鋼模板的加工過(guò)程京滬高鐵機(jī)械工區(qū)2008年7月一、簡(jiǎn)介

機(jī)械工區(qū)主要承擔(dān)了水泥倉(cāng)、承臺(tái)模板、墩柱模板、箱梁模板的加工任務(wù)。水泥倉(cāng)承臺(tái)模板哈大線(xiàn)流線(xiàn)型墩柱模板正在加工的京滬墩柱模板武廣線(xiàn)箱梁模板京滬線(xiàn)箱梁模結(jié)構(gòu)圖二、墩柱模板的設(shè)計(jì)、加工、安裝調(diào)試

下面我以墩柱模板為主，分設(shè)計(jì)、加工制作、安裝調(diào)試三個(gè)方面給大家作介紹。（一）墩柱模板的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)依據(jù)墩柱工程圖和甲方單位加工要求《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)規(guī)范與指南》《組合鋼模板施工》《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》等2、墩柱模板結(jié)構(gòu)介紹平模結(jié)構(gòu)：面板-6mm鋼板法蘭-16mmx120mm鋼板橫肋[]12豎肋-12mmx120mm鋼板條弧模結(jié)構(gòu)：面板-6mm鋼板法蘭-16mmx120mm鋼板橫肋-12mmx120mm鋼板豎肋[12整體采用橫通豎斷雙向板結(jié)構(gòu)，確保平模平面度、弧模圓弧度。桁架結(jié)構(gòu)：平模桁架上弦桿][14，下弦桿工14，腹桿[8。圓弧模桁架][14。整體采用Φ30拉桿斜拉，M20螺絲對(duì)拉，保證模板整體穩(wěn)定。3、模板強(qiáng)度、剛度校核

混凝土側(cè)壓力的計(jì)算：

F1＝0.22γct0β1β2V1／2

F2＝γcH

式中

F——新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力，kN/㎡；

γc——混凝土的重力密度，kN/m3

t——新澆混凝土的初凝時(shí)間（h）可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用t=200/(T+15)計(jì)算（T為混凝土的溫度℃）；

V——混凝土地的澆筑速度，m/h；

H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度，m；

β1——外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；

β2——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；50～90mm時(shí)，取1.0；110～150mm時(shí)，取1.15；

H—混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置至新澆筑混凝土頂?shù)目偢叨取?/p>

有效壓頭高度按下式計(jì)算：h=F/γc。

按新澆混凝土作用在模板上的最大側(cè)壓力與傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載組合值對(duì)模板進(jìn)行強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算。撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。

1、已知條件：設(shè)定溫度T=20°,摻緩凝劑，混凝土的坍落度取為150mm,β2=1.15,澆筑的最大高度為3.1m，泵送混凝土。故側(cè)壓力的計(jì)算采用混凝土計(jì)算公式。

2、計(jì)算最大側(cè)壓力：混凝土側(cè)壓力的計(jì)算（取兩式中較小值）：

γc——混凝土的重力密度，kN/m3;

to——新澆混凝土的初凝時(shí)間（h），采用to=200/(T+15)計(jì)算（T為混凝土的溫度20℃）to=5.71；

V——混凝土地的澆筑速度，2m/h；

H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度，H=3m；

β1——外加劑影響修正系數(shù)，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；

β2——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，β2=1.15。

F=0.22*25*5.71*1.2*1.15*1.414=61.28kN/㎡

F=25*3.1=75kN/㎡

二者取小值，F(xiàn)=61.28kN/㎡

傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載4KN/m2

荷載組合

F=61.28+4=65.28KN/m2

①面板

通過(guò)分析模板圖紙知道，在桁架剛度、強(qiáng)度足夠的情況下，模板面板可以假設(shè)為很多小塊面板組成，由于加筋的緣故，我們拿出其中400mmx400mm小塊面板作強(qiáng)度校核。取1mm寬作為分析對(duì)象，這一塊承受的壓力q=FxA/L=65.28KN/㎡x1mmx400mm/400mm=0.06528N/mm

面板強(qiáng)度滿(mǎn)足。

最大撓度驗(yàn)算：

式中：—板的最大撓度F—混凝土的最大側(cè)壓力—撓度計(jì)算系數(shù)其中：E—鋼材的彈性模量，取2.1x105N/mm2

h—鋼板厚度ν—鋼材的泊松系數(shù)，ν=0.3。ωmax=0.192x65.28KN/m2x（0.001m）4/41.54N/mmx105=0.003mm<l/500=0.8mm面板剛度滿(mǎn)足。②豎肋

豎肋間隔400mm，桁架間隔1m，每個(gè)豎肋承受混凝土側(cè)壓力為65.28x0.4x1KN=26.112KN。

豎肋強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。③橫向橫向主要以桁架變形為主，每榀桁架承受側(cè)壓力為65.28KN/㎡x1mx4m=261.12KN用MIDAS軟件，根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)建立有限元模型進(jìn)行，結(jié)果如下圖所示。以中間三個(gè)節(jié)點(diǎn)為主要受力點(diǎn)，每點(diǎn)承受87KN。由圖中知道，桁架最大變形為3.976mm<L/500=4000/500=8mm④桁架螺栓強(qiáng)度校核桁架之間靠8個(gè)M20、2個(gè)M27拉桿連接。（二）墩柱模板的加工制作

鋼模型生產(chǎn)工藝流程框圖1、下料

面板下料采用數(shù)控切割機(jī)床或半自動(dòng)直線(xiàn)切割機(jī)下料，保證面板尺寸精度，板材下料完成經(jīng)平整后方可進(jìn)行下一道工序；型材采用帶鋸床、樣板劃線(xiàn)機(jī)械切割下料或火焰切割下料，打磨切割面，用專(zhuān)用樣板量具檢驗(yàn)合格方可對(duì)焊，保證幾何尺寸精度。各種型材均需矯正。板條采用剪板機(jī)下料。下料嚴(yán)格按照下料指導(dǎo)書(shū)下料。剪板機(jī)數(shù)控切割機(jī)半自動(dòng)直線(xiàn)切割機(jī)樣板下料2、法蘭打孔圓弧法蘭鉆模直法蘭鉆模法蘭一般采用疊打，確保精度統(tǒng)一。3、模板拼點(diǎn)

模板在工位進(jìn)行拼點(diǎn)。拼點(diǎn)順序?yàn)椋好姘逭抑?、法蘭找中中線(xiàn)重合上四周法蘭劃線(xiàn)上橫筋，將面板逼直、箍圓劃線(xiàn)、上豎筋吊裝到焊接工位4、模板焊接

模板焊接采用二保焊接在工裝上定位尺寸進(jìn)行焊接。圓弧模焊接平模焊接5、流水槽的制作

胎具上統(tǒng)一尺寸上流水槽工裝流水槽打磨6、墩帽制作

墩帽直接在墩身起作，確保安裝誤差控制在廠內(nèi)。①平模的制作：

2mx6m圓端墩帽平模圖片a、下料圓弧筋按半徑R=7806mm下料，在工裝大樣上將圓弧筋帶直段拼焊完成。通過(guò)圖紙我們知道，面板由電纜槽面板、大平板組成。平模面板左右兩側(cè)為不規(guī)則弧線(xiàn)，因此在下料時(shí)我們通過(guò)坐標(biāo)放樣板畫(huà)線(xiàn)，手工割不規(guī)則弧線(xiàn)時(shí)必須留線(xiàn)割，毛邊打磨光整。b、組焊第一步用圓弧筋把面板弧面牽出來(lái)。第二步加工藝槽鋼或工字鋼，逼直模板。第三步點(diǎn)焊上四邊法蘭、橫筋。②、立模將做好兩塊平模立于工裝上，調(diào)整好尺寸，定位。③圓弧模制作：

a、圓弧模與平模連接法蘭用M20螺栓連接起來(lái)。（注意：由于此法蘭為不規(guī)則弧線(xiàn)法蘭，配對(duì)打孔Φ21，完后將圓弧模一側(cè)法蘭處理為長(zhǎng)孔。）b、12塊圓弧模分塊面板下料。劃線(xiàn)用劃針。描好坐標(biāo)后，用鋼尺多于三個(gè)點(diǎn)將各坐標(biāo)點(diǎn)依次圓順連接起來(lái)。做好尺寸復(fù)查，兩端直線(xiàn)段可作為檢驗(yàn)尺寸。手工割料時(shí)必須留線(xiàn)割，確?；￠L(zhǎng)和層高正確。兩端直段用直線(xiàn)切割機(jī)。卷弧很重要，卷曲是否到位通過(guò)上下開(kāi)口半徑檢測(cè)，還有就是將卷好的分塊面板置于平板上，看上下口是否為一平面、是否為平行面。可以在平板放分塊半徑大樣，檢測(cè)分塊面板是否合適。c、上圓弧模分塊面板。在上分塊面板之前，將上下口弧用磨光機(jī)打磨平整，消除割臺(tái)。在上分塊面板時(shí)堅(jiān)決不能任意、隨意割，因?yàn)槭亲杂蔂顟B(tài)，我們是靠弧長(zhǎng)確保分節(jié)半徑的。分塊面板在未上完前全部采用點(diǎn)焊。等背筋全部上完后再行滿(mǎn)焊。在牽分塊面板之間縫隙時(shí)，將局部高處割掉，由于下料誤差產(chǎn)生的縫隙，可以出現(xiàn)1-1.5mm的自然縫，最后通過(guò)滿(mǎn)焊將其消除掉。堅(jiān)決不能大面積修理，如果出現(xiàn)就該檢測(cè)下料放樣是否對(duì)了。上分塊面板每一層都必須測(cè)量半徑、層高，作為檢測(cè)手段。上3-4塊分塊面板后，就應(yīng)該上橫向圓弧筋了，將不是很圓的弧面牽圓。④、在工位上上流水槽面板。⑤、U形槽模板制作⑥、在工位完成所有焊接。⑦、打磨粗模，磨掉焊高。做一打磨鋼帶，精磨。打磨效果圖（三）、質(zhì)量保證措施1、進(jìn)料嚴(yán)格使用國(guó)標(biāo)料，必須有材質(zhì)書(shū)，做