空心墩模板外侧简易平台支架设计及应用

刘建顺

摘要：文章结合空心墩翻模施工，对施工中的使用的作业平台进行优化，方便了施工使用，减少了成本消耗，保证了施工的安全，可为类似的空心墩翻模施工提供参考和借鉴。

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.

关键词：空心墩；翻模；简易平台；设计

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

中图分类号：U445.55 文0 引言

近年来，空心墩大多采用翻模施工工艺，空心墩内部搭设内支架，缺少工作操作平台，仅设置内支架平台，施工及极为不便，为方便施工，满足施工时操作需要，大多在模板外侧设置施工作业平台，而目前国内施工的空心墩模板外侧使用的三角桁架作业平台均采用钢管、槽钢、角钢等直接焊接制作，做成刚性连接，但是其缺点显而易见，需要在空心墩模板上设置焊接点或者开孔，对拆卸也极为不便，因此为减少对空心墩主模板的损坏，同时保证工作平台的受力，我们对空心墩翻模施工的模板外侧支架平台进行了改造，将其改成可拆卸式简易支架作业平台以方便施工使用。

1 工程概况

青荣第二项目部施工的线路全长18.111km，线路主要位于威海市经区与环翠区，跨越多处公路线及一条铁路专用线，其中桥梁合计8539.26延长米/10座，涉及空心墩84个，高度20.5m至40.5m不等，空心墩采用翻模施工，内侧采用碗扣式支架作为施工平台，模板为定型整体钢模，模板设计为2m、1m和0.5m的调节块模板。首先浇筑墩底部实心段，底层设调整块。调整节浇筑完毕后，进入翻模施工，墩下部浇筑4～6m，墩上部每次浇筑2～4m，根据现场实际情况确定浇筑高度，34m以下墩，模板和混凝土采用吊车提升和泵送；34m以上墩，模板和混凝土采用履带式起重机提升和泵送。原计划采用外搭脚手架或者采用三角固定架作为翻模施工平台，后经过优化对比拟采用可拆卸式简易平台支架作为外侧施工平台。

2 模板外侧作业平台设置

2.1 模板外侧简易作业平台支架设计

为方便施工使用，减少成本消耗，空心墩外侧工作平台采用10号槽钢焊接成三角托架形式，托架本身带有螺栓连接锁，只与模板背肋连接，不破坏模板本体，也便于施工拆卸调整，同時对其受力进行了简算，使其加工材料满足施工安全要求，并在实践中进行应用，以便检查其使用性。

空心墩模板外侧作业平台设计以34m空心墩墩身施工为例，墩身内部作业平台通过内部搭设的脚手架提供，能够保证安全方便。墩身外部作业平台依靠每节外模板上端的桁架背肋连接设置10号槽钢简易作业平台支架，支架上焊接？准8mm钢筋进行横向连接，间距10cm，同时作为铺地支撑，然后铺设竹板或者木板。在外模背肋桁架处将加工好的支架直接卡在上面，采用螺栓连锁作为平台支撑，支架平台的制作采用10号槽钢做托臂支撑，宽度90cm，在前端焊接用10号槽钢焊接连锁装置，锁扣采用？准10高强螺栓连接，以便于拆卸，斜支撑采用10号槽钢，边侧护栏采用？准45mm钢管，壁厚3.5mm，高度1.2m。护栏外侧采用用？准8mm钢筋设置U型挂钩，挂钩间距30cm。支架安设于模板外侧背肋处，支架防护栏安装好后上底部绑扎？准8mm作为横向连接，然后铺设直接铺竹排、木板作为行走通道，外挂双层密目网作为防护，防护网底部兜至最底端模板，防止施工人员坠落及落物，10号槽钢支架作业平台细部图及施工示意图如图1、2所示。

2.2 简易作业平台工程量核算

以40m高的空心墩10号槽钢简易支架作业平台工程量取实心段以上周长最大处计算，40m空心墩第一节空心段处周长度为32m，计算按34m算，安设时2m间距安设一组支架，没层共计安设17组，该17组支架可以重复利用，故不在多于加工，以减少成本消耗，其工程量计算为：

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

护栏？准45mm钢管：1.2×3.58×17=73kg

护栏？准8mm钢筋：17×0.05×0.395=0.33kg

底面连接？准8mm钢筋：34×10×0.395=135kg

加设4cm厚木板（竹板）：34×0.9×0.04×600=735kg

2.3 简易作业平台受力简算

空心墩简易作业平台作业平台结构是由圆端弧板部分和平板部分的总共17组10号槽钢支架组成，所用10号槽钢采用为Q235钢材，许用应力取值为[σ]=140MPa，安全系数为235/140=1.7，考虑最不利情况，承载四人同时作业，单人重100kg，其单根支架承受最大荷载计算如下：

木板荷载F1=0.9×2×0.04×600×10=432N

底面连接钢筋荷载：F2=2×10×0.395×10=79N

人员荷载：F3=100×4×10=4000N

合计荷载总数为：F=F1+F2+F3=4511N

为方便计算采用迈达斯软件建立力学模型，支架自重在软件中进行加载，故荷载不在考虑自重影响，力学模型中荷载采用集中受力，采取一端固定，一端铰接，取最大受力情况，具体分析结果如图3、4。

根据迈达斯软件加载荷载后，在最不利工况下，各支架结构计算结果如表1所示，由此可以看出，该简易平台可以达到四人同时在单支架附近施工操作要求，满足施工安全需要。

作业平台各杆件位移图及弯矩图见图5、6。

3 作业平台安装及使用安全

3.1 作业平台安装

空心墩外侧10号槽钢简易支架作业平台采用螺栓固定于在墩身外模背肋上，螺栓固定必须牢固。作业平台加工牢固，各构件应焊接牢固，使用前应进行检查，发现变形、焊接口开裂、脱焊时应重新进行加工、加固。

作业平台固定后，护栏外侧均采用密目安全网进行围护处理，护栏外侧挂钩应采用？准8mm连接并固定牢固，连接用钢筋可采用焊接固定圆圈形环挂靠在护栏挂钩上，并用铁丝进行绑扎固定。

3.2 作业平台使用

使用过程中，必须不定时进行检查，确保接头牢固。

护栏外侧四周必须安挂安全网，且发现破损及时更换。

操作人员在平台操作时，必须戴安全帽、系安全带；并系好安全帽风带，安全带必須挂在牢靠的地方且要高挂抵用。

3.3 作业平台拆除

当施工完成根据实际情况需要拆除模板前，先拆除作业平台，拆除过程中，拆除人员必须佩带安全带及安全帽。

拆除时首先拆除护栏密目网及护栏钢筋，注意保护以便下次使用，拆除后的平台可吊到上一级平台，以便模板安设后使用方便。

拆除过程中下方应设置警戒线，禁止人员靠近，避免出现落物伤人。

4 作业平台实际应用情况

本空心墩外侧模板作业平台只与模板背肋连接，托架本身带有螺栓连接锁，不破坏模板本体，也便于施工拆卸调整，其每个支架的重量不到40kg，人工就可以搬运、拆卸，加工简便，施工现场完全有条件进行加工。

我们先后在项目施工的三座特大桥82处空心墩施工中进行实际重复使用，总共加工支架40组，耗费钢材约1.8T，加工支架总计费用约为0.8万元，为项目施工大量节约了成本，实践证明该支架施工作业平台完全可以满足施工要求，并且在施工中未出现任何安全事故。加工成型的10号槽钢支架作业平台使用情况见图7。

可拆卸简易作业平台与传统施工需要的支架作业平台及固定托架对比情况如表2，由表2中可看出该空心墩简易作业平台支架的特点是加工简便，可以重复拆卸使用，需求数量少，运输方便，只要加工固定的几组就可以满足多处邻近的空心墩使用，方面翻模施工时主体模板的安设及拆卸，施工过程中对空心墩主体模板模板本身没有任何破坏，可以在施工现场大面积使用，节约了成本，减少了必要的损耗。

5 结束语

在现场的空心墩施工中，我们大量使用了这种轻便空心墩模板外侧作业平台，极大方便了施工，并保证了施工安全，节省了施工时间，实践证明，该作业平台能提高空心墩翻模施工效率，减少成本的支出，并能保证施工安全，是一种切实可行的作业平台。

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