空心墩模板外側(cè)簡(jiǎn)易平臺(tái)支架設(shè)計(jì)及應(yīng)用

劉建順

摘要：文章結(jié)合空心墩翻模施工，對(duì)施工中的使用的作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，方便了施工使用，減少了成本消耗，保證了施工的安全，可為類似的空心墩翻模施工提供參考和借鑒。

Abstract： In this paper， based on the formwork construction of hollow piers， the working platform used in the construction is optimized， which is convenient for the construction， reduces the cost consumption and ensures the safety of the construction. It can provide reference for the construction of similar hollow piers.

關(guān)鍵詞：空心墩；翻模；簡(jiǎn)易平臺(tái)；設(shè)計(jì)

Key words： hollow pier；flip mode；simple platform；design

中圖分類號(hào)：U445.55 文0 引言

近年來(lái)，空心墩大多采用翻模施工工藝，空心墩內(nèi)部搭設(shè)內(nèi)支架，缺少工作操作平臺(tái)，僅設(shè)置內(nèi)支架平臺(tái)，施工及極為不便，為方便施工，滿足施工時(shí)操作需要，大多在模板外側(cè)設(shè)置施工作業(yè)平臺(tái)，而目前國(guó)內(nèi)施工的空心墩模板外側(cè)使用的三角桁架作業(yè)平臺(tái)均采用鋼管、槽鋼、角鋼等直接焊接制作，做成剛性連接，但是其缺點(diǎn)顯而易見，需要在空心墩模板上設(shè)置焊接點(diǎn)或者開孔，對(duì)拆卸也極為不便，因此為減少對(duì)空心墩主模板的損壞，同時(shí)保證工作平臺(tái)的受力，我們對(duì)空心墩翻模施工的模板外側(cè)支架平臺(tái)進(jìn)行了改造，將其改成可拆卸式簡(jiǎn)易支架作業(yè)平臺(tái)以方便施工使用。

1 工程概況

青榮第二項(xiàng)目部施工的線路全長(zhǎng)18.111km，線路主要位于威海市經(jīng)區(qū)與環(huán)翠區(qū)，跨越多處公路線及一條鐵路專用線，其中橋梁合計(jì)8539.26延長(zhǎng)米/10座，涉及空心墩84個(gè)，高度20.5m至40.5m不等，空心墩采用翻模施工，內(nèi)側(cè)采用碗扣式支架作為施工平臺(tái)，模板為定型整體鋼模，模板設(shè)計(jì)為2m、1m和0.5m的調(diào)節(jié)塊模板。首先澆筑墩底部實(shí)心段，底層設(shè)調(diào)整塊。調(diào)整節(jié)澆筑完畢后，進(jìn)入翻模施工，墩下部澆筑4～6m，墩上部每次澆筑2～4m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定澆筑高度，34m以下墩，模板和混凝土采用吊車提升和泵送；34m以上墩，模板和混凝土采用履帶式起重機(jī)提升和泵送。原計(jì)劃采用外搭腳手架或者采用三角固定架作為翻模施工平臺(tái)，后經(jīng)過(guò)優(yōu)化對(duì)比擬采用可拆卸式簡(jiǎn)易平臺(tái)支架作為外側(cè)施工平臺(tái)。

2 模板外側(cè)作業(yè)平臺(tái)設(shè)置

2.1 模板外側(cè)簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)支架設(shè)計(jì)

為方便施工使用，減少成本消耗，空心墩外側(cè)工作平臺(tái)采用10號(hào)槽鋼焊接成三角托架形式，托架本身帶有螺栓連接鎖，只與模板背肋連接，不破壞模板本體，也便于施工拆卸調(diào)整，同時(shí)對(duì)其受力進(jìn)行了簡(jiǎn)算，使其加工材料滿足施工安全要求，并在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，以便檢查其使用性。

空心墩模板外側(cè)作業(yè)平臺(tái)設(shè)計(jì)以34m空心墩墩身施工為例，墩身內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)通過(guò)內(nèi)部搭設(shè)的腳手架提供，能夠保證安全方便。墩身外部作業(yè)平臺(tái)依靠每節(jié)外模板上端的桁架背肋連接設(shè)置10號(hào)槽鋼簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)支架，支架上焊接？準(zhǔn)8mm鋼筋進(jìn)行橫向連接，間距10cm，同時(shí)作為鋪地支撐，然后鋪設(shè)竹板或者木板。在外模背肋桁架處將加工好的支架直接卡在上面，采用螺栓連鎖作為平臺(tái)支撐，支架平臺(tái)的制作采用10號(hào)槽鋼做托臂支撐，寬度90cm，在前端焊接用10號(hào)槽鋼焊接連鎖裝置，鎖扣采用？準(zhǔn)10高強(qiáng)螺栓連接，以便于拆卸，斜支撐采用10號(hào)槽鋼，邊側(cè)護(hù)欄采用？準(zhǔn)45mm鋼管，壁厚3.5mm，高度1.2m。護(hù)欄外側(cè)采用用？準(zhǔn)8mm鋼筋設(shè)置U型掛鉤，掛鉤間距30cm。支架安設(shè)于模板外側(cè)背肋處，支架防護(hù)欄安裝好后上底部綁扎？準(zhǔn)8mm作為橫向連接，然后鋪設(shè)直接鋪竹排、木板作為行走通道，外掛雙層密目網(wǎng)作為防護(hù)，防護(hù)網(wǎng)底部兜至最底端模板，防止施工人員墜落及落物，10號(hào)槽鋼支架作業(yè)平臺(tái)細(xì)部圖及施工示意圖如圖1、2所示。

2.2 簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)工程量核算

以40m高的空心墩10號(hào)槽鋼簡(jiǎn)易支架作業(yè)平臺(tái)工程量取實(shí)心段以上周長(zhǎng)最大處計(jì)算，40m空心墩第一節(jié)空心段處周長(zhǎng)度為32m，計(jì)算按34m算，安設(shè)時(shí)2m間距安設(shè)一組支架，沒層共計(jì)安設(shè)17組，該17組支架可以重復(fù)利用，故不在多于加工，以減少成本消耗，其工程量計(jì)算為：

槽鋼工程量：（0.9+0.25*2+0.756）×10.007×17=367kg

護(hù)欄？準(zhǔn)45mm鋼管：1.2×3.58×17=73kg

護(hù)欄？準(zhǔn)8mm鋼筋：17×0.05×0.395=0.33kg

底面連接？準(zhǔn)8mm鋼筋：34×10×0.395=135kg

加設(shè)4cm厚木板（竹板）：34×0.9×0.04×600=735kg

2.3 簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)受力簡(jiǎn)算

空心墩簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)是由圓端弧板部分和平板部分的總共17組10號(hào)槽鋼支架組成，所用10號(hào)槽鋼采用為Q235鋼材，許用應(yīng)力取值為[σ]=140MPa，安全系數(shù)為235/140=1.7，考慮最不利情況，承載四人同時(shí)作業(yè)，單人重100kg，其單根支架承受最大荷載計(jì)算如下：

木板荷載F1=0.9×2×0.04×600×10=432N

底面連接鋼筋荷載：F2=2×10×0.395×10=79N

人員荷載：F3=100×4×10=4000N

合計(jì)荷載總數(shù)為：F=F1+F2+F3=4511N

為方便計(jì)算采用邁達(dá)斯軟件建立力學(xué)模型，支架自重在軟件中進(jìn)行加載，故荷載不在考慮自重影響，力學(xué)模型中荷載采用集中受力，采取一端固定，一端鉸接，取最大受力情況，具體分析結(jié)果如圖3、4。

根據(jù)邁達(dá)斯軟件加載荷載后，在最不利工況下，各支架結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果如表1所示，由此可以看出，該簡(jiǎn)易平臺(tái)可以達(dá)到四人同時(shí)在單支架附近施工操作要求，滿足施工安全需要。

作業(yè)平臺(tái)各桿件位移圖及彎矩圖見圖5、6。

3 作業(yè)平臺(tái)安裝及使用安全

3.1 作業(yè)平臺(tái)安裝

空心墩外側(cè)10號(hào)槽鋼簡(jiǎn)易支架作業(yè)平臺(tái)采用螺栓固定于在墩身外模背肋上，螺栓固定必須牢固。作業(yè)平臺(tái)加工牢固，各構(gòu)件應(yīng)焊接牢固，使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)變形、焊接口開裂、脫焊時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行加工、加固。

作業(yè)平臺(tái)固定后，護(hù)欄外側(cè)均采用密目安全網(wǎng)進(jìn)行圍護(hù)處理，護(hù)欄外側(cè)掛鉤應(yīng)采用？準(zhǔn)8mm連接并固定牢固，連接用鋼筋可采用焊接固定圓圈形環(huán)掛靠在護(hù)欄掛鉤上，并用鐵絲進(jìn)行綁扎固定。

3.2 作業(yè)平臺(tái)使用

使用過(guò)程中，必須不定時(shí)進(jìn)行檢查，確保接頭牢固。

護(hù)欄外側(cè)四周必須安掛安全網(wǎng)，且發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)更換。

操作人員在平臺(tái)操作時(shí)，必須戴安全帽、系安全帶；并系好安全帽風(fēng)帶，安全帶必須掛在牢靠的地方且要高掛抵用。

3.3 作業(yè)平臺(tái)拆除

當(dāng)施工完成根據(jù)實(shí)際情況需要拆除模板前，先拆除作業(yè)平臺(tái)，拆除過(guò)程中，拆除人員必須佩帶安全帶及安全帽。

拆除時(shí)首先拆除護(hù)欄密目網(wǎng)及護(hù)欄鋼筋，注意保護(hù)以便下次使用，拆除后的平臺(tái)可吊到上一級(jí)平臺(tái)，以便模板安設(shè)后使用方便。

拆除過(guò)程中下方應(yīng)設(shè)置警戒線，禁止人員靠近，避免出現(xiàn)落物傷人。

4 作業(yè)平臺(tái)實(shí)際應(yīng)用情況

本空心墩外側(cè)模板作業(yè)平臺(tái)只與模板背肋連接，托架本身帶有螺栓連接鎖，不破壞模板本體，也便于施工拆卸調(diào)整，其每個(gè)支架的重量不到40kg，人工就可以搬運(yùn)、拆卸，加工簡(jiǎn)便，施工現(xiàn)場(chǎng)完全有條件進(jìn)行加工。

我們先后在項(xiàng)目施工的三座特大橋82處空心墩施工中進(jìn)行實(shí)際重復(fù)使用，總共加工支架40組，耗費(fèi)鋼材約1.8T，加工支架總計(jì)費(fèi)用約為0.8萬(wàn)元，為項(xiàng)目施工大量節(jié)約了成本，實(shí)踐證明該支架施工作業(yè)平臺(tái)完全可以滿足施工要求，并且在施工中未出現(xiàn)任何安全事故。加工成型的10號(hào)槽鋼支架作業(yè)平臺(tái)使用情況見圖7。

可拆卸簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)與傳統(tǒng)施工需要的支架作業(yè)平臺(tái)及固定托架對(duì)比情況如表2，由表2中可看出該空心墩簡(jiǎn)易作業(yè)平臺(tái)支架的特點(diǎn)是加工簡(jiǎn)便，可以重復(fù)拆卸使用，需求數(shù)量少，運(yùn)輸方便，只要加工固定的幾組就可以滿足多處鄰近的空心墩使用，方面翻模施工時(shí)主體模板的安設(shè)及拆卸，施工過(guò)程中對(duì)空心墩主體模板模板本身沒有任何破壞，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)大面積使用，節(jié)約了成本，減少了必要的損耗。

5 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)場(chǎng)的空心墩施工中，我們大量使用了這種輕便空心墩模板外側(cè)作業(yè)平臺(tái)，極大方便了施工，并保證了施工安全，節(jié)省了施工時(shí)間，實(shí)踐證明，該作業(yè)平臺(tái)能提高空心墩翻模施工效率，減少成本的支出，并能保證施工安全，是一種切實(shí)可行的作業(yè)平臺(tái)。

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