摘要：本文重点介绍了山西中南部铁路通道桥梁工程无拉杆模板技术在墩身施工中的应用，通过无拉杆墩身模板的应用，较好的解决了墩身混凝土外观质量问题，提高了经济效益，在施工中达到了预期的效果。
关键词：桥墩墩身模板；拉杆；施工；应用分析
1、概述
目前铁路施工时常用的墩身模板类型主要有：有拉杆式模板和无拉杆式模板，若采用有拉杆模板，墩身模板每节由2块平板和2块圆弧板组成，采用3条螺栓穿砼对拉的方式。模板为面板加纵横肋组合结构，一般将横肋作为主要受力结构。若采用无拉杆模板，则墩身模板采用起桁架的方式，组成方式仍为每节2块平板和2块圆弧板。模板构造除必要的面板及纵横肋以外，还需设置桁架结构，以此来作为主要的受力结构。
1.1有拉杆式模板
有拉杆式模板采用对拉杆作为模板的主要受力结构，模板分为平板和圆弧板，平板面板采用8mm钢板；竖向背肋采用10#槽钢，间距约300mm；横向对拉肋用2*22#槽钢，间距约1000mm，连接边采用厚12*100带钢和10#角钢。圆弧板面板采用厚8钢板，附面板肋用8#槽钢，圆弧肋用8#槽钢，穿砼对拉螺栓采用M32。
以上为直坡墩柱有拉杆方案图，墩身每节有2块平板和2块圆弧板组成，采用3条螺栓穿砼对拉的方式。
1.2 墩身荷载验算
采用内部振捣器时新浇筑混凝土的侧压力标准值，可按照以下两个公式计算，取最小值：
F=0.22rct0ß2v0.5或F=rch
公式中F——新浇注混凝土对模板侧面的最大压力；
rc——混凝土的重力密度；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间（取8小时）
V——混凝土的浇注速度（2m/h）
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度；
F=71.6KN/m2
侧向振捣压力为4KN/m2，水平振捣压力为2KN/m2
Max=77.6KN/m2
1.3 墩柱模板验算：
1.3.1面板验算（如下图所示）
可以将面荷载转化成线荷载考虑，所以取10cm板条简化为三跨连续梁验算（其跨度30cm）；荷载q=7.76KN /m
1.3.2背肋验算（如下图所示）：
背肋【10跨度为100cm，取其线荷载q=23.28KN/m；
1.3.3墩身平板模板对拉肋验算：（如下图所示）
墩身对拉压点跨度最大为210cm，取其线荷载q=77.6KN/m；
1.3.4对拉螺栓计算
M32对拉螺栓承受的拉力为：
P=F*A
=71.6*2.9
=207.64KN<[P]=292KN
公式中P——对拉螺栓承受的拉力；
F——混凝土的侧压力；
A——对拉螺栓分担的受荷面积；
经验算的数据均满足要求。
1.4无拉杆式模板面板，竖向背肋均采用[10，间距300mm；横向大肋：
无拉杆时模板采用钢板和定型钢定型加工制作，面板设纵横肋，模板外部采用桁架式结构和型钢结合进行加固，通过外部的桁架和型钢组成一个封闭的箍圈。采用的无拉杆式模板并非完全取消拉杆，而是取消了穿过墩柱砼本身的拉杆，仅保留非穿砼拉杆。
无拉杆式模板用料：平板面板采用8mm钢板；竖向背肋采用［10#槽钢，间距约300mm；横向大肋：桁架形式，用2*［14和10#槽钢，桁架高度1.3m，间距约1000mm，连接边采用厚12mm*100mm带钢、10mm*100mm角钢，圆弧板面板采用厚8钢板，附面板肋用［8#槽钢，圆弧肋用8#槽钢，对拉大肋用2*［14槽钢，间距1000mm，桁架两端对拉螺栓采用M32。
以下为直坡墩柱方案图，墩身每节有2块平板和2块圆弧板组成，采用起桁架的方式。
墩身模板平面示意图
1.4.1 墩身荷载验算
采用内部振捣器时的新浇混凝土对模板侧面的压力标准值（可按下两式计算，取较小值）：
F=0.22rct0β1β2v1/2或F=rcH
式中：F----新浇混凝土对模板侧面的最大侧压力（KN/m2）
rc----混凝土的重力密度（25KN/m3）
t0---新浇混凝土的初凝时间（h）（混凝土入模温度T=10摄氏度考虑，则t0=200/（T+15），则取值为8h）
V----混凝土的浇筑速度（m/h）（浇注速度控制在2m/h）
H----混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）（按照最高10米计算）
β1--------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2----混凝土塌落度影响修正系数，泵送混凝土一般取1.15
F=0.22*25*8*1.0*1.15*21/2=71.6KN/m2
侧向振捣压力为4 KN/m2水平振捣压力为2 KN/m2
Pmax=71.6+6=77.6KN/m2
1.4.2 墩柱模板验算
1.4.2.1面板验算（下图所示）：
可以将面荷载转化为线荷载考虑，所以取10cm板条简化为三跨连续梁验算（其跨度30cm）：
荷载q=QL1=77.6*0.1=7.76KN/m
1.4.2.2背肋验算（下图所示）
背肋[10跨度为100cm，则取其线荷载q=QL2=77.6*0.3=23.28KN/m
1.4.2.3平板模板横向大肋（桁架）验算（如下图所示）
墩身对拉压点跨度为760cm，取其线荷载q=QL3=77.6*1=77.6KN/m
1.4.2.4对拉螺栓验算
M32对拉螺栓承受的拉力为
P=F*A
=71.6*2.2*1.414
=223kN<[P]=292KN
式中 P-对拉螺栓承受的拉力（kN）；
F-混凝土的侧压力（N/m2）；
A-对拉螺栓分担的受荷面积；
经计算得到的数据均满足要求。
2优缺点分析
2.1 有拉杆式模板
优点：结构简单、加工方便，模板自重较轻；吊装方便，一次性投入较少。
缺点：拉杆孔的设置损坏了模板面板，导致模板的使用寿命下降；模板安装施工繁琐，如在穿拉杆过程中遇到不可避免的障碍物时还需重新设置拉杆孔；浇注混凝土时拉杆孔处理不当时还会造成漏浆，影响混凝土的表面质量及美观程度；振捣过程中如若不慎还会震破PVC管，造成水泥浆渗入无法取出拉杆，在造成一定损失的同时还会使后期处理更为繁琐；拉杆孔的孔洞填补不密实还会造成内部混凝土的钢筋腐蚀，在一些对钢筋防腐有特殊要求的工程中不适用。
2.2无拉杆式模板
优点：无拉杆式模板安装、调试、拆除都较为方便，无脚手架，可操作性强，可极大的减少工人工作量，缩短工期、提高工作效率。无拉杆模板受力明确，通过以上计算可看出较有拉杆模板设计承载力高，最主要的是可避免在混凝土表面留下拉杆孔洞，省去了后期对拉杆孔洞的装修及填补工作，能够很好的保证混凝土的外观质量，适用于对钢筋防腐有特殊要求的工程。
缺点：由于模板面板外设置桁架，所以较无拉杆模板自重更大。吊装较为困难，同时一次性投入过大，成本较高。
3总结
通过在山西中南部铁路通道黄家宅特大桥墩身施工中采用的墩身无拉杆模板应用，证明该技术应用是科学的、合理的，取得了预期的效果，提高了经济效益，可在同类专业施工中更为广泛的应用。
通过墩身无拉杆模板应用施工使我认识到正确处理“安全、质量、工期、效益”的关系，在抢工期的同时既保证施工质量，又确保不出现安全事故，是企业创造效益的源泉。
参考文献：
[1]赵勇.浅谈桥梁高墩施工技术[J].中国高新技术企业，2010（3）.
论文作者:苏东峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
标签：拉杆论文; 模板论文; 混凝土论文; 荷载论文; 桁架论文; 螺栓论文; 槽钢论文; 《基层建设》2018年第17期论文;