【正文】 計(jì)算 根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，對(duì)于豎直模板來(lái)說(shuō)，新澆注混凝土的側(cè)壓力是它的主要荷載。新澆筑混凝土在初凝時(shí)間內(nèi)處于流體狀態(tài)，因此在邁達(dá)斯軟件建模后可按流體荷載進(jìn)行加載。 初定 to— 新澆混凝土的初凝時(shí)間（ h） ,to =， V— 混凝土的澆筑速度（ m/h） ,V=cr — 混凝土的自重密度（ KN/ 3m ） , cr =26KN/ 3m 根據(jù)初凝時(shí)間和澆筑速度決定，且按最不利情況考慮，在澆筑完，混凝土依然處于流體狀態(tài)。因此在模板面板加載荷載是按流體荷載進(jìn)行加載。 ③ 振搗混凝土?xí)r對(duì)側(cè)面模板的側(cè)壓力計(jì)算 根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，查表得振搗混凝土?xí)r對(duì)垂直面模板側(cè)壓力采用 。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 34 ⑵ 材料性能 Q235 鋼材容許應(yīng)力為 145MPa。 對(duì)拉拉桿采用精軋鋼，容許應(yīng)力為 785MPa。 位移△ L≤ L/400 ⑶ 符號(hào)規(guī)定 軸力：拉力為正，壓力為負(fù)； 應(yīng)力：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)； 其它內(nèi)力規(guī)定同結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定。 ⑷ 荷載組合 墩身模板設(shè)計(jì)考慮了以下荷載： ①新澆注混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力 ②模板自重 ③振動(dòng)荷載，取 4Kpa 最不利荷載為① +② +③ +④ 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 35 承臺(tái)模板結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 一、模型建立及 分析 ⑴ 模型建立 模板受力采用有限元軟件 midas進(jìn)行建模分析，其中模板面板采用板單元模擬，橫肋、豎肋、橫楞采用空間梁?jiǎn)卧M，對(duì)拉拉桿用單元模 擬計(jì)算，本次按最不利澆筑荷載模擬計(jì)算。 圖 31 模板有限元模型三維效果圖 墩身每節(jié)高度 ,由于澆筑時(shí) 高時(shí)開始初凝，故按 計(jì)算。整體模型如圖 31 所示。 ⑵ 荷載加載 新澆混凝土產(chǎn)生對(duì)模板的側(cè)壓力在 midas 中采用流體荷載進(jìn)行模擬。自重由軟件代入。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 36 圖 32 新澆混凝土側(cè)壓力豎直方向示意圖 圖 33 新澆混凝土側(cè)壓力平面示意圖 ⑶ 邊界約束 在實(shí)際施工中，在 midas 中采用固定約束進(jìn)行模擬。如圖 34所示。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 37 圖 34 邊界約束示意圖 二、墩身模板驗(yàn)算 ⑴ 面板 強(qiáng)度 驗(yàn)算 墩身模板面板采用 4mm 鋼板，其在最不利荷載組合作用下應(yīng)力見圖 35。 圖 35 面板應(yīng)力 圖 由圖 35 可 知 ， 面 板 最 大 應(yīng) 力 為 。σ成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 38 max=[σ ]=145MPa，故知面板強(qiáng)度滿足要求。 ⑵ 面板剛度驗(yàn)算 面板在荷載組合作用下各節(jié)點(diǎn)位移見圖 36。 圖 36 面板 位移圖 由圖 36 可知，面板最大位移為 800/400=2mm，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 (JTG/T F502021)第 規(guī)定，可知面板剛度滿足要求。 3 橫、豎肋強(qiáng)度驗(yàn)算 豎肋采用 [8 槽鋼，橫肋 8*80 扁鋼，邊緣采用 L80 8mm 角鋼壓邊，其在荷載作用下應(yīng)力見圖 37。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 39 圖 37 橫， 豎肋 應(yīng)力 圖 由圖 37 可知，橫、豎肋在最不利荷載組合作用下最大應(yīng)力為110MPa。 σ max=110MPa[σ ]=145MPa，故知橫、豎肋強(qiáng)度滿足要求。 ⑷ 橫 、豎肋剛度驗(yàn)算 橫、豎肋在荷載組合作用下各節(jié)點(diǎn)位移見圖 38。 圖 38 橫、豎肋位移圖 由圖中看出，橫、豎肋在最不利荷載組合作用下最大位 移為B/400mm=800/400=2mm，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF502021)第 ，可知豎、橫肋剛度滿足要求。 （ 5） 背楞強(qiáng)度 驗(yàn)算 背楞采用 2[16 槽鋼，其在荷載作用下應(yīng)力見圖 39。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 40 圖 39 背楞 應(yīng)力圖 由圖 39 可知，橫楞在最不利荷載組合作用下最大應(yīng)力為。 σ max=[σ ]=145MPa，故知橫楞強(qiáng)度滿足要求。 （ 6）背楞 剛度驗(yàn)算 橫楞在荷載組合作用下各節(jié)點(diǎn)位移見圖 310。 圖 310 背楞位移 圖 由圖中看出，背楞在最不利荷載組合作用下最大位移為成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 41 B/400mm=1400/400=，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F502021)第 規(guī)定，可知背楞剛度滿足要求。 （ 7） 對(duì)拉 拉桿驗(yàn)算 對(duì)拉拉桿規(guī)格為Φ 20mm，其面積 A=178。對(duì)拉桿在荷載組合作用下提供的反力見圖 311。 圖 311 對(duì)拉桿反力 圖 由 圖 得 知 ， 綜 合 反 力 。 拉 桿 所 受 最 大 軸 力=53600/= 則，其 ＜ 785Mpa,故對(duì)拉桿強(qiáng)度滿足要求 。 模板計(jì)算成果匯總及結(jié)論 一、計(jì)算成果匯總 將最不利工況作用下，墩身模板計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚? 表 41 承臺(tái)模板計(jì)算結(jié)果匯總表 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 42 序號(hào) 名稱 規(guī)格 最大應(yīng)力（ Mpa） 最大軸力（ KN） 累計(jì) 變形 （ mm） 應(yīng)力 /軸力最大處 變形最大處 1 面板 4mm 厚鋼板 — 模板面板中下部 模板面板中下部 2 橫、豎肋 [8 槽鋼 110 — 模板 豎肋 中 下部 外模 豎肋 中 偏下部 L80 8mm角鋼，8*80 帶鋼 4 背楞 2[16槽鋼 — 第一層龍 骨 第一層龍骨 5 對(duì)拉桿 Φ 20 — 下部 — 二、計(jì)算結(jié)論 經(jīng)計(jì)算驗(yàn)算 ， 該承臺(tái) 模板 在給定 的荷載條件下是安全可靠的，各項(xiàng)受力 指標(biāo)均滿足相關(guān)規(guī)范要求 。 模板 拼裝過(guò)程中 模板 間連接螺栓 必須 上齊、上滿、上緊 。 施工過(guò)程中嚴(yán)格 控制 混凝土澆筑速度，最快澆筑速度不超過(guò)。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 43 工程簡(jiǎn)介 一、工程概況 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程站前工程 MPZQ1標(biāo) 有秧田灣大橋、坡腳溝中橋、橄欖河大橋、丙谷大橋、丙谷特大橋、雷窩大橋、埡口中橋共七座，墩身為 1:0 和 35:1實(shí)心墩， 現(xiàn)以 1:0 實(shí)心墩模板為驗(yàn)算依據(jù)。墩結(jié)構(gòu)斷面形式如下圖所示 圖 實(shí)心墩橫斷面圖 二、墩身模板結(jié)構(gòu)介紹 墩身模板高度為 200cm。 面板：采用厚度δ =6mm鋼板。 橫肋豎肋：平面段模板豎肋采用 ]10 槽鋼， 3 米寬模板寬度方向豎肋間距 350mm*3300mm*3350*3mm 布置，橫肋采用 8*100 帶鋼，2m 高 模板 橫肋 間距 由頂?shù)降?334mm333mm*4334mm 布置 ， 詳見模板構(gòu)造圖?；⌒味文０遑Q肋采用 ]10 槽鋼，間距均布為 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 44 用 ]12槽鋼， 2m高模板弧肋間距由頂?shù)降?450mm550mm*2450mm布置。詳見模板構(gòu)造圖。 模板邊采用 L100 10的角鋼壓邊，螺栓孔間距為 20cm。法蘭盤14*120mm 鋼板。 對(duì)拉拉桿：采用Φ 20mm精軋鋼，雙螺帽擰緊。 平面段背楞采用 2[16槽鋼，布置于拉桿對(duì)應(yīng)位置，間距 1100mm。 豎向連接角鋼采用 L100 10 角鋼。 具體見圖 12～ 14。 圖 12 模板 配置平面圖 圖 13 模板 配置 立面 圖 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 45 圖 14 模板 A1 大樣圖 計(jì)算驗(yàn)算相關(guān)參數(shù)選定 一、參考資料 1.《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 (JTG D602021)； 2.《 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 (JTG/T F502021)； 3.《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》人民交通出版社 ,2021； 二、技術(shù)參數(shù)及相關(guān)荷載大小選定 ⑴ 設(shè)計(jì)荷載 計(jì)算此模板時(shí)，外力主要有新澆混凝土產(chǎn)生的側(cè)壓力、振搗混凝土?xí)r對(duì)模板產(chǎn)生的側(cè)壓力。 ① 模板 自重 計(jì)算 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 46 按實(shí)際結(jié)構(gòu)自重計(jì)算，程序自動(dòng)計(jì)入 ② 新澆混凝土側(cè)壓力計(jì)算 根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，對(duì)于豎直模板來(lái)說(shuō)，新澆注混凝土的側(cè)壓力是它的主要荷載。新澆筑混凝土在初凝時(shí)間內(nèi)處于流體狀態(tài)，因此在邁達(dá)斯軟件建模后 可按流體荷載進(jìn)行加載。 初定 to— 新澆混凝土的初凝時(shí)間（ h） ,to =， V— 混凝土的澆筑速度（ m/h） ,V=cr — 混凝土的自重密度（ KN/ 3m ） , cr =26KN/ 3m 根據(jù)初凝時(shí)間和澆筑速度決定，在 4 小時(shí)以內(nèi)，澆筑 4米高時(shí)，混凝土依然處于流體 狀態(tài)。因此在模板面板加載荷載是按流體荷載進(jìn)行加載。 ③ 振搗混凝土?xí)r對(duì)側(cè)面模板的側(cè)壓力計(jì)算 根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，查表得振搗混凝土?xí)r對(duì)垂直面模板側(cè)壓力采用 。 ④ 高墩施工 風(fēng)荷載計(jì)算 風(fēng)荷載：按 ⑵ 材料性能 Q235 鋼材容許應(yīng)力為 145MPa。 對(duì)拉拉桿采用精軋鋼，容許應(yīng)力為 785MPa。 位移△ L≤ L/400 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 47 ⑶ 符號(hào)規(guī)定 軸力：拉力為正，壓力為負(fù)； 應(yīng)力：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)； 其它內(nèi)力規(guī)定同結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定。 ⑷ 荷載組合 墩身模板設(shè)計(jì)考慮了以下荷載： ①新澆注混凝土對(duì)側(cè) 面模板的壓力 ②模板自重 ③振動(dòng)荷載，取 4Kpa 最不利荷載為① +② +③ +④ 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 48 墩身模板結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 一、模型建立及 分析 ⑴ 模型建立 模板受力采用有限元軟件 midas進(jìn)行建模分析，其中模板面板采用板單元模擬，橫肋、豎肋、橫楞采用空間梁?jiǎn)卧M，對(duì)拉拉桿用桁架單元模擬計(jì)算，本次按最不利墩身澆筑荷載模擬計(jì)算。 圖 31 墩身模板有限元模型三維效果圖 墩身每節(jié)高度 2m,由于墩柱澆筑時(shí) 4m 高時(shí)開始初凝，故按 4m計(jì)算。整體模型如圖 31所示。 成昆鐵路米易至攀枝花段擴(kuò)能改造工程 MPZQ1 模板工程 專項(xiàng) 施工 方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 49 ⑵ 荷載加載 新澆混凝土產(chǎn)生對(duì)模板的側(cè)壓力在 midas 中采用 流體荷載進(jìn)行模擬。風(fēng)載按順風(fēng)和橫風(fēng)模擬，自重由軟件代入。 圖 32 新澆混凝土側(cè)壓力豎直方向示意圖 圖 3