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1、 涵身整体浇筑移动模架的应用分析 林春茂（广东省怀阳高速公路管理中心，广东肇庆 526599）1 工程概况广东省怀集至阳江港高速公路怀集至郁南段是广东省高速公路网“九纵线”怀集至阳江港高速公路的重要组成部分。怀阳高速公路X1 合同段土建工程位于广东省肇庆市境内，线路由北向南经封开县金装镇及南丰镇1。起止桩号为K25+200K35+970，线路全长10.77km。全线盖板涵洞共34 座，其中1-44m盖板涵23 座。基础、涵身采用C30 混凝土。为保证涵洞施工质量，加快涵洞施工进度，项目设计了涵身移动模架，专门用于1-44m 盖板涵的施工。2 涵身整体施工工艺2.1 基础处理基础混凝土浇筑完成后
2、，测量放出涵身平面位置，检查涵身位置高程情况。对涵身及基础接触面进行凿毛及清理，施作模板调平层。2.2 模板安装及拆移模板安装：涵身根据各涵洞长度情况划分节段长度，采用组合移动模板整体一次浇筑成型。将移动模架整体固定在基础调平层上，通过调整滑块、上吊杆及丝杆的位置将内外模板精确就位，内外侧模板通过M20 精轧螺纹钢进行紧固。墙身模板安装时，沉降缝做到两端竖直、平整，上下贯通，模板各部位尺寸正确、板面平整、拼缝严密、支撑牢固2。模板拆移：移动模架向前移动时，先拆除对穿拉杆，然后收紧调节丝杆使模板与混凝土体脱离；在模架前方放置两个手拉葫芦，使移动模板系统平顺向前移动。2.3 混凝土施工第一，采用罐
3、车运送混凝土，浇筑时采用吊车和料斗配合进行施工。第二，涵身混凝土施工时水平分层连续浇筑，每层厚度不超过30cm，并控制混凝土浇筑速度，以避免由于混凝土局部较大的集中荷载而导致模架倾斜失稳。第三，混凝土振捣时，振捣棒要快插慢拨，振捣棒须垂直或略微倾斜插入混凝土中，确保振捣到位，减少气泡，提高混凝土质量。第四，混凝土浇筑期间，安排专人检查模架系统的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，必须及时处理。3 涵身整体浇筑移动模架设计及验算3.1 移动模架设计涵身施工采用移动模架进行模板的安装、调整、移动、拆除作业，该组合系统由桁架系统、模板系统和行走系统三部分组成，模板系统刚度大，能有效地加快立模、拆模
4、速度，减少人工，确保外观质量和结构尺寸3。第一，模板系统结构：面板采用5mm 钢板，连接法兰为1280 扁钢，主筋为8#槽钢、次筋为1080 扁钢；模板背杆采用双16 槽钢。内外模板由34 块长度为6m 的模板拼装而成，使用双16#槽钢作为背杆，现场焊接为一个整体，背杆的间距为900mm。采用M20 精轧螺纹钢作为模板的对拉杆。第二，承重及行走系统结构：门架立柱为H 钢294200，门架横联为20#工字钢，下横梁为双拼20#槽钢。第三，吊挂系统结构：主梁（主桁架）采用双拼20#槽钢及16#槽钢焊接而成，模板吊杆采用M32 精轧螺纹钢。每套模板设置3 片主桁架，每个桁架设置4 个吊点，分别吊起两
5、侧的内外模。移动模架设计如图1所示。图1 移动模架设计图3.2 移动模架受力验算3.2.1 侧压力计算模板的侧板在浇筑时受到混凝土侧压力的作用。根据测定，混凝土作用于模板的侧压力随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即是新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践检验，可按式（1）、式（2）进行计算，并取其最小值：式（1）式（2）中：F为新浇筑混凝土对模板的最大侧压 力，kN/m2；c为混凝土的重力密度，kN/m3，取25kN/m3；t0为新浇筑混凝土的初凝时间（h），当缺乏试验资料时，可采用t0=200/
6、(T+15)计算，取常温为25，所以初凝时间为5h；V为混凝土的浇筑速度，m/h，取V=3m/h；H为混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m），取4.8m；1为外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺外加剂时取1.2；2为混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于30mm 时取0.85，在5090mm 之间时取1，在110150mm 之间时取1.15。取二者中的较小值，即F=57.156kN/m2作为模板侧压力的标准值，取荷载分项系数1.2，则计算模板强度的荷载值为：q=68.4kN/m2，F=0.22。3.2.2 面板受力计算外模面板采用5mm 普通钢板，被筋板划分为许多小格（大小
7、为0.3m0.5m），取其中一方格计算(按两边固定、两边自由计算)。如图2 所示，载荷为F1=68.4kN/m2，最大的应力值为76.9MPa，满足强度要求；最大的变形值为0.33mm，满足刚度要求。图2 面板应力图3.2.3 主筋受力计算主筋支承在背杆上，可作为支承在背杆上的连续梁计算，支点的距离等于背杆的间距，背杆的间距为0.9m。主筋采用8槽钢，最大间距为300mm，其均布载荷强度计算值为：Q1=F1h=68.4kN/m20.3m=20.5kN/m。如图3 所示，最大应力值为54MPa，满足强度要求；最大位移量为0.2mm，1=0.2/9001/400，故主筋满足刚度要求。图3 主筋应力
8、图3.2.4 背杆受力计算背杆为双16#槽钢，按0.9m 的间距进行布置，混凝土侧压力的计算载荷为：Q2F1h68.40.961.56kN/m。模板的最大高度为4.8m，背杆对穿M20拉杆进行紧固。如图4 所示，经受力分析建模可知，最大应力值为78.7MPa，满足强度要求；最大位移量为0.9mm，满足刚度要求。图4 背杆应力图3.2.5 主桁架受力计算主桁架采用双拼20#槽钢及16#槽钢焊接而成，主桁架主要悬吊两侧模板的重量，此外，在模板拆模时，要克服模板与混凝土体的黏结力4。如图5 所示，单片内外模的自重为3750kg，自重分布在3 片主梁上，所以主梁承受的节点荷载为12.5kN，此处考虑模
9、板的黏结力，节点荷载按2 倍即25kN 进行建模分析：最大应力值为83.4MPa，满足强度要求；最大位移量为2.7mm，1=2.7/20001/400，满足刚度要求。图5 主桁架应力图4 结论通过采用移动模架进行涵身整体施工，优势明显，具体表现在以下几个方面：第一，模板与传统拼装模板相比，整体性更好，稳定牢固，接缝少，拉杆孔少，减少了涵身的施工缝，涵身、涵台浇筑完成后表面平整、外观质量好。第二，模板之间支撑采用工字钢桁架及丝杆，安全稳定。第三，移动模架下方设有行走轮，移动方便快捷，且不需要吊车等机械配合，只需手拉葫芦便可移动，减少了机械及人力投入，提高了工效。第四，混凝土浇筑完成后，只需调整丝杆及上方的手拉葫芦便可拆模，不需机械配合，且降低了拆模的安全风险。第五，涵洞结构尺寸控制好，墙身厚度、净宽、净高等尺寸均满足规范要求，且错台较小、线形顺直。 -全文完-
