涵洞墙身模板受力计算及分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇涵洞墙身模板受力计算及分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：文章对浇筑涵洞中、边墙钢筋混凝土时模板破损进行分析，总结模板加固经验，提出减小风险浇筑混凝土的方法。

关键词：混凝土、模板加固、方法

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

太中银项目改DK178+522.6涵洞为第六项目经理部一分部承建，该涵洞为钢筋混凝土盖板箱涵，该涵洞肋板节块中、边墙为钢筋混凝土结构，在浇筑混凝土过程中曾发生模板破损。

经过试验鉴定，本次采用竹胶模板、钢管支架。竹胶模板具有幅面大、拼缝少，板面光滑平整，板材基本尺寸为2.44×m×1.22m×(9-12)mm。竹胶模板防水性能好、不脱胶、不脱层，在混凝土养护过程中遇水受潮不变形。拆装方便、操作简单，不污染混凝体表面，板面平整光滑、强度大，抗压、握钉力强，可减少或取消抹灰作业，缩短装修工期，有效降低建筑工程成本。因此分析模板破损成因和方法，对施工进度有着重要的现实意义。

首先进行模板设计荷载的计算，模板设计荷载可依以下公式计算

1．模板及支架自重

模板及支架的自重，可按图纸或实物计算确定，或参考表1-1：

表1-1 楼板模板自重标准值

2．新浇筑混凝土的自重标准值

普通混凝土用24 kN/m3，其他混凝土根据实际重力密度确定。

3．钢筋自重标准值

根据设计图纸确定。一般梁板结构每立方米混凝土结构的钢筋自重标准值：楼板1.1kN；梁1.5kN。

4．施工人员及设备荷载标准值

计算模板及直接支承模板的小楞时：均布活荷载2.5kN/m2，另以集中荷载2.5kN进行验算，取两者中较大的弯矩值；

计算支承小楞的构件时：均布活荷载1.5kN/m2；

计算支架立柱及其他支承结构构件时：均布活荷载1.0kN/m2。

对大型浇筑设备（上料平台等）、混凝土泵等按实际情况计算。木模板板条宽度小于150mm时，集中荷载可以考虑由相邻两块板共同承受。如混凝土堆积料的高度超过100mm时，则按实际情况计算。

5．振捣混凝土时产生的荷载标准值

水平面模板2.0kN/m2；垂直面模板4.0kN/m2（作用范围在有效压头高度之内）。

6．新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值

影响混凝土侧压力的因素很多，如与混凝土组成有关的骨料种类、配筋数量、水泥用量、外加剂、坍落度等都有影响。此外还有外界影响，如混凝土的浇筑速度、混凝土的温度、振捣方式、模板情况、构件厚度等。

混凝土的浇筑速度是一个重要影响因素，最大侧压力一般与其成正比。但当其达到一定速度后，再提高浇筑速度，则对最大侧压力的影响就不明显。混凝土的温度影响混凝土的凝结速度，温度低、凝结慢，混凝土侧压力的有效压头高，最大侧压力就大；反之，最大侧压力就小。模板情况和构件厚度影响拱作用的发挥，因之对侧压力也有影响。

由于影响混凝土侧压力的因素很多，想用一个计算公式全面加以反映是有一定困难的。国内外研究混凝土侧压力，都是抓住几个主要影响因素，通过典型试验或现场实测取得数据，再用数学方法分析归纳后提出公式。

我国目前采用的计算公式，当采用内部振动器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列两式计算，并取两式中的较小值（图2-1）：

7．倾倒混凝土时产生的荷载标准值

倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，按表1-2采用。

图2-1 混凝土侧压力计算分布图

h — 有效压头高度，h=F/γ0 (m)

表1-2 向模板中倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值

注：作用范围在有效压头高度以内。

计算模板及其支架时的荷载设计值，应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得，荷载分项系数按表1-3采用。

表1-3 荷载分项系数

二、模板破损成因分析和综合处理方法

1．模板

模板成型由板材尺寸2.44m×1.22m拼装后用长条方木钉在竹胶模板上，经观察，其竹胶模板接缝形式全是水平接缝和竖直接缝，水平接缝处在同一直线上，竖直接缝处也在同一直线上，长条方木的钉装也全是竖向钉装，此种制作方式看上去是个整体，实际却存在隐患，模板刚度也得不到很大提高。

此类模板拼装应采用交错拼装，方木也应采用交错钉装，也就是说交接缝不要在同一水平线上，这样可以提高模板的刚度，也可以提高模板的整体性能，所承受的力可以均匀的分给每块模板和方木。

2．对拉杆

本次对拉杆采用φ16mm圆钢对拉，其抗拉强度和抗压强度经试验确定符合设计要求。在安装过程中由多个工人用蝴蝶扣加螺栓拧紧然后靠在两根已夹好的钢管上，这样就形成一个传力方式，有利于提高模板刚度和整体性能。

在改DK178+522.6涵洞却发生过螺栓松掉导致模板损坏，这就是由于拧螺栓时力度不均而产生的一个问题，也是一个很小但很值得我们去重视的一个问题，如果我们用同一个人去拧整个模板撒上的螺栓，这样将对拉杆的受力产生均匀的分配，大大有利于混凝土的浇筑。

3．钢管支架

本次采用扣件式钢管脚手架，扣件式钢管脚手架工程是桥梁连续梁施工中常用的且十分重要的临时设施，这项工作的优劣将直接影响工程的质量、安全、速度、效率等。扣件式钢管支架安装，拆卸比较方便，在荷载作用下稳定性较好。

注意事项：

立杆：在竖立杆时要注意杆件的长短搭配使用。立杆的接头除梗肋处可采用搭接头外，必须采用对接扣件实行对接。搭接时的搭接长度不应小于1m，用不少于3个旋转扣件来扣牢，扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。相邻两立杆的接头应相互错开，不应在同一步高内，相邻接头的高度差应大于1500mm。

大横杆：大横杆的长度不宜小于三跨，一般不小于6m。大横杆对立杆起约束作用。故立杆和大横杆必须用直角扣件扣紧，不得遗漏。上下相邻的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆的偏心受荷情况。同一水平内的内外两根大横杆的接头和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开，不得出现在同一跨间内，相邻接的水平距离应大于1500mm。

小横杆：小横杆紧贴立杆布置，用直角扣件扣紧，拆模前在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。

斜杆：纵向支撑的斜杆与地面夹角宜在45º~60º范围内。斜杆的搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆用扣件与脚手架扣紧的连接头两端距脚手架节点不大于200mm，除两端扣紧外，中间尚需增加2~4个扣结点。斜杆的最下面一个连接点距地面不宜大于500mm，以保证支架的稳定性。斜杆的接长宜采用对接扣件的对接连接。当采用搭接时，搭接长度不小于400mm，并用两只旋转扣件扣牢。

立杆纵横距和步距按支撑设计方案进行施工，立杆间设剪刀撑，剪刀撑应联系3~4根立杆，斜杆与地面夹角为45~60度，剪刀撑应沿步高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，设大斜撑，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2~4个扣结点。

立杆与横杆必须用直角扣扣紧，不得隔步设置与遗漏。相邻立杆的接头位置应错开布置，在不同的步距内，与相近横杆的距离不宜大于纵距的1/3，上下横杆的接长位置应错开布置，在不同的立杆步距中，与相近立杆的距离不大于纵距的1/3。相邻步距的横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。

降低混凝土造价的根本出路是加快施工进度，而模板工程以加快混凝土施工为中心，因此模板的安装有着很重要的作用。

参考文献

[1]GB50204-92《混凝土结构工程施工及验收规范》，

[2]TB10210-2001《铁路混凝土与砌体工程施工规范》，

[3]JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，

[4]TB10002.1-99《铁路桥涵设计基本规范》。