空心墩模板外側(cè)簡易平臺支架設(shè)計及應(yīng)用

劉建順

摘要：文章結(jié)合空心墩翻模施工，對施工中的使用的作業(yè)平臺進行優(yōu)化，方便了施工使用，減少了成本消耗，保證了施工的安全，可為類似的空心墩翻模施工提供參考和借鑒。

Abstract： In this paper， based on the formwork construction of hollow piers， the working platform used in the construction is optimized， which is convenient for the construction， reduces the cost consumption and ensures the safety of the construction. It can provide reference for the construction of similar hollow piers.

關(guān)鍵詞：空心墩；翻模；簡易平臺；設(shè)計

Key words： hollow pier；flip mode；simple platform；design

中圖分類號：U445.55 文0 引言

近年來，空心墩大多采用翻模施工工藝，空心墩內(nèi)部搭設(shè)內(nèi)支架，缺少工作操作平臺，僅設(shè)置內(nèi)支架平臺，施工及極為不便，為方便施工，滿足施工時操作需要，大多在模板外側(cè)設(shè)置施工作業(yè)平臺，而目前國內(nèi)施工的空心墩模板外側(cè)使用的三角桁架作業(yè)平臺均采用鋼管、槽鋼、角鋼等直接焊接制作，做成剛性連接，但是其缺點顯而易見，需要在空心墩模板上設(shè)置焊接點或者開孔，對拆卸也極為不便，因此為減少對空心墩主模板的損壞，同時保證工作平臺的受力，我們對空心墩翻模施工的模板外側(cè)支架平臺進行了改造，將其改成可拆卸式簡易支架作業(yè)平臺以方便施工使用。

1 工程概況

青榮第二項目部施工的線路全長18.111km，線路主要位于威海市經(jīng)區(qū)與環(huán)翠區(qū)，跨越多處公路線及一條鐵路專用線，其中橋梁合計8539.26延長米/10座，涉及空心墩84個，高度20.5m至40.5m不等，空心墩采用翻模施工，內(nèi)側(cè)采用碗扣式支架作為施工平臺，模板為定型整體鋼模，模板設(shè)計為2m、1m和0.5m的調(diào)節(jié)塊模板。首先澆筑墩底部實心段，底層設(shè)調(diào)整塊。調(diào)整節(jié)澆筑完畢后，進入翻模施工，墩下部澆筑4～6m，墩上部每次澆筑2～4m，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定澆筑高度，34m以下墩，模板和混凝土采用吊車提升和泵送；34m以上墩，模板和混凝土采用履帶式起重機提升和泵送。原計劃采用外搭腳手架或者采用三角固定架作為翻模施工平臺，后經(jīng)過優(yōu)化對比擬采用可拆卸式簡易平臺支架作為外側(cè)施工平臺。

2 模板外側(cè)作業(yè)平臺設(shè)置

2.1 模板外側(cè)簡易作業(yè)平臺支架設(shè)計

為方便施工使用，減少成本消耗，空心墩外側(cè)工作平臺采用10號槽鋼焊接成三角托架形式，托架本身帶有螺栓連接鎖，只與模板背肋連接，不破壞模板本體，也便于施工拆卸調(diào)整，同時對其受力進行了簡算，使其加工材料滿足施工安全要求，并在實踐中進行應(yīng)用，以便檢查其使用性。

空心墩模板外側(cè)作業(yè)平臺設(shè)計以34m空心墩墩身施工為例，墩身內(nèi)部作業(yè)平臺通過內(nèi)部搭設(shè)的腳手架提供，能夠保證安全方便。墩身外部作業(yè)平臺依靠每節(jié)外模板上端的桁架背肋連接設(shè)置10號槽鋼簡易作業(yè)平臺支架，支架上焊接？準(zhǔn)8mm鋼筋進行橫向連接，間距10cm，同時作為鋪地支撐，然后鋪設(shè)竹板或者木板。在外模背肋桁架處將加工好的支架直接卡在上面，采用螺栓連鎖作為平臺支撐，支架平臺的制作采用10號槽鋼做托臂支撐，寬度90cm，在前端焊接用10號槽鋼焊接連鎖裝置，鎖扣采用？準(zhǔn)10高強螺栓連接，以便于拆卸，斜支撐采用10號槽鋼，邊側(cè)護欄采用？準(zhǔn)45mm鋼管，壁厚3.5mm，高度1.2m。護欄外側(cè)采用用？準(zhǔn)8mm鋼筋設(shè)置U型掛鉤，掛鉤間距30cm。支架安設(shè)于模板外側(cè)背肋處，支架防護欄安裝好后上底部綁扎？準(zhǔn)8mm作為橫向連接，然后鋪設(shè)直接鋪竹排、木板作為行走通道，外掛雙層密目網(wǎng)作為防護，防護網(wǎng)底部兜至最底端模板，防止施工人員墜落及落物，10號槽鋼支架作業(yè)平臺細部圖及施工示意圖如圖1、2所示。

2.2 簡易作業(yè)平臺工程量核算

以40m高的空心墩10號槽鋼簡易支架作業(yè)平臺工程量取實心段以上周長最大處計算，40m空心墩第一節(jié)空心段處周長度為32m，計算按34m算，安設(shè)時2m間距安設(shè)一組支架，沒層共計安設(shè)17組，該17組支架可以重復(fù)利用，故不在多于加工，以減少成本消耗，其工程量計算為：

槽鋼工程量：（0.9+0.25*2+0.756）×10.007×17=367kg

護欄？準(zhǔn)45mm鋼管：1.2×3.58×17=73kg

護欄？準(zhǔn)8mm鋼筋：17×0.05×0.395=0.33kg

底面連接？準(zhǔn)8mm鋼筋：34×10×0.395=135kg

加設(shè)4cm厚木板（竹板）：34×0.9×0.04×600=735kg

2.3 簡易作業(yè)平臺受力簡算

空心墩簡易作業(yè)平臺作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)是由圓端弧板部分和平板部分的總共17組10號槽鋼支架組成，所用10號槽鋼采用為Q235鋼材，許用應(yīng)力取值為[σ]=140MPa，安全系數(shù)為235/140=1.7，考慮最不利情況，承載四人同時作業(yè)，單人重100kg，其單根支架承受最大荷載計算如下：

木板荷載F1=0.9×2×0.04×600×10=432N

底面連接鋼筋荷載：F2=2×10×0.395×10=79N

人員荷載：F3=100×4×10=4000N

合計荷載總數(shù)為：F=F1+F2+F3=4511N

為方便計算采用邁達斯軟件建立力學(xué)模型，支架自重在軟件中進行加載，故荷載不在考慮自重影響，力學(xué)模型中荷載采用集中受力，采取一端固定，一端鉸接，取最大受力情況，具體分析結(jié)果如圖3、4。

根據(jù)邁達斯軟件加載荷載后，在最不利工況下，各支架結(jié)構(gòu)計算結(jié)果如表1所示，由此可以看出，該簡易平臺可以達到四人同時在單支架附近施工操作要求，滿足施工安全需要。

作業(yè)平臺各桿件位移圖及彎矩圖見圖5、6。

3 作業(yè)平臺安裝及使用安全

3.1 作業(yè)平臺安裝

空心墩外側(cè)10號槽鋼簡易支架作業(yè)平臺采用螺栓固定于在墩身外模背肋上，螺栓固定必須牢固。作業(yè)平臺加工牢固，各構(gòu)件應(yīng)焊接牢固，使用前應(yīng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)變形、焊接口開裂、脫焊時應(yīng)重新進行加工、加固。

作業(yè)平臺固定后，護欄外側(cè)均采用密目安全網(wǎng)進行圍護處理，護欄外側(cè)掛鉤應(yīng)采用？準(zhǔn)8mm連接并固定牢固，連接用鋼筋可采用焊接固定圓圈形環(huán)掛靠在護欄掛鉤上，并用鐵絲進行綁扎固定。

3.2 作業(yè)平臺使用

使用過程中，必須不定時進行檢查，確保接頭牢固。

護欄外側(cè)四周必須安掛安全網(wǎng)，且發(fā)現(xiàn)破損及時更換。

操作人員在平臺操作時，必須戴安全帽、系安全帶；并系好安全帽風(fēng)帶，安全帶必須掛在牢靠的地方且要高掛抵用。

3.3 作業(yè)平臺拆除

當(dāng)施工完成根據(jù)實際情況需要拆除模板前，先拆除作業(yè)平臺，拆除過程中，拆除人員必須佩帶安全帶及安全帽。

拆除時首先拆除護欄密目網(wǎng)及護欄鋼筋，注意保護以便下次使用，拆除后的平臺可吊到上一級平臺，以便模板安設(shè)后使用方便。

拆除過程中下方應(yīng)設(shè)置警戒線，禁止人員靠近，避免出現(xiàn)落物傷人。

4 作業(yè)平臺實際應(yīng)用情況

本空心墩外側(cè)模板作業(yè)平臺只與模板背肋連接，托架本身帶有螺栓連接鎖，不破壞模板本體，也便于施工拆卸調(diào)整，其每個支架的重量不到40kg，人工就可以搬運、拆卸，加工簡便，施工現(xiàn)場完全有條件進行加工。

我們先后在項目施工的三座特大橋82處空心墩施工中進行實際重復(fù)使用，總共加工支架40組，耗費鋼材約1.8T，加工支架總計費用約為0.8萬元，為項目施工大量節(jié)約了成本，實踐證明該支架施工作業(yè)平臺完全可以滿足施工要求，并且在施工中未出現(xiàn)任何安全事故。加工成型的10號槽鋼支架作業(yè)平臺使用情況見圖7。

可拆卸簡易作業(yè)平臺與傳統(tǒng)施工需要的支架作業(yè)平臺及固定托架對比情況如表2，由表2中可看出該空心墩簡易作業(yè)平臺支架的特點是加工簡便，可以重復(fù)拆卸使用，需求數(shù)量少，運輸方便，只要加工固定的幾組就可以滿足多處鄰近的空心墩使用，方面翻模施工時主體模板的安設(shè)及拆卸，施工過程中對空心墩主體模板模板本身沒有任何破壞，可以在施工現(xiàn)場大面積使用，節(jié)約了成本，減少了必要的損耗。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)場的空心墩施工中，我們大量使用了這種輕便空心墩模板外側(cè)作業(yè)平臺，極大方便了施工，并保證了施工安全，節(jié)省了施工時間，實踐證明，該作業(yè)平臺能提高空心墩翻模施工效率，減少成本的支出，并能保證施工安全，是一種切實可行的作業(yè)平臺。

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