模板拉杆构件的优化设计和工程应用

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1、模板拉杆构件的优化设计和工程应用桥隧工程有限公司曲任权摘要在承台、墩身模板安装施工中，若采用传统的钢模圆钢拉杆施工工艺，即浪费时间又浪费材料。针对这一问题分别采用钢绞线和精轧螺纹钢筋来代替传统的钢模圆钢拉杆，改进施工工艺后，不仅提高了施工效率，还降低了成本投入。包括拉杆的优化选用、构造以及其理论计算、施工方法。关健词钢绞线精轧螺纹钢筋拉杆反复利用成本控制伸长量1、工程概况京沪高速铁路和沪宁轨道城际客运专线部分工程为高架桥结构形式，施工内容包括钻孔桩、承台、墩身。承台均为大体积混凝土，共有个，主要有、、、四种规格，开挖深度在～，埋深在原地面以下。墩身

2、个，其中实心墩身个，主要是和规格，一次浇注完成；空心墩个，结构尺寸是，分三次浇注完成。墩身平均高度为。项目部投入承台模板套，墩身模板套。承台施工周期为天，实心墩身施工周期为天，空心墩身施工周期为天。模板投入使用的同时需要大量的对拉螺杆与之配套，因此拉杆的选用既要考虑施工的易操作性、实用性，又要考虑拉杆的可周转性、经济性，避免不必要的施工过程浪费。经过比选和计算，最终选定：承台采用的钢绞线作为拉杆，墩身选用的精轧螺纹钢筋作为拉杆。2、承台施工中拉杆的优化2.1方案分析图1通常拉杆施工图在以往工程施工中，承台拉杆一般选用圆钢，在一端车丝或两端车丝。承台

3、的顶拉杆和底拉杆的施工方法是：利用承台的顶层和底层钢筋网中的钢筋作为拉杆在承台内的受力部分，在钢筋两端上焊接圆钢拉杆头（长度在左右），固定模板；中间拉杆则用通长的圆钢拉杆固定模板。如通常拉杆施工图1所示。图2基坑开挖剖面图图2该项目的承台全部埋在地面线以下米，由于地质情况和开挖费用的制约，基坑开挖尺寸受到限制，周围空间小，因此中间拉杆即使外套套管也不能将圆钢拉杆抽出，只能浇注在混凝土内；顶、底拉杆也只能将模板外侧的拉杆头割掉，其余部分也将留在承台内。如基坑开挖剖面图2所示。如果采用常规方法将导致材料浪费严重，并且顶、底层拉杆要焊接，中间拉杆不易安装

4、。分析：要避免材料的浪费，并且保证安全可靠、操作简单。拉杆必须具备3个条件：①拉杆可以反复利用，避免材料浪费；②拉杆有足够的强度，确保能承受混凝土的侧压力；③拉杆有一定的柔韧性，方便安装和拆除。通过以上分析，由于钢绞线强度比圆钢高并且可以弯曲，即使作业空间非常小也可以顺利抽出，反复利用，选用的钢绞线作为拉杆。2.2经济性比较2.2.1圆钢拉杆费用按照每个承台布置层拉杆，每层横向、纵向共根，拉杆总数量为根。单个承台材料损耗为：顶层拉杆根，拉杆长度浪费，共计；底层拉杆根，拉杆长度浪费，共计；中间拉杆根，取平均长度浪费9米，共计；总计浪费：圆钢拉杆长度：

5、，重量：。拉杆丝头加工费：元/个，元；材料费：元；总费用：元；全部承台直接材料费用是：万元。2.2.2钢绞线拉杆费用钢绞线、垫板、长度调节器、锚具、工具夹片为一次投入（损耗系数考虑为）。套模板用套拉杆即可以满足施工需要。钢绞线长度按计，单价为元/吨；垫板单价为元/个；长度调节器单价为元/个；锚具、夹片每套单价为元/套；每套材料费用为：拉杆费用为：万；垫板费用为：万；长度调节器费用为：万；锚具、夹片总费用为：万；全部承台直接材料费用是：万。施工结束后，材料可以回收再利用。经过分析比较，利用钢绞线作为拉杆减少直接经济投入：万。2.3具体构造及施工方法①

6、根据承台的结构尺寸，将钢绞线截成相应的长度；②加工垫板、长度调节器、单孔锚具、工具夹片；③安装模板，临时固定；④在模板拉杆孔的位置安装PVC塑料套管并加以临时定位；⑤将钢绞线穿入PVC塑料套管中；⑥在模板贝楞外依次安装垫板、长度调节器、单孔锚具、工具夹片；⑦通过长度调节器调整钢绞线拉杆的松紧受力程度；⑧满足结构尺寸后准备浇注混凝土。操作示意图及各部件结构图如下：图3钢绞线拉杆施工图图3图4图4垫板结构图图5长度调节器结构图图5图6锚具结构图图62.4钢绞线拉杆受力计算2.4.1荷载计算新浇混凝土侧压力按下列二式计算,取其中最小值:------公式（

7、1）------公式（2）——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2;——混凝土的重力密度，kN/m3;——新浇混凝土的初凝时间（）可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用计算（为混凝土的温度）；——混凝土的浇筑速度，；——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，；——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取，掺具有缓凝作用的外加剂时取；——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于时，取；时，取；时，取。；；；；；据上式，浇注高度按照计算两个分别如下：取小值：泵送混凝土浇注施工时（）对侧面横板压力：振捣混凝土时对侧面横板的压力：侧面横板即承受的总压力

8、：2.4.2钢绞线拉杆的强度及伸长量拉杆选用钢绞线,长度为,截面积；拉杆布置最大面积为：；每平方米模板受力：；；钢绞线抗拉