箱梁模板设计方案Word格式.docx
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一片（孔）梁设计总重达836.8t。
2、与模型有关的梁体主要尺寸：
根据通桥（2008）8322A-II中的概图，全长32600mm,跨度31500mm,宽度为12000mm，跨中部分梁高2.8m,支点部分梁高3.0m,跨中腹板厚度480mm,端部腹板厚度为1080mm,跨中底板厚度300mm,端部底板厚度为700mm，端部顶板厚度为640mm。
附图：
底模
断面图
立面图
跨中截面图
端部截面图
四、模板验算
（一）、计算取值
F=0.22*γ*t0*β1*β2*V1/2+6*1.4-----------------①
F=γ*h+6*1.4-----------------------------------------②
γ-----混凝土比重，取25KN/M3
t0---------混凝土初凝时间
β1混凝土塌落度影响修正系数，取1.15；
β2混凝土外加剂影响修正系统，取1.2；
h=混凝土灌注高度；
混凝土侧压力取上述两公式其小值。
（二）、模板计算
1.荷载计算
（1）新浇混凝土的侧压力（F1）
根据招标单位提供的数据，新浇混凝土容重rc=26KN/m3，浇筑速度v=1.5m/h，入模温度T=200C。
依据混凝土有效压头计算公式：
v/T≤0.035时，h=0.22+24.9v/T
v/T≥0.035时，h=1.53+3.8v/T
现v/T=1.5/20=0.075，则有效压头h=1.815m
考虑可能的外加剂最大影响，取系数1.2，则混凝土计算侧压力标准值
F1=1.2*26*1.815=56.63KN/m2=56.63*10-3N/mm2
（2）倾倒混凝土产生的侧压力（F2）
当采用泵送混凝土浇筑时，侧压力取6KN/m2并乘以活荷载分项系数1.4。
所以F2=1.4×
6=8.4KN/m2
（3）侧压力合计（F3）v/T
F3=F1+F2=56.63+8.4=65.03KN/m2
模板强度验算考虑新浇混凝土侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载，即F3值。
模板刚度验算考虑新浇混凝土侧压力，即F3值。
2．端模计算：
（1）设计模板的形式与用料
计算用下方板块为假设的最不利板块。
其中面板为12mm厚钢板；
模板2、3、4竖肋为间距800mm的10㎜筋板；
模板其他部分为双向板，横肋间距660mm的12mm筋板；
（2）板面、与板面直接焊接的筋板的强度与刚度计算：
上述构件均为受弯构件，与板面直接焊接的横肋是板面的支承边。
2．1钢面板、横肋计算
2．1．1钢面板计算
钢面板与横肋采用断续焊焊接成整体后，把钢面板当作双向板计算。
在这种情况下，最不利的位置是最下角的板。
模板板面为12mm厚钢板，下角为10㎜筋板。
面板强度和刚度验算
（1）强度验算
图1 面板断面
取10mm宽板条为研究对象。
q=65.03×
10-2N/mm
根据lx/ly=660/800=0.825,查《建筑施工手册》“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表”（表2-20）得：
Mx0=系数×
ql2=-0.0708×
65.03×
10-2×
6602＝-20055.56N·
mm
My0=系数×
ql2=-0.0569×
6602＝-16118.10N·
截面抵抗拒：
Wx=Wy=bh2/6=10×
122/6=240mm3
∴σx=Mx0/Wx=20055.56/240=83.56N·
mm2<
f
σy=My0/Wy=16118.10/240=67.16·
（2）挠度验算
根据lx/ly=660/800=0.825,查《建筑施工手册》“2常用结构计算”中“荷载与结构静力计算表”（表2-20）中查得：
ωmax=0.00202ql4/K
而K=Eh3b/12（1-ν2）=2.06×
105×
123×
10/12（1-0.32）=3.26×
108
式中ν－钢的泊松比，ν=0.3。
∴ωmax=0.00202ql4/K=0.00202×
6604/3.26×
108=0.76mm
强度和刚度均满足要求。
2．1．2小纵肋的计算
端模中横肋的最大间距是660mm，因此小纵肋最长者为660mm，满焊在横肋上，故按照两端固定梁计算。
计算荷载为：
660=429.20N/mm
1）强度验算：
图1 面板与小纵肋组合截面
组合截面形心：
1=S/A
面积矩：
S=12×
660×
6+250×
10（125+12）=3.9×
105mm3
截面积：
A=12×
660+250×
10=10420mm2
∴
1=S/A=37.43mm
2=262-37.43=224.57mm
截面惯性矩：
I=660×
123/12+660×
12×
（37.43-6）2+10×
2503/12+10×
250×
（224.57-125）2
=3.28×
107mm4
截面弹性抵抗矩：
W上=I/
1=8.76×
W下=I/
2=1.46×
弯矩按照两端固定梁计算，查表得：
M=-
ql2=-1.56×
107N·
组合截面的最大压力：
σ=M/W下=106.84N/mm2
根据：
σ=106.84N/mm2、b/h=660/12=55查表8-78得b1/h=54，即b1＝54×
h=648mm
2）强度验算：
b1宽的面板与小肋组成的组合截面的截面形心：
图2 面板有效宽度
1=S’/A
S’=12×
648×
10（125+12）=3.89×
648+250×
10=10276mm2
1=37.86mm
2=262-37.86=224.14mm
I=648×
123/12+648×
（37.86-6）2+10×
（224.14-125）2
=3.26×
1=8.61×
2=1.45×
小纵肋的内力按五跨连续梁计算，查《建筑施工手册》“2常用结构计算”中表2-14最大的弯矩系数为-0.105，最大弯矩：
M=系数×
ql2=-0.105×
429.20×
8002=-2.88×
最大应力：
σ=M/W下=198.62N/mm2N/mm2﹤f
3）挠度验算：
查《建筑施工手册》“2常用结构计算”中表2-14得挠度系数为0.644。
∴ωmax=系数×
ql4/100EI=0.17mm＜800/500＝1.6㎜，满足要求！
3．侧模计算：
计算用板块为假设的最不利板块。
其中面板为8mm厚钢板；
模板下角竖肋为间距300mm的10㎜筋板；
模板其他部分为单向板，横肋间距300mm的工10#；
背楞[18#双槽钢；
对拉杆水平间距最大2000mm；
（2）板面、与板面直接焊接的横肋、背楞的强度与刚度计算：
上述构件均为受弯构件，与板面直接焊接的横肋是板面的支承边；
背楞作为横肋的支座；
对拉栓及销轴作为背楞的支座。
3．1钢面板、横肋、背楞和桁架计算
3．1．1钢面板计算
钢面板与横肋采用断续焊焊接成整体后，把钢面板当作单向板计算。
模板板面为8mm厚钢板，下角为8㎜筋板，其余横肋均为10#，背楞为双排[18#槽钢。
强度验算
跨度/板厚＝300/8＝37.5＜100，属小挠度连续板。
取10㎜为计算单元，查“三等跨梁的内力和挠度系数表”得弯矩系数为-0.100，按表查得最大静载。
∴M＝
＝
＝5852.7N·
㎜
截面抵抗矩：
W＝
＝107
式中b——板宽，取10㎜
h——板厚，取8㎜
面板最大的内力为：
σ＝M/W＝5852.7/107＝54.7/
＜f
挠度计算
查“三等跨梁的内力和挠度系数表”挠度系数为0.677
∴ω＝
＝0.6㎜＜1.5㎜
强度、刚度均满足要求！
3．1．2竖肋计算
（1）横肋支撑在背愣上，横肋在两端挑出很少，近似按两跨连续梁计算，计算简图如下，荷载为：
q＝0.06503×
300＝19.5N/㎜
（2）强度计算
查“结构静力计算表”，得弯矩系数为-0.125，所以弯矩为：
M＝系数×
＝0.125×
＝9750000N·
查型钢特性表的I10#的截面抵抗矩和惯性矩为：
W＝49000
；
I＝2450000
肋最大的内力为：
σ＝M/W＝
＝199N/
＜f＝215N/
（3）挠度验算
查“二等跨梁的内力和挠度系数表”，得跨中最大挠度系数为0.632，
＝0.632×
19.5×
20004/100×
2.10×
2450000=3.83㎜<
L/500=4㎜。
刚度满足要求！
3．1．3背楞、桁架计算
背楞与其后桁架共同作用验算强度及刚度。
1）通过力学求解软件建立力学模型：
图1-桁架计算简化模型
侧面桁架的间距为2米，每个侧面桁架作用的有效面积为2米，则单位高度上桁架所承担的荷载值q=65.03*2=130.06KN/m
2）内力计算图
图2-轴力计算图
图3-剪力计算图
3）轴力计算
（1杆件6（∠90*90*6角钢）轴力最大值为：
117685
[σ]=N/A=117685/1060=110.02N/mm2<
f=215N/mm2
满足要求
（2杆件7（双18#槽钢）轴力最大值为：
61110N
[σ]=N/A=61110/2570×
2=11.89N/mm2<
f=215N/mm2
（3杆件8（16#工字钢）轴力最大值为：
128632N
[σ]=N/A=128632/2610=49.28N/mm2<
4）剪力计算
（1）杆件7（双18#槽钢）剪力最大值：
135570N
[σ]=N/A=135570/2570×
2=26.38N/mm2<
（2杆件8（16#工字钢）剪力最大值为：
113872N
[σ]=N/A=113872/2610=43.63N/mm2<
4.箱梁底模板计算
4.1荷载取值。
底模的设计应该考虑其承受全部混凝土梁的荷载、内模板荷载和施工荷载。
钢筋混凝土折合到底模上的均布荷载为（49
）
内模的重量主要有模板和台座。
则单块内模板重量为：
6.04+2.76+2.24=11.04T
附件及油缸按总重5%考虑，则台架重量为：
（1.4+0.93+0.74+0.1）×
105%=3.33T
故内模和台架折合到底模上的均布荷载为：
则底模的荷载设计值为：
1.2×
（49+17.42）+1.4×
2.5=83
。
4.2面板强度和刚度验算。
（参考外模计算简图）
最大弯矩：
M=4866868.6
所以，模板面板的最大应力为：
ω＝0.1mm<
=0.8mm
4.3底模板横梁计算
底模台座间距1668mm，悬臂600㎜，将主肋传递的集中荷载近似看做均布荷载，则
底模横梁可看作三点支撑连续梁，求得最大弯矩为：
10858777.92
图2底模横梁计算简图及弯矩图
查型钢特性表得20a工字钢的截面抵抗矩和惯性矩为：
Wx=237000mm3,Ix=23700000mm4
故横梁的最大应力为：
强度满足要求。
通过结构力学求解器建模计算，求得最大挠度为0.72mm<
=1.7mm
强度和刚度都满足要求。
（3）剪切计算
，满足剪切强度
4.4局部加强措施。
在箱梁施加预应力时，梁的荷载将偏重作用于靠近梁端的范围之内，假设其全部集中于梁两端各3m范围之内，则此时底模承受的压力为：
=295.9
约为底模荷载设计值（83
）的3.6倍，又有应力和挠度与荷载成线性关系，根据上述求得的最大应力和挠度，放大3.6倍仍不超过许用应力和允许位移。
因此，强度和刚度仍然满足要求。
为提高安全系数，在箱梁的两端从变截面处到端头6.0m范围内（端部的三块模板内）进行局部加强，加强方法为：
将横梁间距由600改成400，即外模三角桁架对应的底模横梁之间（1200mm）的横梁数由原来1根变成2根。
利用泄水孔支撑内模及顶模的位置校核底板局部强度：
此处底板承受顶板混凝土重，内模及附件重为45608N，计算简图及弯矩图如下
图2底模横梁集中荷载计算简图及弯矩图
采用工20a#，
，满足要求！
五、模板加工
1．工装的设置及技术要求
工装设置是否合理和是否满足精度要求直接影响到模板的加工速度和加工精度。
模板制作验收标准及允许误差
序号
项目
要求
1
模板总长
±
5mm
2
底模宽度
+2mm，0
3
底模中心线与设计位置偏差
≤2mm
4
桥面板中心线与设计位置偏差
5
腹板中心线与设计位置偏差
6
拼装成型后模板倾斜度偏差
≤1.5‰
7
底模不平整度
≤2mm/m
8
桥面宽度
3mm
9
拼装成型后腹板厚度
+3mm，0
10
拼装成型后底板厚度
11
拼装成型后顶板厚度
12
端模预留孔偏离设计位置
13
端模高度
14
各种零配件
齐全、密贴、完好、牢固
15
模板接缝
密贴
16
液压设备
无漏油现象，收放自如
17
模板与混凝土接触面麻坑现象
不允许
18
模板焊缝
饱满
19
组装后相邻模板高差及相邻模板错位
≤1mm
2、模板在设置及施工中的注意事项；
⑴模板制作材质必须符合模板设计图的具体要求。
⑵选择综合实力强，模板加工经验丰富的厂家进行模板的制作。
⑶模板制作过程中，必须有使用专门的胎卡具，确保模板面板平整度、焊缝质量、结构尺寸、模板接缝错台等满足设计要求。
⑷分块模板制作完成后，要按模板设计图要求试拼。
分块模板验收按照模板验收规范进行。
⑸模板运至工地后在台位上拼成整体,并控要求拼出预留反拱度。
六、模板的加工工序
划线→检验→下料→去渣、去毛刺、码放→钻孔→检验→拼装→拆模→焊临时支撑→焊接→试拼→修缮→去渣、除锈→喷漆→检验
七、模板的安全使用
1、模板堆放场地必须坚实平整
2、吊装模板必须采用自锁卡环，防止脱落。
3、吊装作业要建立统一的指挥信号。
吊装工要经过培训，当模板等吊件就位或者落地时要防止摇晃碰人或者破坏墙体。
4、模板组装时场地要平整，桁架要组装牢固，自下而上依次组装。
5、起吊模板时吊装机械位置调整适当，稳起稳落，位置正确，严禁大幅度摆动。
6、安装或拆除模板时，操作人员和指挥必须站在安全可靠的地方，防止意外伤人。
7、拆模后起吊时，应检查所有连接件是否全部拆除，在确定无遗漏、模板和砼体安全脱落后，方准起吊。
中铁二十局集团第三工程有限公司醴陵制梁场
2010年10月12日
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