淺談爬升模板LG—240應用

余開福

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

關鍵詞：公路橋梁工程，高墩施工 ，LG-240爬升模應用

隨著我國交通行業(yè)的進一步發(fā)展，在橋梁建設施工中，對高墩施工方法的關注程度逐漸加大，考慮到施工工期、質量和安全要求，故在選擇模板時應充分考慮：1、模板及支架的結構設計，力求做到結構安全可靠，造價經濟合理。2、在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內，能夠充分滿足預期的安全性和耐久性。3、選用材料時，力求做到常見通用、可周轉利用，便于保養(yǎng)維修。4、結構選型時，力求做到受力明確，構造措施到位，升降搭拆方便，便于檢查驗收。5、模板及模板支架的搭設，必須符合驗收標準要求。結合以上模板及模板支架設計原則，同時結合本工程的實際情況，綜合考慮了以往的施工經驗。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，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。

空心墩內模采用 750cm×450cm、260cm×450cm定型模組合拼。內模轉角采用（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；內膜內側采用 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，嚴格控制加工質量，作到表面平整、尺寸偏差符合設計要求。

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、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。應注意芯帶孔與次背楞孔并不重合，上芯帶銷應選擇合適的孔，使芯帶外張，兩塊模板向內靠緊。直墻木梁模板通過芯帶進行連接，模板與模板之間直接拼縫時，采用拼縫一的做法，當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，注意背楞調節(jié)器與模板背楞的支撐情況，安裝背楞扣件。利用斜撐調節(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，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上將吊平臺裝到三腳架的下部，搭設操作平臺即可。

（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）新澆砼對模板的側壓力

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

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---新澆筑砼對側面模板的最大壓力，KPa；

K-----外加劑影響修正系數，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）振搗砼時產生的水平荷載

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

（三）荷載組合

根據《路橋施工計算手冊》的規(guī)定的荷載組合及分項系數，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壓力及振搗砼時產生的水平荷載，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，面板長度取標準板板長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：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：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 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埋件承擔，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、各連接件標準化程度高，通用性強。

7、模板上設吊平臺，可用于埋件的拆除及混凝土處理。

8、懸臂支架設有斜撐，可方便調整模板的垂直度。

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