鋼模板的加工過程京滬高鐵機(jī)械工區(qū)2008年7月一、簡介

機(jī)械工區(qū)主要承擔(dān)了水泥倉、承臺模板、墩柱模板、箱梁模板的加工任務(wù)。水泥倉承臺模板哈大線流線型墩柱模板正在加工的京滬墩柱模板武廣線箱梁模板京滬線箱梁模結(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)專線規(guī)范與指南》《組合鋼模板施工》《建筑施工計(jì)算手冊》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、樣板劃線機(jī)械切割下料或火焰切割下料，打磨切割面，用專用樣板量具檢驗(yàn)合格方可對焊，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)書下料。剪板機(jī)數(shù)控切割機(jī)半自動(dòng)直線切割機(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)椋好姘逭抑小⒎ㄌm找中中線重合上四周法蘭劃線上橫筋，將面板逼直、箍圓劃線、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，因此在下料時(shí)我們通過坐標(biāo)放樣板畫線，手工割不規(guī)則弧線時(shí)必須留線割，毛邊打磨光整。b、組焊第一步用圓弧筋把面板弧面牽出來。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。（注意：由于此法蘭為不規(guī)則弧線法蘭，配對打孔Φ21，完后將圓弧模一側(cè)法蘭處理為長孔。）b、12塊圓弧模分塊面板下料。劃線用劃針。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。做好尺寸復(fù)查，兩端直線段可作為檢驗(yàn)尺寸。手工割料時(shí)必須留線割，確?；￠L和層高正確。兩端直段用直線切割機(jī)。卷弧很重要，卷曲是否到位通過上下開口半徑檢測，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。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，最后通過滿焊將其消除掉。堅(jiān)決不能大面積修理，如果出現(xiàn)就該檢測下料放樣是否對了。上分塊面板每一層都必須測量半徑、層高，作為檢測手段。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)格使用國標(biāo)料，必須有材質(zhì)書，做