一 编制依据 编号 1 2 3 4 规范、标准 专业施工图 《建筑模板设计图集》 《钢结构设计手册》 《结构力学》 建设部 主编单位 机械工业部 同济大学 二 工程概况
工程名称：雅泸高速腊八斤大桥，9#、10#墩身采用液压自爬模施工。9#墩高1415米，10#墩高1825米，墩身高度大，上端风荷载比较大，使用液压自爬模安全方便。墩身结构比较复杂，四角设有钢管混凝土扶壁柱且在墩身高度上每隔12米设有一道隔板，给施工带来很大难度。
三 钢木组合模板
序号 名称 效果图 1 木工字梁 2 竖肋 3 连接爪 注：模板面板为21mm厚进口维萨板。 3.1 工字木梁模板特点
此套模板具有结构合理，经济实用，标准化程度高等特点。在单块模板中，胶合板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝和地板钉连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销插紧，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直墙模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种大小的模板。模板刚度大，接长和接高均很方便，模板最高可一次浇筑十米以上。
3.2 对拉螺杆的做法
墩身模板对拉长度不大于3.5米时螺杆采用通长的方法，用PVC套管ф32x2和对拉螺杆，拉杆周转使用；在大于3.5米时，采用300mm长的对拉螺杆（内连杆）与工地自备的ф22螺纹钢焊接，焊接长度大于20公分，内连杆通过锥形接头与600mm长的外连杆相连接，用蝶形螺母固定于钢背楞上，内部不能对穿的要与劲性骨架焊接。
扶壁柱处的拉杆布置以及处理方法参考模板平面布置图。
四 一般液压爬模主要性能指标
名称型号：QPM-50型液压自爬模 架体系统：
架体支承跨度： ≤5米（相邻埋件点之间距离）； 架体高度： 11.5米；
架体宽度： 主平台=２.70m，液压操作平台=1.80m，吊平台=1.80m 作业层数及施工荷载：
主平台≤3KN/ m2，液压操作平台≤1.5KN/ m2，吊平台≤0.75KN/m2。 电控液压升降系统
额定压力： 16Mpa； 油缸行程： 300mm；
液压泵站流量： 1.1L/min， n为机位数量； 伸出速度： 约300mm/min；
额定推力： 80KN； 双缸同步误差： ≤20mm。
爬升机构：爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，能实现架体与导轨互爬的功能。
五 液压自爬模的优点
液压自爬模板体系，相对传统的爬架体系，有许多优点： 液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好。 操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。
除了因为建筑结构的要求(墩身有拐角，系梁部位)需要对模架改造之外,一般情况下爬模架一次组装后,一直到顶不落地,节省了施工场地,而且减少了模板(特别是面板)的碰伤损毁。
液压爬升过程平稳、同步、安全。
提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。
结构施工误差小,纠偏简单,施工误差可逐层消除。
爬升速度快，可以提高工程施工速度(平均四天一层)，最快的可达到2.5天。 模板自爬,原地清理,大大降低塔吊的吊次。
六 工艺原理
自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架互不关联，二者之间可进行相对运动。当爬模架工作时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后立即在退模留下的爬锥上安装受力
螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下换向盒方向来顶升导轨，待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员立即转到吊平台拆除导轨提升后露出的位于吊平台处的埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉接之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下换向盒方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨运动，通过导轨和爬模架这种交替附墙，互为提升对方，爬模架即可沿着墙体上预留爬锥逐层提升。
七 液压自爬模构造
液压自爬模板体系的爬升系统主要包括：预埋件部份、导轨部份、液压系统组成。
7.1 埋件系统
液压自爬模体系的埋件系统包括：埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座等。
7.1.1 埋件板与高强螺杆
埋件板与高强螺杆连接，能使埋件具有很好的抗拉效果，同时也起到省料和节省空间的作用，因为其体积小，免去了在支模时埋件碰钢筋的问题。埋件板大小、拉杆长度及直径须按抗剪和抗拉设计计算确定。
7.1.2 爬锥、定位螺栓
爬锥和定位螺栓用于埋件板和高强螺杆的定位，砼浇筑前，爬锥通过定位螺栓固定在面板上。
7.2 受力螺栓
受力螺栓是埋件系统部件中的主要受力部件，要求经过调质处理(达到Rc25-30),并且经过探伤,确定无热处理裂纹和其他原始裂纹后才允许发货。
7.3 埋件支座
埋件支座连接导轨和主梁，它受到施工活荷载、重力荷载、风荷载等荷载的联合作用，具有强的抗垂直力、水平力和弯矩作用。在该工程中由于隔板的影响，针对工程结构特点设置了附墙架。附墙架除用于悬挂液压自爬模外，还承受隔板悬挑部分混凝土的重力，所以在浇筑隔板之前要在附墙架上通长布置20号工字钢，每侧一根，然后将背楞与工字钢之间的间隙用木楔楔紧。由于附墙架比较重，安装时需要吊车配合。
7.4 导轨
导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由一根工字钢及一组梯档(梯档数量依浇筑高度而定)组焊而成，梯档间距300 mm，供上下换向盒将载荷传递到导轨，进而传递到埋件系统上。
7.5 液压爬升系统
如下图所示，液压爬升系统包括：液压泵、油缸、上换向盒和下换向盒四部分。
7.5.1 动力单元和油缸
动力单元和油缸向整个爬模系统提供升降动力。
7.5.2 上、下换向盒
上、下换向盒，是爬架与导轨之间进行力传递的重要部件,改变换向盒的方向,可以实现提升爬架或导轨的功能转换。
八 施工步骤
1、液压自爬模施工顺序，见图37～45（以腊八斤特大桥10#墩为例）： 混凝土浇筑完后→ 拆模后移→ 安装附着装置→ 提升导轨→ 爬升架体→ 绑扎钢筋→ 模板清理刷脱模剂→ 埋件固定→ 合模→浇筑混凝土。
通过步骤1～62，完成整个墩身外包混凝土的施工。在施工步骤1～3中（第1节段钢管）使用翻模施工外包混凝土，并预埋好滑模预埋件。施工步骤4，在预埋好的预埋件上组装滑模并开始使用滑模施工，直到整个墩身外包混凝土施工完成。
自爬模施工步骤详细说明：
步骤1～3完成1节段的钢管、横撑、斜撑安装，钢管混凝土浇筑，1节段各层钢筋混凝土施工。
步骤4～7完成2节段的钢管、横撑、斜撑安装，钢管混凝土浇筑，2节段
各层钢筋混凝土施工。
依此循环，步骤60～62完成16节段的钢管、横撑、斜撑安装，钢管混凝土浇筑，16节段各层钢筋混凝土施工。
图37 施工步骤1、2
图38 施工步骤3
图39 施工步骤4
图40 施工步骤5
图41 施工步骤6
图42 施工步骤7
图43 施工步骤60
图44 施工步骤61
图45 施工步骤62
九 安全文明施工及管理 9.1 一般规定
1.建立安全施工保证体系，落实安全施工岗位责任制。
2.建立健全安全生产责任制，签定安全生产责任书，将目标层层分解落实到人。
3.队伍进场后，所有人员经过项目安全监督部的三级安全教育考试合格后，方可进入现场施工。
4.强化安全法制观念，各项工序施工前必须进行书面安全交底，交底双方签
字齐全后交项目安全科检查、存档。
5.落实“安全第一、预防为主”的方针，现场内各种安全标牌齐全、醒目，严禁违章作业及指挥。现场危险地区悬挂“危险”或“禁止通行”的明显标志，夜间设红灯警示。
6.在六级以上大风，灾害性气候发生时，应立即停止模板吊装、安装、拆除等施工作业。
7.施工前，专业责任师必须对工人有安全交底；进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业必须用安全带，并要系牢。
8.塔师（吊装大模板）等与模板施工有关特殊工种人员必须持证上岗。 9.医生检查认为不适合高空作业者不得进行高空作业。
9.2 防止高空坠落
1.做好墩身临边防护及安全网的设置。
2.在现场高空模板施工必须有操作架，操作架上必须铺跳板，绑好防护栏杆及踢脚板，尤其是平台与建筑物之间的缝隙，支架爬升前必须拆除，爬升后马上恢复。在极特殊情况下，难以搭设防护架时操作人员需挂好安全带。只拆模时操作人员必须挂好、系好安全带。
3.外围临边施工要特别引起重视，操作架、安全网（水平及竖向）等必须符合安全规范及有关规定的要求，严防高空坠落。
4.严禁上下同时交叉作业，严防高空坠物。
5.经常检查支设模板钓钩、斜支撑及平台连接处螺栓是否松动，发现问题
及时组织处理。
9.3 防止物体打击
1.模板架料堆放架、支撑架必须坚固，与地连接牢固；模板架料必须按照指定地点集中放置，禁止零星放置。高大模板在不利天气来临前必须拉好兜风绳。高大模板兜风绳必须常备，遇到突发灾害性气候时，应立即拉好，同时多层板、钢管、扣件等必须紧急用重物压盖或用苫布覆盖，人员立即撤离到安全地点。
2.模板就位前要有缆绳纤拉，防止模板旋转，碰撞伤人。 3.模板堆放区场地面必须坚实无下沉。
4.模板支拆要采取临时固定措施，防止倾倒伤人。 5.传递物料、工具严禁抛掷，以防坠落伤人。
9.4 安全保证措施
1. 下平台与墙面接口处设置踢脚,以确保不会有杂物从接口处掉落。 2. 夜间不得进行爬模升降作业，遇八级(含八级)以上大风不得进行提升或
进行模板前后移动作业。
3. 外平台模板移动前，调整可调斜撑使模板倾斜；外平台模板移动结束后，
及时将后移装置与主梁连接的销轴插好就位,在承重三角架的主梁外部与下部埋件支座之间拉好防风缆绳(或拉紧绷带),以防风荷载等引起上平台大幅晃动，发生安全事故。
4. 模板拆除时，应由上至下进行，所拆的材料，不得抛扔。拆下的模板及
木方运到指定地点清理干净、堆码整齐，不得乱堆乱放，平台上严防模板及木方的钉子朝天伤人。
5. 冬期施工，要注意大风后检查爬模架子的稳定性，防护措施是否有损伤，
以及扣件紧固是否松动等内容，防止大风对架子安全造成的不利影响。 6. 遇到雨、雪天气，及时清理爬模架子，做到脚下安全、防滑。 7. 爬架自外墙主平台护栏以下设全封闭式防护栏，护栏杆件连接应使用合
格的扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎，防护栏外围满设密目网。外墙模板主平台上方外围满设大眼安全网。 8. 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件设置布局合理。
9. 设专人定期和不定期对爬模装置进行维修保养，保证万无一失。
应定期和不定期对爬模装置进行检查,检查各连接件,特别是以下所列部位要重点检查和加固:是否按设计规定对螺栓连接件配用了弹簧垫圈;在重要的螺栓连接件上加用了双螺母紧固没有;跳板是否按规定压上钢筋并将它们穿上钢丝捆绑起来,成为一体;后移装置与主梁之间是否已经插上了销子和销子发卡;后移装置后部是否已经用顶托顶紧;抗风缆绳是否已经收紧;相邻榀爬模架间是否牢固拉结;配用的紧绳器是否已经拉紧;各塔肢的角部处斜搭的挑平台是否已经拉好防风缆绳并牢靠地固定┉等。
十 模板计算 9.1侧压力计算
混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为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，可按下列二式计算，并取其最小值：
F=0.22γct0β1β2V1/2 F=γcH
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/m3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(25+15)=5 T------混凝土的温度（°）取25°
V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取4.5m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；
β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—90mm时，取1；110—150mm时，取1.15。取1 F=0.22γct0β1β2V1/2 =0.22x25x5x1x1x21/2 =38.9kN/m2 F=γcH
=25x4.5=112.5kN/ m2
取二者中的较小值，F=38.9kN/ m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值4 kN/ m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：
q=38.9x1.2+4x1.4=52.3 kN/ m2
9.2面板验算
将面板视为两边支撑在木工字梁上的多跨连续板计算，面板长度取标准板板长2440mm，板宽度b=1000mm，面板为21mm厚胶合板,木梁间距为l=280mm。
9.2.1强度验算
面板最大弯矩： Mmax=ql2/10=(52.3x280x280)/10=0.41x106N.mm 面板的截面系数：W=1/6bh2=1/6x1000x212=7.35x104mm3
应力： ó= Mmax/W=0.41x106/7.35x104=5.58N/mm2 其中：fm-木材抗弯强度设计值，取13 N/mm2 E-弹性模量，木材取9.5x103 N/mm2，钢材取2.1x105 N/mm2 9.2.2刚度验算： 刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则 q2=38.9x1=38.9 kN/ m 模板挠度由式ω= q2l4/150EI=38.9x2804/(150x9.5x1000x77.2x104) =0.22mm<[ω]=280/400=0.7mm 故满足要求 面板截面惯性矩：I=bh3/12=1000X213/12=77.2X104mm4 9.3木工字梁验算： 木工字梁作为竖肋支承在横向背楞上，可作为支承在横向背楞上的连续梁计算，其跨距等于横向背楞的间距最大为L=1350mm。 木工字梁上的荷载为：q3=Fl=52.3X0.28=14.67N/mm F-混凝土的侧压力 l-木工字梁之间的水平距离 9.3.1强度验算 最大弯矩Mmax=0.1 q3L2=0.1x14.67x1350x1350=2.68x106N.mm 木工字梁截面系数： W=（1/6H）X[BH3-(B-b)h3] = （1/6X200）X[80X2003-(80-30)X1203]=46.1X104mm2 应力：ó= Mmax/W=2.68X106/46.1X104=5.8N/mm2 I=1/12X[BH3-(B-b)h3]= 1/12X[80X2003-(80-30)X1203]=46.1X106mm4 9.3.2挠度验算： 悬臂部分挠度 w=ql14/8EI=10.X5004/(8X9.5X103X46.1X106)=0.19mm<[w]=1mm [w]-容许挠度，[w]=L/500,L=500mm 跨中部分挠度 w= q1l24X（5-24λ2）/384 EI =10.X13504X(5-24X0.372)/(384X9.5X103X46.1X106)=0.37mm<[w]=3.375mm [w]-容许挠度，[w]=L/400,L=1350mm q1=38.9x0.280=10. N/mm λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比，λ= l1/ l2 9.4横向双槽钢背楞验算： 双槽钢背楞作为横向围檩支承在拉杆上，可作为支承在拉杆上的简支梁计 算，其跨距等于拉杆的间距最大为L=1300mm。 双槽背楞上承受多个相等的均匀荷载的作用，可近似看作是线荷载为：q3=Fl=46.7X1.275=59.5N/mm F-混凝土的侧压力38.9*1.2=46.7kN/ m2 l-底部双槽钢围檩所承受的荷载的高度 9.4.1强度验算 最大弯矩Mmax=0.125 q3L2=0.125x59.5x1300x1300=12.6x106N.mm 双槽钢背楞截面系数： W=8.05X104X2=1.61X105mm3 应力：ó= Mmax/W=12.6X106/1.61X105=78.3N/mm2 9.4.2挠度验算： 悬臂部分挠度 w=ql14/8EI=38.9X6504/(8X210X103X11.28X106)=0.37mm<[w]=1.3mm [w]-容许挠度，[w]=L/500,L=650mm 跨中部分挠度 w= q1l24X（5-24λ2）/384 EI =38.9X13004X(5-24X0.52)/(384X210X103X11.28X106)=-0.12mm<[w]=3.25mm [w]-容许挠度，[w]=L/400,L=1300mm q1=38.9x1.275=20.79N/mm λ-悬臂部分长度与跨中部分长度之比，λ= l1/ l2 9.5面板、木工字梁和槽钢背楞的组合挠度为： w=0.22+0.37+0.37=0.96mm<3mm 满足施工对模板质量的要求。 十、埋件系统计算 10.1受力螺栓的强度检验： 剪力T=100 kN,剪应力τ＝100x103/804=125<350N /mm2 截面积A=π(32/2)2=804mm2 拉力N=150 kN,正应力σ＝150 x103/804＝187 N /mm2<600 N /mm2 [(τ/350)2+(σ/600)2]1/2=0.47<1 符合要求 下图为受力螺栓 图10.1 受力锚栓示意图 10.2埋件部分的受力验算： 图10.2.1 预埋件示意图 1：验算混凝土的抗剪强度，假设混凝土为C30，剪切面可以简化是以埋件底为底，以到墙边的距离为高的圆筒面积为A=100xπx390=1.23x105mm2 τ=N/A=150x103/1.23/105=1.22N/mm2 上图表示的是积压面在水平方向的投影。起挤压作用的是右边三分之二的面积，挤压面的面积A=3.14*(50+68)x87/2=10883mm2 σ=100x103/10883=9.2N/mm2 十一、主墩模板设计 新型钢木组合大模板系统简介 新型钢木组合背楞、木面板大模板系统是第二代木模板系统，背楞选用双[14a组合主背楞，次背楞选用几形钢梁（冷轧型材），面板可采用芬兰进口WISA板（适用于周转次数多，可保证周转40次以上），也可使用国产木胶合板（适用于周转次不多的工程），新型钢木组合模板系统具有较强的截面变化适应能力，可适应连续截面变化的结构，模板刚度较好，如使用于不变截面的墙体中，可配用大模板专用模板配件（欧标），模板安装及连接将更加方便，施工速度更快。如工程中遇有园弧曲面，本模板也能够适用。 因本模板系统的次背楞采用几形钢梁，模板刚度较好，在一个墩位完成施工后，可经改造再次运用于下施工位置，模板的重复使用次数多，模板的回收价值较高。第二代木模板系统可以说是：轻质，高强。 对本项目中墩身变截面的处理方法：模板提升后，墩身变窄可对多余的模板切除掉，进行施工。 钢木组合直模板 拼装好的钢木组合模板 十二、方案图 根据本合同段主墩的特点，模板设计如图12.1所示。模板分两部分，矩形板的木质模板部分跟圆角部分的钢模部分。 图12.1模板平面组合示意图 滑模的主体受力结构悬臂三角架如图12.2所示。 图12.2悬臂三角架示意图 在滑模上设置操作平台，在其上面可进行滑模的提升，调整等操作，同时也可以做为浇筑混凝土的施工平台。见图12.3。 图12.3施工平台示意图 对圆角部分的钢模，加工成如12.4所示形式。整体结构为图a，可通过图a中空隙部分对圆角部分浇筑的混凝土进行振捣。视混凝土的浇筑高度，逐一把b的角膜加上。 角模示意图a 角模示意图b 图12.4角模示意图 架体的设计如图12.5所示，根据12米节段混凝土分3次浇筑所设计。整个墩身可分46次浇筑，见图12.6所示。 部件图 图12.5架体示意图 454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110987654321 图12.6分层浇筑示意图
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