承
台
模
板
施
工
方
案
2008年12月21日
一、工程概况
本段施工内容为郫县高架特大桥的一部分,长4100m,起始里程:DK8+800~DK12+900,墩台基础采用钻孔灌注桩,孔径为1m,总计844根,承台134个,本施工区段桥墩主要采用花瓣形板式桥墩,共有134个。
二、施工方法
2.1基坑开挖
该桥基坑开挖时,首先用挖掘机开挖基坑,开挖至桩顶标高高50cm时,要根据技术员提供资料开挖到一定高度时,停止使用挖机在清除桩与桩之间的土方,用人工清除其土方,保护孔桩砼完好。在承台外轮廓线向外延升1m,将土方清除,挖至比设计标高高10cm,开挖时,视台位土质确定开挖坡度,如土质为砂类土,按照1:0.75进行开挖,如土质为淤泥土,则按1:1.5的坡度开挖。基坑开挖的同时,注意基坑抽水,基坑开挖完后,应及时将基底清平,并清至设计标高,多余的土方运出基坑,基坑一边挖出排水沟,基坑的一角或一边的中心挖出一个集水坑,接下来灌入混凝土垫层。基坑开挖完后还应在坡顶四周设防护栏杆,并挂上安全警示标志。
承台开挖注意事项
1)注意砼孔桩桩头的完好;
2)严格控制好开挖承台底的标高达到设计承台底标高;
3)机械开挖时应注意高空电线电榄及地下埋设的地线,注意人员应站在安全范围内指挥机械施工。
2.2破桩
破桩采用风动凿岩机破桩,并保留桩头的最后10~20cm用人工破除,破桩后应保持桩头的完整。破桩的同时清除高出承台面的封底混凝土。其余部位承台采用人工配合挖掘机进行开挖至破桩位置,破桩完成后,首先对桩基承载力进行检测。检测合格后再利用人工清除剩余部分土方,并对基底进行硬化处理。
三、模板
该桥承台模型采用普通钢模,有P6015、P3015、P1015、P6012以及转角钢模组成,同时还有一些连接配件,如u型扣等。加固采用普通钢管、对拉钢筋(φ20圆钢、L=0.8m)。制作时,根据承台高度均为2m,利用承台上下排钢筋作为对拉钢筋,在对应的上下排钢模上钻眼,用于下步安装。
立模时,首先将第一排钢模正对垫层上已放样好的承台轮廓线立好,同时用水准仪调水平,接下来加高钢模板,钢模应错缝搭接。钢模在同一平面应保证平整,模板安装完后,对模型进行加固,加固时,用普通钢管以0.5m间距、两根一组竖向背在钢模后面,再在其后以0.5m间距、两根一组的钢管横向背在后面,最后用对拉钢筋穿过钢模,一头焊于承台钢筋上,一头用螺帽和u型扣固定钢管。模型安装和加固完后,立即用线锤对模型垂直度调整。
模板的安装支设必须符合下列规定:
(1)模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力及施工荷载;
(2)要保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确;
(3)构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎和安装,符合混凝土的浇筑及养护等工艺要求;
(4)模板的拼(接)缝应严密,不得漏浆;
1、 部件组成
组合钢模板的部件,主要由钢模板、连接件和支承件三部分组成。
1.1钢模板
钢模板采用Q235钢材制成,钢板厚度2.5mm,对于≥400mm宽面钢模板的钢板厚度应采用2.75mm或3.0mm钢板。主要包括平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模等,见表1。
钢模板的用途及规格 表1
钢模板规格编码,见表2。
钢模板规格编码表(mm) 表2
1.2连接件
连接件由U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、扣件、对拉螺栓等组成,见表3。
连接件组成及用途 表3
扣件容许荷载,见表4。
扣件容许荷载(kN) 表4
项目
型号
容许荷载
碟形扣件
26型
26
18型
18
3形扣件
26型
26
12型
12
1.3支承件
(1)钢楞
又称龙骨,主要用于支承钢模板并加强其整体刚度。钢楞的材料有Q235圆钢管,可根据设计要求和供应条件选用。
常用各种型钢钢楞的规格和力学性能,见表5。
常用各种型钢钢楞的规格和力学性能 表5
规格
(mm)
截面积A
重量
截面惯性矩Ix
截面最小抵抗矩Wx
(cm2)
(kg/m)
(cm4)
(cm3)
圆钢管
φ48×3.0
4.24
3.33
10.78
4.49
φ48×3.5
4.89
3.84
12.19
5.08
φ51×3.5
5.22
4.10
14.81
5.81
(2)斜撑
用于承受承台等侧模板的侧向荷载和调整竖向支模的垂直度。
(3)钢管脚手支架
2、主要用于承台加固水平构件模板的垂直支撑。
2.1扣件式钢管脚手架:一般采用外径φ48,厚壁3.5的焊接钢管,长有2000mm、3000mm、4000mm、5000mm、6000mm几种,另配有200mm、400mm、600mm、800mm等长的短钢管,供接长调距使用。
2)碗扣式钢管脚手架:又称多功能碗扣型脚手架。
3、施工设计
3.1施工前,应根据结构施工图及施工现场实际条件,编制模板工程施工设计,作为工程项目施工组织设计的一部分。模板工程施工设计应包括以下内容:
(1)绘制配板设计图、连接件和支承系统布置图;
(2)根据结构构造型式和施工条件,对模板和支承系统等进行力学验算;
(3)制定模板及配件的周转使用计划,编制模板和配件的规格、品种与数量明细表;
(4)制定模板安装及拆模工艺,以及技术安全措施。
3.2为了加快模板的周转使用,降低模板工程成本,宜选择以下措施:
(1)采取分层分段流水作业;尽可能采取小流水段施工;
(2)竖向结构与横向结构分开施工;
(3)充分利用有一定强度的混凝土结构,支承上部模板结构;
(4)采取预装配措施,使模板做到整体装拆;
(5)水平结构模板宜采用“先拆模板(面板),后拆支撑”的“早拆体系”;充分利用各种钢管脚手架作模板支撑。
3.3模板的强度和刚度验算,应按照下列要求进行:
(1)模板承受的荷载参见原《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-92)的有关规定进行计算;
(2)组成模板结构的钢模板、钢楞和支柱应采用组合荷载验算其刚度,其容许挠度应符合表6的规定;
钢模板及配件的容许挠度(mm) 表6
部件名称
容许挠度
部件名称
容许挠度
钢模板的面积
1.5
柱箍
b/500
单块钢模板
1.5
桁架
L/1000
钢楞
L/500
支承系统累计
4.0
注:L为计算跨度,b为柱宽。
(3)模板所用材料的强度设计值,应按国家现行规范的有关规定取用。并应根据模板的新旧程度、荷载性质和结构不同部位,乘以系数1.0~1.18;
(4)采用矩形钢管与内卷边槽钢的钢楞,其强度设计值应按现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ 18)有关规定取用;强度设计值不应提高;
(5)当验算模板及支承系统在自重与风荷作用下抗倾覆的稳定性时,抗倾覆系数不应小于1.15。风荷载应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)的有关规定取用。
4、配板设计和支承系统的设计,应遵守以下规定:
(1)要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确。
(2)要使模板具有足够的强度、刚度和稳定性,能够承受新浇混凝土的重量和侧压力,以及各种施工荷载。
(3)力求构造简单,装拆方便,不妨碍钢筋绑扎,保证混凝土浇筑时不漏浆。
(4)配制的模板,应优先选用通用、大块模板,使其种类和块数最小,木模镶拼量最少。设置对拉螺栓的模板,为了减少钢模板的钻孔损耗,可在螺栓部位改用55mm×l00mm刨光方木代替。或应使钻孔的模板能多次周转使用。
(5)相邻钢模板的边肋,都应用U形卡插卡牢固,U形卡的间距不应大于300mm,端头接缝上的卡孔,也应插上U形卡或L形插销。
(6)模板长向拼接宜采用错开布置,以增加模板的整体刚度。
(7)模板的支承系统应根据模板的荷载和部件的刚度进行布置:
1)内钢楞应与钢模板的长度方向相垂直,直接承受钢模板传递的荷载;外钢楞应与内钢楞互相垂直,承受内钢楞传来的荷载,用以加强钢模板结构的整体刚度,其规格不得小于内钢楞;
3)模板端缝齐平布置时,一般每块钢模板应有两处钢楞支承。错开布置时,其间距可不受端缝位置的限制;
4)在同一工程中可多次使用的预组装模板,宜采用模板与支承系统连成整体的模架;
5)支承系统应经过设计计算,保证具有足够的强度和稳定性。当支柱或其节间的长细比大于110时,应按临界荷载进行核算,安全系数可取3~3.5;
6)对于连续形式或排架形式的支柱,应适当配置水平撑与剪刀撑,以保证其稳定性。
5、配板步骤
(1)根据施工组织设计对施工区段的划分、施工工期和流水段的安排,首先明确需要配制模板的层段数量。
(2)根据工程情况和现场施工条件,决定模板的组装方法。
(3)根据已确定配模的层段数量,按照施工图纸中梁、柱、墙、板等构件尺寸,进行模板组配设计。
(4)明确支撑系统的布置、连接和固定方法。
(5)进行夹箍和支撑件等的设计计算和选配工作。
(6)根据所需钢模板、连接件、支撑及架设工具等列出统计表,以便备料。
6、模板工程的施工及验收
6.1施工前的准备工作
(1)安装前,要做好模板的定位基准工作,其工作步骤是:
1)模板放线时,根据施工图用墨线弹出模板的内边线和中心线,墙模板要弹出模板的边线和外侧控制,以便于模板安装和校正。
2)做好标高量测工作:用水准仪把建筑物水平标高根据实际标高的要求,直接引测到模板安装位置。
3)进行找平工作:模板承垫底部应预先找平,以保证模板位置正确,防止模板底部漏浆。常用的找平方法是沿模板边线(构件边线外侧)用1:3水泥砂浆抹找平层。另外,在外墙、外柱部位,继续安装模板前,要设置模板承垫条带,并校正其平直。
(2)按施工需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查,未经修复的部件不得使用。
(3)采取预组装模板施工时,预组装工作应在组装平台或经平整处理的地面上进行,并按表7要求逐块检验后检查配件数量、位置和紧固情况。
钢模板施工组装质量标准(mm) 表7
项目
允许偏差
两块模板之间拼接缝隙
≤2.0
相邻模板面的高低差
≤2.0
组装模板板面平面度
≤2.0(用2m长平尺检查)
组装模板板面的长宽尺寸
≤长度和宽度的1/1000,最大±4.0
组装模板两对角线长度差值
≤对角线长度的1/1000,最大