3.1.2 常用模板、支架和拱架设计与施工(2)
1.常用模板、支架的设计与施工
1)一般规定
(1)模板和支架应具有足够的强度、刚度和稳定性,应能承受施工过程中所产生的各种荷载。
(2)在模板上设置的吊环应采用HPB300钢筋,严禁采用冷加工钢筋制作。每个吊环应按两肢截面计算,在模板自重标准值作用下,吊环的拉应力应不大于65MPa。
答疑解惑:主要是为保证构件在吊装时的安全。因冷拉过的热轧光圆钢筋或未冷拉的带肋钢筋,其冷弯性能较差,用作吊环时易发生脆断,特别在冬季气温较低时更甚,故作此规定。吊环钢筋原规范采用HPB235钢筋,拉应力限值为50MPa,现采用
HPB300钢筋,故其拉应力限值相应修改为65MPa,与设计规范的规定保持一致。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)
2)模板、支架的设计
模板、支架的设计应考虑下列各项荷载,并应按表3.1-1的规定进行荷载组合:
① 模板、支架自重;(竖向,永久)
② 新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力;(竖向,永久)
③施工人员及施工设备、施工材料等荷载;(竖向,临时)
④振捣混凝土时产生的振动荷载;(水平,竖向,临时)针对一般构件
⑤新浇筑混凝土对模板侧面的压力;(水平,永久)
⑥混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载;(水平,临时)针对厚大构件
⑦ 设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力、流冰压力、船只及其他漂浮物的撞击力;(竖向,永久)
⑧其他可能产生的荷载,如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载、温度应力等。(竖向,永久)
表3.1-1 模板、支架和拱架设计计算的荷载组合
(8大荷载弄清①作用方向(水平和竖向)②永久还是临时。强度考虑永久+临时,刚度只考虑永久; ③一般构建或厚大构件)
4)支架的制作及安装
(1)支架的制作应符合下列规定:
(2)支架的安装应符合下列规定:
①立柱应垂直,节点连接应可靠。
②高支架应设置足够的斜向连接、扣件或缆风绳,***横向稳定应有保证措施。
③支架在安装完成后,应对其平面位置、顶部高程、节点连接及纵、横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行下一工序。***
(3)支架宜根据其结构形式、所用材料和地基情况的不同,在施工前确定是否对其进行预压,并应符合下列规定:
① 对位于刚性地基上的刚度较大且非弹性变形可确定控制在一定范围内的支架,在经计算并通过一定审核程序,确认其满足强度、刚度和稳定性等要求的前提下,可不预压;但在施工过程中应对支架的材料和安装施工质量采取严格的管控措施。
答疑解惑:位于刚性地基上"主要是指支架支承在桥涵工程的基础顶部、正式通车后的水泥混凝土路面或沥青混凝土路面顶部、以及其他经确认不会产生沉降的构筑物顶部;"刚度较大且非弹性变形可确定控制在一定范围内的支架"一般指采用大直径钢管或型钢等材料制作而成的支架。这类支架是将永久工程的结构物作为其支承的地基,其沉降几乎为零或小到可以忽略不计,所需涉及的仅是支架本身的弹性变形和非弹性变形,故规定对此类支架"在经计算并通过一定审核程序,确认其满足强度、刚度和稳定性等要求的前提下,可不预压"。
② 对位于软土地基或软硬不均地基上的支架,宜通过预压的方式,***消除地基的不均匀沉降和支架的非弹性变形。
③ 对支架进行预压时,预压荷载宜为支架所承受荷载的1.05~1.10倍***,预压荷载的分布宜模拟需承受的结构荷载及施工荷载。
答疑解惑:位于软土地基或软硬不均地基上的支架,由于在其上加载后地基会产生不均匀沉降,进而将会对现场浇筑的混凝土结构物或安装的其他结构产生不利影响。严重者可能会产生过大的沉降甚至导致支架坍塌,故对此类支架需要进行预压,在正式施工前消除支架地基的不均匀沉降和支架的非弹性变形,以保证施工的安全。
(4)支架应结合模板的安装一并考虑设置预拱度和卸落装置,并应符合下列规定:
①设置的预拱度值,应包括结构本身需要的预拱度和施工需要的预拱度两部分。
② 施工预拱度应考虑下列因素:
模板、支架承受施工荷载引起的弹性变形;受载后由于杆件接头的挤压和卸落装置压缩而产生的非弹性变形;支架地基在受载后的沉降变形。
③ 专用支架应按其产品的要求进行模板的卸落;自行设计的普通支架应在适当部位设置相应的木楔、木马、砂筒或千斤顶等卸落模板的装置,并应根据结构形式、承受的荷载大小确定卸落量。
5)模板、支架的拆除****
(1)非承重侧模板应在混凝土抗压强度达到2.5MPa,且能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除。
(2)芯模和预留孔道的内模,应在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷或裂缝现象时,方可拆除。
(1)对预应力混凝土结构,其侧模应在预应力钢束张拉前拆除;底模及支架应在结构建立预应力后方可拆除。
(4)模板、支架的拆除应遵循后支先拆、先支后拆的原则顺序进行;墩、台的模板宜在其上部结构施工前拆除。
(5)拆除梁、板等结构的承重模板时,应在横向同时、纵向对称均衡卸落。简支梁、连续梁结构的模板宜从跨中向支座方向依次循环卸落;悬臂梁结构的模板宜从悬臂端开始顺序卸落。
***拆除原则:①后支先拆、先支后拆②横向同时、纵向对称均衡卸落③从变形大向变形小的方向拆(简支梁、连续梁从跨中向支座方向拆,悬臂梁从悬臂端开始顺序拆除。)
答疑解惑:结构施工时受力应与设计保持一致。简支梁跨中正弯矩最大,若按照从支座向跨中拆除,在跨中就会承受负弯矩,导致上面受拉下面受压,与设计不符。
答疑解惑:卸落模板、支架时,总的原则要求是由变形最大处向变形最小或无变形处过渡,对称、少量、多次、逐渐完成,使结构物逐步承受荷载,其目的是为避免结构物在卸落模板、支架的过程中发生开裂等质量事故。
2.拱架的设计与施工
拱架的拆卸
(1)现浇混凝土拱圈的拱架,其拆除期限应符合设计规定;设计未规定时,应在拱圈混凝土强度达到设计强度的85%后,方可卸落拆除。
(2)满布式落地拱架卸落时,可从拱顶向拱脚依次循环卸落;拱式拱架可在两支座处同时均匀卸落;多孔拱桥卸架时,若桥墩允许承受单孔施工荷载,可单孔卸落,否则应多孔同时卸落,或各连续孔分阶段卸落。
核心案例考点:支架识图、工艺流程;两预;拆支架、拆模板;支架质检的四个项目