良好的成果,后经过我公司在高墩施工中的不断改进完善,已经形成了一套完整的翻板模施工技术,成功的应用到湖北沪蓉西高速公路27标的马水河特大桥上,受到了建设单位和监理单位的一致肯定。2 工法特点采用该模板体系施工技术先进,减轻劳动强度,降低高空作业
2、的难度,施工速度快、效率高、成本低。3 适用范围本工法适用于铁路和公路单、双线高墩大跨连续梁桥施工,尤其在施工工期短、混凝土圬工量,施工条件恶劣的情况下,施工效果更加明显。4 工艺原理柔性双肢薄壁空心墩LGQ模施工工法是由我单位传统的翻板模施工工艺中演变过来的,经过施工现场施工中的不断改进和完善,已经形成了一套完整的体系,能够使用于所有高速公路和铁路高墩的施工,并具有安全、高效、成本低的优点。柔性双肢薄壁空心墩LGQ模施工系统由四个部分组成(施工平台、外模、内模、墩内脚手架),工作原理是施工平台连同墩身一起往上走,通过挂在已经成型混凝土上的钢丝绳用倒链提升,座落于上次浇注混凝土上的预埋钢棒上。
3、内模和外模模板通过施工平台上的钢管架用倒链整体提升,内模架在施工平台提升后往上接长,每30米一次整体提升。墩身混凝土的收坡通过内外模板不同型号的角模实现,施工平台的收坡通过平台的1#、2#、3#梁用倒链对拉,并用精轧钢锁定在墩上,使其形成一个整体。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺5.1.1 施工工艺流程墩身钢筋预埋测量放样搭设脚手架钢筋安装及预埋件支立第一节段模板输送泵管布设第一节混凝土浇筑施工平台安装墩内脚手架架设钢筋安装模板支立第二节砼浇筑钢筋安装模板安装第三节砼浇筑施工平台提升墩内脚手架架设输送泵管接长输送泵管接长墩身成型监理复测监理检验监理检验监理旁站测量定位养护监理检验监理
4、检验养护监理检验测量定位养护监理旁站测量定位监理旁站质量检验5.1.2 LGQ模系统的组成主桥墩身采用翻板模施工,每套翻板模由四部分组成,第一部分为施工平台,第二部分为外模,第三部分为内模,第四部分为内支架。施工平台由1#、2#、3#梁互相搭靠组合而成,支承于墩身预埋件上,用四个10T起重葫芦提升。5.1.2.1外模:外模共有四层模板组成,每层1.5米高,混凝土每次浇筑4.5米高,又是施工泵送混凝土,因为混凝土的侧压力大,模板的面板采用5mm厚的A3钢板,边框采用63mm的角钢,带木是14的双槽钢,保证浇注混凝土时模板有足够的刚度,由我项目部模板场自行加工,墩身外模板由11种不同规格模板组成,
5、其中有五种不同规格的角模,调整墩身收坡,模板间用16mm螺栓连接。5.1.2.2内模:墩身内模采用30150cm、15150cm、5150cm三种组合钢模,倒角模自行加工,作为内壁收坡模,内模尺寸由三种组合钢模和方木条不断调整,以满足各个断面尺寸。5.1.2.3施工平台:施工平台由2根1#梁、2根2#梁、2根3#梁、8个双向移动支架及钢管脚手架组成,1#梁为底梁,作为承重梁,在1#梁两端上设置25mm圆钢吊环,提升施工平台,2#梁搭靠在1#梁上,3#梁搭靠在2#梁上,梁与梁之间设置双向移动支架,可以沿横顺桥向两个方向收拢。施工平台支承于墩身预埋四根50mm圆钢上。圆钢套在预埋51钢管,钢管预埋
6、时与墩身主筋焊在一块,在50mm圆钢下混凝土要用钢筋网片加强,防止因局部应力增加而破坏50mm圆钢下混凝土。钢管脚手架支承固定于2#、3#梁上,脚手架高12m,脚手架顶中部设一道横连接杆,脚手架上部和中部各个角端设四道精扎螺纹钢作为收拢和固定脚手架之用。5.1.2.4墩内脚手架 :墩内脚手架采用扣件式钢管脚手架,墩内脚手架供墩身钢筋安装、模板拼装及输送泵管布设之用。墩内脚手架架设与施工平台脚手架同等高度,然后在支架顶用水平钢管与施工平台脚手架连成一个整体,以便增加施工平台的稳定性。为了增强墩内脚手架的横向刚度和稳定性,用螺旋顶托固定在钢管架上顶住墩身四面侧壁。翻板模平台示意图5.1.3 LGQ
7、模平台的工作原理5.1.3.1模板的型号:主桥墩身是由双肢组成,四面收坡,墩顶尺寸横桥向为8.5米,顺桥向位为3.5米,模板由6种定型模板和5种收坡模板组成,具体编号及尺寸见下表:175*15002150*15003300*15004600*150051680*150062090*15007(85-70)*1500)(85-70)表示收坡角模的上口为70mm,下口为85mm8(100-85)*1500)9(115-100)*1500)10(130-115)*1500)11(145-130)*1500)注:16号为定型模板,711号为收坡模板。5.1.3.2模板的拼装:先确定墩顶尺寸确定墩的最后
8、一层模板横桥向是由4块6号模板加2块7号模板组成,顺桥向是由2块5号模板加2块7号模板组成,从墩顶往下第二层的墩身尺寸比第一层大30 mm,只需要将两块收坡角模换成8号模板,当5块收坡角模全部加进去了的时候,墩身尺寸比最顶层大了150 mm,只需要往模板中一边夹一块1号模板既能满足墩身尺寸要求,依此类推,11种型号的模板能满足主桥8个墩身施工的尺寸要求,(个别墩身到最下面还剩1米,要在最下面加1米的调整模板)见主桥墩身最大尺寸和模板组成为:墩身尺寸及外模组装表格横桥向墩号墩高(米)墩身尺寸调整模(1米)模板组成横桥向顺桥向1234567891011右4#519.524.52无4 442右5#1
9、1210.745.74有44442右6#14211.346.34有442242右7#13511.26.2无242242左1#369.224.22无4242左2#10010.55.5有24442左3#13911.286.28有442242左4#13311.166.16有242242顺桥向墩号墩高(米)墩身尺寸调整模(1米)模板组成横桥向顺桥向1234567891011右4#519.524.52无4 422右5#11210.745.74有44422右6#14211.346.34有442222右7#13511.26.2无242222左1#369.224.22无4222左2#10010.55.5有24
10、422左3#13911.286.28有442222左4#13311.166.16有242222LGQ模板收坡示意图(以6墩为例) 5.1.4 承重梁的验算5.1.4.13#梁:3#梁设计为型钢桁架结构,梁长14m,高1.0m,宽0.7m,上下弦杆均为14槽钢(截面积A=18.516cm2,惯性矩IX=564 cm4),缀条为L63*6角钢(截面积A=7.29 cm2,惯性矩IX=27.12 cm4),组合截面折算惯性矩139200cm4,抗弯系数W=3237cm3。3#梁承受单肢墩长边方向脚手架及人员机具施工荷载。5.1.4.1.1钢管脚手架挡距1.5m,排距1.4m,钢管及扣件重量2590k
11、g,梁每沿米185kg。5.1.4.1.2竹脚手板,宽0.5m,长14m,9层共63m2,每平米重量20kg共1260kg,梁每沿米90kg。5.1.4.1.3人员、机具每沿米估算75kg.5.1.4.1.4风载每沿米估算75kg(不与人员、机具同计)。5.1.4.1.53#梁自重1500kg,每沿米107kg。3#梁在最高墩,最大使用跨度如下:跨中最大弯矩,按外伸梁计算Mmax=q*L2/8*(1-42)Q=366(考虑脚手架剪刀撑作用,跨中实际荷载。可按80%计算)。L=12.2m,=0.62/12.2m=0.0508Mmax=673908.5kg-cm, 弦杆正应力=Mmax/W=673
12、908.5/3237=208.2kg/1跨中挠度度Fmax=-QL4/384EI*(5-242)=3.6cm/1220=1/339为改善梁端条件,该梁制造时拟设预拱度3.0cm。5.1.4.22#梁:2#梁设计为2根I25工字钢,梁长9m,截面积A=86.112*2=172cm2、惯性矩I X=21700 cm4*2=43400 cm4),抗弯系数Wx=1090*2=2180cm3。梁自重67.598*2=135.2kg/m.2#梁承受单肢墩短边方向脚手架及人员机具施工荷载。梁每沿米:钢管脚手架185kg,竹脚手板90kg,人员、机具75kg,自重135.2kg,总计485.2kg/m.悬臂端
13、承受3#梁端集中荷载。457*14/2=3199kg.2#梁在最高墩、最大跨度下: 2#梁垂直叠置于1#梁上,由1#梁中心支点处负弯矩最大,故仅对此点负弯矩及悬臂挠度进行检算。5.1.4.2.1匀布荷载产生的弯矩:M匀=-Qm2/2=25988kg- cm5.1.4.2.2由集中荷载产生的弯矩集1=-p1m=175950kg-cm5.1.4.2.3由集中范围产生的弯矩M集2=-p2m=62250kg-cm总弯矩M匀+M集1+M集2=264188kg-cm截面正应力=M/W=264188/2180=121.2kg/cm22#梁悬臂端挠度:F1=PM2L/6EI(3+2)集中范围p=1700kg,
14、m=103.5cm1=103.5/655=0.158, 2=41.5/655=0.0634f1=P1M12L/6EI(3+21)=0.737cmf2=P2M22L/6EI(3+22)=0.0986/41.5*103.5=0.246cmf0(匀布荷载产生的挠度)=QML3/24EI(-1+62+33)=-0.551cm悬壁端总浇度=f1+f2+f0=0.737+0.246+(-0.551)=0.432cm. 5.1.4.3.31#梁:1#梁搁置于插入墩身的40圆钢支点上,两端承受由 2#梁传来的全部荷载,在最高墩、最大使用跨度下:1#梁设计为型钢组合梁上下弦杆为单根25槽钢,两侧根据需要分段设置
15、缀板或缀条,组合截面折算惯性矩Ix=133246cm4,折算抗弯系数Wx=3807cm3,梁自重1539kg,由上图可知1#梁受力仍以圆钢支点处负弯矩为大,故仅对该点负弯矩及悬臂端挠度进行检算。MA=MB=-PM=2700*142+2700*80=599400kg-cm截面抗弯正应力=M/W=599400/3807=157.4kg/cm2悬臂端挠度:f1=P1M12L/6EI(3+21)=1.155cmP1=2700kg,m1=142cmL=1070cm, 1=0.13271F2=P2M22L/6EI(3+22)=0.628cmP2=2700kg,m2=80cmL=1070cm, 2=0.07
16、477悬臂端总挠度F=F1+F2=1.155+0.628=1.783cm.考虑梁中部锚固螺栓的作用则F1=P1M12L/12EI(3+41)=0.624cmff2=P2M22L/12EI(3+42)=0.329cmF1+F2=0.953cm5.1.4.4吊点:整个单肢墩平台共设4个吊点,分别对应4个40圆钢支点。每个吊点承受集中荷载为6170kg.5.1.4.4.140圆钢材质为16Mn,抗剪强度185Mpa*1256.6=23250kg.5.1.4.4.2吊环25圆钢,截面积4.9*2=9.8,安全系数=9.8*1700/6170=2.7(安全系数)5.1.4.4.3每个吊点配8-10手拉倒
17、链滑车1台,可平稳提升平台。5.1.5 LGQ模板安装5.1.5.1组合钢模板拼装一般按自下而上的顺序进行。每块模板要求位置正确,表面平整向下。5.1.5.2安装时用回形卡钩头穿入相临两模板边肋的卡孔中,按下回形卡弧形部分,使其夹住模板拼接处两肋边。两模板端部卡孔则用L形插头插入连接,然后装上纵横向钢楞和碟形扣件或弓形扣件,用钩头螺栓从钢楞中间穿入,钩头挂入肋边卡孔中,并用螺帽旋紧。5.1.5.3钢楞安装好后,拧紧模板拉杆螺栓,并设立支撑,使模板保持整体稳定,防止浇筑混凝土时,模板受力变形。5.1.5.3非直角转角处,钢模板拼缺处,均需现制部分木模板镶补.木模板应按钢模板边肋上的卡孔眼位钻孔,
18、然后适当的紧固螺栓将木模板和钢模板连接。5.1.5.4组合钢模板安装的质量标准:序号项 目允许偏差1模板轴线位置偏差52模板上表面标高53基础平面尺寸104柱、墩台平面尺寸55梁平面尺寸46墙平面尺寸37全高小于、等于5m的竖向偏差68全高大于5m的竖向偏差89相邻模板面的高低偏差210拼装模板表面平整度311两块模板之间的拼接缝112拼装模板对角线偏差长度10005.1.5.5模板与钢筋的安装工作应配合进行,影响绑扎钢精的模板,应待钢精安装完毕后安设。 5.1.5.6安装侧模时,应防止模板移位和凸出。基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可用拉杆固定。5.1.5.7固定在模板上的预
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