T梁模型的設(shè)計與制作.doc

T梁模型的設(shè)計與制作 摘要： 本文主要介紹府淪河特大橋預(yù)制T梁的模型設(shè)計構(gòu)思與加工制作經(jīng)驗，以及在公路橋梁施工中預(yù)制梁臺座與模型的搭配經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞： T梁 模型 設(shè)計 制作 府淪河大橋全橋預(yù)制T 梁共2352片，是整個合同段施工的關(guān)鍵控制工序工程，因此除必須具備有配套的、專業(yè)的施工起重機械設(shè)備及足夠的勞動力外，還要求有成套的質(zhì)量及精度符合要求且倒用周期長的模型，故而，在模型設(shè)計上，先是參照其它前期已使用過的模型設(shè)計初坯，結(jié)合該橋預(yù)制數(shù)量多這一特點，幾經(jīng)比選后定出了最后的設(shè)計方案，其設(shè)計意圖滿足組拼及拆裝容易，重量輕便，穩(wěn)固性能好，倒用周轉(zhuǎn)周期長等特點。其拼裝后截面形狀，分底板模型和側(cè)板模型兩大部分。 1、 模板設(shè)計荷載計算資料 本橋模板在設(shè)計過程中，模板及支架的容重按0.75KN/m3考慮，混凝土容重按26KN/m3計算，振搗混凝土時對水平面模板產(chǎn)生的荷載為2.0KPa，對垂直面模板產(chǎn)生的荷載為4.0KPa. 澆注混凝土時對側(cè)板模板產(chǎn)生的側(cè)壓力： 插入式搗固棒振搗時： Pmax=kh 當 v/t0.035時，h=0.22+24.9 v/t 當 v/t0.035時，h=1.53+3.8 v/t 式中 Pmax澆注混凝土對模板的最大側(cè)壓力（KPa） h有效壓頭高度（m） v混凝土的澆注速度（m/h） t混凝土入模時的溫度（） 混凝土的容重（KN/m3） k修正系數(shù) k=1.2 附著式搗固器振搗時 當 v4.5，h2R時 Pmax=h； 當 v4.5，h2R時 Pmax=（0.27v+0.78）k1k2 式中 H對模板產(chǎn)生壓力的混凝土灌注層高度（m） R附著式震動器的作用半徑（m）R=1 k1混凝土坍落度影響系數(shù) k=1.2 k2混凝土拌和物溫度系數(shù)，57為1.15，1217為1.0，2832為0.85. 傾倒混凝土時產(chǎn)生的水平荷載按4.0KPa進行計算 1.1 剛度 模板設(shè)計剛度以下列限值作為控制指標： （1） 模型面板變形為1.5mm； （2） 主骨架及加勁肋變形為3.0mm； （3） 撓度為模板構(gòu)件跨度的1/400. 1.2 強度驗算 模型設(shè)計采用如下荷載組合對強度進行驗算： 1.2.1 底板模型 施工人員及機料具堆放荷載； 張拉時產(chǎn)生的分力； 混凝土結(jié)構(gòu)自身重力； 振搗時產(chǎn)生的荷載； 模板及支架自身的自重； 冬季施工中保溫設(shè)施荷載。 1.2.2 側(cè)板模型 施工人員及機料具堆放荷載； 傾倒混凝土時產(chǎn)生的水平荷載； 混凝土水化熱釋放產(chǎn)生的荷載； 振搗時產(chǎn)生的荷載； 模板與混凝土表面的粘結(jié)力； 新澆混凝土對側(cè)板模型產(chǎn)生的側(cè)壓力。 另外還綜合考慮其他一些對模型有影響的不利因素并計算模型的整體穩(wěn)定性，通過計算后確定模型所需的各種規(guī)格類型的材料。 2. 材料選型 通過計算后，府淪河大橋模型在設(shè)計過程中，其主要結(jié)構(gòu)型為如下幾種材料： 2.1 底板模型： 模型面板為=8mm厚A3鋼板，骨架為12槽鋼與75755角鋼焊接形成整體后再通過螺栓與底部14槽鋼座架連接，面板與骨架通過沉頭螺栓進行連接。 2.2 側(cè)板模型 模型面板為=6mm厚A3鋼板，主骨架豎向為14工字鋼，橫向加勁肋為14槽鋼，模板塊件與塊件間采用75755角鋼配以螺栓進行連接，模型底部為定位緊固18槽鋼，模型上部邊緣設(shè)置 有=6mm厚A3鋼板割制而成的安放行車道板鋼筋的梳形板，且每隔一定距離設(shè)有一14工字鋼與12槽鋼焊接組成的拉桿骨架，模板中部適當位置（通過計算確定）布設(shè)有由12槽鋼與模上橫向加勁肋14槽鋼焊接組成的震動器座架，詳見圖3.側(cè)面模板設(shè)計為5m一塊，相鄰兩塊模板間接縫通過沉頭螺栓配以扁鋼及槽形止?jié){膠條固定于另一面后達到止?jié){效果。 在設(shè)計過程中，為了便于脫模，一方面，將所有轉(zhuǎn)角處折線過渡均設(shè)計為圓弧形過渡，減小脫模時混凝土對模型的切向及法向粘結(jié)力，降低操作時的勞動強度；另一方面將橫隔板外露于行車道板的部分截除，留待吊裝后再進行整體封閉，通過減少模板與橫隔板的接觸面積來減小模板與混凝土之間的粘結(jié)力，節(jié)約了后期梁片吊裝后焊接兩片梁間橫隔板連接處的連接鋼板，以同規(guī)格的短鋼筋節(jié)來焊接替代。在考慮安裝及拆除行車道板邊緣模型（梳形板）的難易程度時，將原采用焊接連接的梳形板改為螺栓連接形式，方便了模型的拆除，同時減少了因模型拆除困難而過早損壞梳形板，降低了因操作不當或難于操作而帶來的材料損耗。 在設(shè)計過程中底板模型還必須設(shè)置有留待提移梁的吊裝孔活動段，其設(shè)置位置必須在梁體支承線范圍內(nèi)，設(shè)置長度為30cm50cm，該位置拼裝后必須經(jīng)過嚴格檢查保證其接縫嚴密，不得有漏將現(xiàn)象。模型設(shè)計時，應(yīng)充分考慮設(shè)置預(yù)留拱度，預(yù)拱度的設(shè)置可按設(shè)計圖紙規(guī)定設(shè)置（若圖紙未作明確規(guī)定，則按結(jié)構(gòu)自重和1/2汽車荷載不計（沖擊力）所產(chǎn)生的撓度來設(shè)置預(yù)拱度），預(yù)拱度設(shè)成圓曲線或拋物線形，底板模型在拼裝時設(shè)置，側(cè)板模型在設(shè)計過程中均應(yīng)將預(yù)拱度考慮設(shè)置成型。 模型初期方案設(shè)計好后，由于本橋工期緊，故而部分模型在設(shè)計圖出圖過程中就交于兄弟單位進行制作加工，另一部分則在模型設(shè)計圖完全出圖后通過招投標競爭的方式擇優(yōu)選加工制作單位。 在模型制作過程中，隨時委派專人進行現(xiàn)場指導(dǎo)、監(jiān)督和檢查，及時解答對設(shè)計圖紙不明了的地方，杜絕加工過程中出現(xiàn)的錯誤，使加工精度誤差嚴格控制在允許范圍內(nèi)，對于一些重要部位及加工過程中的難點，均在現(xiàn)場通過繪制大樣詳圖的方式仔細地進行講解及交底，一是對于模型接縫處槽形止?jié){膠條的預(yù)留特別關(guān)鍵，它是控制模型止?jié){好壞的重要環(huán)節(jié)，預(yù)留過大則起不到止?jié){作用，反之則影響整個梁體長度，導(dǎo)致梁體偏長，直接關(guān)系到預(yù)制出的成品質(zhì)量的好壞。二是兩模型連接處的連接角鋼，其焊接后與模型面板的垂直與否是整套模型拼裝連接后整個縱向線型順暢的關(guān)鍵，一旦稍有偏差，最后預(yù)制出的梁線型必然是一波三折，尤其是邊梁模型，一旦成型后將直接影響整個上部結(jié)構(gòu)的開展及后續(xù)施工工序的順利進行。 模型加工過程中，側(cè)板模型與混凝土接觸之板面接縫均進行雙面滿焊后，焊縫打磨平滑或打磨成R= 30mm光滑圓弧，焊接均采用合理工藝進行，以保證焊后變形量最小，對于焊后變形較大的，均及時進行修正使之滿足斷面尺寸要求。豎向主工字鋼骨架采用兩邊滿焊于模板面上，焊角高h=6mm，橫向加勁槽鋼則采用間隔焊接于模板面上，焊縫長100mm，間隔100mm，焊角高h=6mm；連接角鋼與模面板連接采用20塞焊，間距200mm，其余部位均采用間隔焊，焊100 mm，間隔200mm，焊角高h=6mm.底板模型兩側(cè)止?jié){扁鋼（D440）及槽形止?jié){膠條用沉頭螺釘帶母（M1050）固定于12槽鋼之上，其眼孔間隔距離不得大于200mm，端部眼孔距離模板端頭不得大于30mm，扁鋼以壓緊槽形止?jié){膠條不翹曲為度，底板模型面板與下部骨架連接采用間隔焊接，焊100 mm，間隔200mm，焊角高h=6mm. 橫隔板模型的加工制作在整個梁模制作中是一難度最大的工序之一，首先，其與大面模板連接近于90 但略大于90，其次，其拼裝后上下、內(nèi)外尺寸均不一致，形狀為一四邊形楔體，上下尺寸相差20mm，內(nèi)外尺寸相差10mm，第三，橫隔板還有一定的坡度（隨梁體坡度一致）。因此，如何加工好滿足梁體尺寸要求的橫隔板是操作者最感棘手的問題，通過前期加工過程中的再三摸索，采用制作標準模具的方法來進行下料及組拼，每一道工序均進行嚴格檢查和計算，嚴格控制下料及加工誤差，使最后加工出的產(chǎn)品達到了質(zhì)量標準要求。 加工過程中對于所下料具應(yīng)分類堆放，標識清楚。因受梁體坡度的影響，同套梁模板下料塊件左右面形狀看似相同，但具體尺寸卻大不一樣，一旦用錯，加工出來后因高低不一或?qū)捳灰欢鵁o法進行拼裝作業(yè)，或者拼裝出后的模型空間尺寸與所設(shè)計的空間尺寸出現(xiàn)較大的差異，這樣材料無形中被浪費掉，同時還浪費了不少的時間，使效益白白地流失。 模型加工制作完畢后，需進行拼裝自行檢查其各部位加工質(zhì)量及組拼后的實際尺寸，以便與設(shè)計尺寸相比較，對誤差較大者，及時作好標記并進行整修滿足加工精度的要求后，報現(xiàn)場監(jiān)理檢查驗收簽認合格后方可投入使用。府淪河大橋T梁模型的設(shè)計制