桥梁组合钢模板的设计施工及贴膜的应用

　　1工程概况
　　组合钢模板因体积小、重量轻、拆装方便而得到广泛使用，但也因使用其浇注的混凝土外观质量差而受到限制。怎样解决这个问题呢？以下就沈阳市老道口斜拉桥工程的经验作一介绍。
　　沈阳市老道口斜拉桥位于沈阳市原老道口桥北侧，横跨沈山铁路、长大铁路、沈阳站铁路编组场，是沈阳市东西快速干道的咽喉，是连接铁西区和和平区的交通要道之一。老道口桥主桥为独塔双跨预应力钢筋混凝土斜拉桥。主孔跨径120m，桥面宽度32m，梁高3.16m，分上、下两层通行，上层为机动车道，下层为非机动车道。塔柱从桥面以上高度为69m。斜拉索为单索面竖琴型，主梁断面为单箱五室的预应力混凝土箱梁。主塔用C50钢筋混凝土，墩台身为C40钢筋混凝土。由于该桥地处沈阳市中心，为增加城市景观效应，并方便市民，设计除机动车辆在上层桥面通过外，下层非机动车道两端引桥采用螺旋展线，并增设景观设计，设有绿化景点，供市民休闲娱乐。
　　因美观需要，桥梁墩、台身的混凝土表面质量就显得非常重要。按合同要求，墩台身混凝土应一次灌筑成形。混凝土表面质量要求达到平整、光洁、无模板拉筋、无明显接缝痕迹。本桥两个边墩尺寸为高7.889m、宽22.50m、厚3m，施工模板应属于大面积模板。根据以往施工经验，大面积模板若采用普通组合钢模板，模板的刚度太弱.模板一般需要加设拉筋，而且模板的接缝较多，平整度较差。若制造整体大模板，由于本桥只有两个边墩，模板周转次数太少，一次投人费用太高，在以后施工中又很少能有类似尺寸桥梁结构的利用机会。经过方案比选，决定利用现有的组合钢模板（定型通用模板）进行改造。
　　2模板改造设计方案
　　要保证大面积混凝土表面平整、光滑，模板必须具备一定的平整度、刚度及足够的光滑度和面积。利用自有的3015（长150cm、宽30cm）、6015（长150cm、宽60cm）及4515（长150cm、宽45cm）定型组合钢模板进行改造，增设万能杆件桁架做模板的后背支撑架，增设I200a型工字钢做模板的后背支撑肋，以增强模板的刚度。将几块小模板组成一块大模板，小模板间用M12×50螺栓、Φ12穿销及U型卡连成一体。在其表面粘贴1.0～1.5mm厚整块不锈钢板，以增强模板的整体性、光滑度和平整度。
　　2.1边墩尺寸
　　墩尺寸见图l。图中括号外为0#边墩尺寸，括号内为2#边墩尺寸，无括号数字为两者公用尺寸（下同）。
　　
　　2.2模板配置
　　（1）正（背）面（见图2）
　　在宽度（22.50m）方向上：
　　每层水平（模板竖向布置）布置37块6015和1块3015模板，成型模板全宽为37×0.6+l×0.3=22.5(m)。
　　
　　在高度（0#台身高7889m.，2#台身高7739m）方向上：
　　布置1.5m高模板5层，不足部分用4515模板（水平放置）接高一层，放在最下层。模板配置高度为5×1.5+l×0.45=7.95（m），比0#台身设计尺寸高出6.1cm，比2#台身设计足寸高出21.1cm。混凝士浇注高度按没计标高控制。
　　上五层模板每层用小模板组成的大模板为9块宽2.4m、高l5m（用4块60cm×150cm小模板组成），中间加一块宽0.9m、高1.5m大模板（用1块60cm×150cm+1块30cm×150cm小模板组成）。最下一层模板用15块45cm×150cm模板组拼，水平放置。由于成型后用土掩埋，不露在外面，模板面不用粘贴不锈钢板。
　　（2）侧面模板（见图3）
　　
　　侧面模板分上部垂直部分和下部倾斜两部分。
　　上部垂直部分：尺寸为300cm×346cm，按300cm×360cm配置。采用两层高360cm（150cm+210cm）大模板，大模板配制采用150cm×150cm（26015+3015）及150cm×210cm（26015+33015），在挑梁位置选用旧模板，以便钻孔插入预埋筋。
　　下部倾斜部分：尺寸为宽300cm×斜长450cm。布置3层（高3×150cm=450（cm）6015板，每层5块（宽60cm×5=300cm），共计15块。每层5块小模板组成一块大模板，每块大模板用5块6015小模板组成高1.5m、宽3m的大模板。
　　（3）挑梁模板布置
　　挑梁部分，待墩身混凝土成形之后二次浇筑。挑梁钢筋在墩身侧面模板上钻眼预先埋好。（4）背墙：由于受主梁纵向预应力张拉的影响，背墙需要两次浇注，模板两次安装。
　　本方案巾不考虑背墙的模板方案。
　　2.3模板支撑设计
　　2.3.1支撑布置
　　紧贴模板外侧用C型槽钢（两根对扣，属模板配套钢肋）或Φ55钢管按常规方法连接成整体，纵横交叉加固一道。然后再在外侧利用I200a型工字进行特殊加固。C型槽钢或Φ55钢管和模板间用模板的配套钩头螺栓（M12）、扣板连接紧固，钩头螺栓间距≯50cm，C型槽钢或Φ55钢管间距、数量按常规布置。工字钢和C型槽钢（或Φ55钢管）间用特制钩头螺栓（M12）、扣板连接紧固，钩头螺栓钩在模板的肋板身，钩头螺栓间距≯100cm。I200a型工字钢水平布置（从下往上排列）间距100cm。
　　2.3.2支撑肋强度检算
　　（1）对于柱体，流态混凝土对模板的侧压力可按公式①计算。
　　P1=kγH①
　　式中：P1一—混凝土的侧压力，kN／m2；
　　k——修正系数，当混凝土中不加外加剂时k=1，当混凝土中加入缓凝剂时，k=1.2；
　　γ——普通混凝土的容重为24kN／m3；
　　H——混凝土的有效压头高度H=0.22+24.9V/T。
　　其中，V为混凝土的浇注速度，根据实际情况取V=0.6m／h，T为混凝土的入模温度。根据工期安排，0#台身4月10日能浇注混凝土，2#台身5月下旬浇注混凝土，T取25℃，则：P1=kγH=1.2×24×0.8×176=23.55kN／m2：
　　（2）工字钢抗弯强度计算

《桥梁组合钢模板的设计施工及贴膜的应用》

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