橋梁箱梁模板的施工工藝與施工方法

張玉萍;楊永剛

摘要:砼箱梁有結(jié)構(gòu)整體性好,強度高,外形美觀,橋下可利用空間大等優(yōu)點,目前在大型立交橋中的應(yīng)用日益廣泛。但由于其施工時箱梁結(jié)構(gòu)完全現(xiàn)澆,跨河施工又有導(dǎo)流問題,因此對支撐體系的要求較高,需要精心設(shè)計排架和模板,以保證整個箱梁的施工質(zhì)量。針對箱梁的內(nèi)、外模設(shè)計和施工進行了一些有益的探索。

Abstract: Concrete box girder structure has the advantages of integrity, high strength, good appearance,and there is a large space under the bridge. The present application in a large overpass is increasingly widespread. However, the box structure is totally casted and construction across the bridge is also difficult, so the demand of the support system is higher, and requires well-designed bent and templates to ensure the construction quality of the box. The thesis researches on the inside and outside of the box, the mold design and construction are also explored.

關(guān)鍵詞:箱梁;模板;施工

Key words: box; template; construction

中圖分類號:U44文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0251-02

箱梁技術(shù)的應(yīng)用推廣在很大程度上要求每道工序的認真、求實、嚴格遵守《規(guī)范》要求,另一個重要因素是溫度,冬季施工時需要注意的問題非常多,這就要求我們的施工隊伍必須本著質(zhì)量第一的原則,尤其是砼的養(yǎng)護,及時排除冷卻水,加熱養(yǎng)護時間,以同體試塊強度為準,達到設(shè)計強度的40%后方可外露,同時拆模之前注意調(diào)整降溫速度,砼的表面溫度冷卻到5度后方可拆模,如砼的溫度與外界氣溫相差20度時拆模后必須及時用良好的保溫材料覆蓋。

1簡述箱梁的施工工藝

1.1 鋼筋加工及安裝

(1)加工:粗鋼筋用彎曲機彎制,細鋼筋用人工彎制;(2)安裝:采用人工抬,如果用吊車吊,由于骨架較長,會造成較大的彎曲;(3)在加工和安裝的全過程,隨時進行抽檢,按照《規(guī)范》的要求控制各道工序的質(zhì)量。

1.2 模板的制作和安裝

(1)場地硬化:采用石灰穩(wěn)定土,在低洼地帶用砂礫,硬化寬度為12米,地基標高為箱梁底設(shè)計高程下返6.2m,其橫坡與箱梁同;(2)支架:采用6m腳手桿滿膛紅支設(shè)(除1#,17#孔因凈空不夠采用松木桿支設(shè)),橫向?qū)挾?0m,間距1.0m,縱向間距0.75m,豎向間距1.0m;(3)外模:底模在全橋?qū)挿秶鷥?nèi)采用大塊鋼模拼裝而成,用錯位方法形成曲線;側(cè)模和翼模用6015定型鋼模進行拼組,用小折線完成大曲線;(4)芯模:采用木模,分段預(yù)制,并且不加底,上部和側(cè)面用彩條布覆蓋;(5)在場地硬化、支架、支模全過程中始終用全站儀控制位置和標高,確保符合《標準》規(guī)定。

1.3 拆模和支架

先拆側(cè)模和翼模,后拆底模和支架,為了拆除芯模,在澆筑第二次砼時,頂板需預(yù)留天窗。

2施工方法

2.1 鋼筋加工和安裝

箱梁鋼筋按其位置及作用,基本分為底板、脅板、橫隔梁、頂板,由于鋼筋用量大,鋼筋直徑粗,長度較長,應(yīng)采用先預(yù)制后安裝。

2.2 箱梁鋼筋制作

(1)鋼筋平臺的制作。鋼筋制作主要是彎筋和焊接,焊接量較大,先用大塊鋼板做好工作平臺,平臺長度按單元焊件尺寸而定,在30-35m左右,寬度5-8m。平臺要求平整,清潔。(2)鋼筋彎制。由于受力筋直徑較粗,用量較大,彎制采用鋼筋彎曲機,采用彎曲機,效率高,規(guī)格化,直徑較小的筋(φ20以下)采用人工彎制,速度較快。(3)鋼筋焊接。由于連續(xù)箱梁中頂板、脅板、底板的受力筋較長,若采用一次成形,在安裝時,會產(chǎn)生很多不便,所以采用分段預(yù)制,集中安裝,在鋼筋場地,將筋做成25-40m的單元件或單元骨架,運到橋上焊接成形。

在后臺焊接時,先將鋼筋在平臺上按設(shè)計圖紙布置就緒。焊接過程中,由于溫度變化,骨架將會發(fā)生翹曲變形,使骨架的尺寸和形狀不能符合設(shè)計要求,同時會在焊縫內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力而使焊縫開裂。為防止焊接變形,可采取以下措施:在焊前,先在平臺上焊上定位器,卡住鋼筋,使之不走位;焊接時先點焊,使其成為一體,然后焊縫,焊接時,采用“跳焊法”,以防焊接變形,產(chǎn)生過大撓度。另外,采用雙面焊縫,可使鋼筋變形均勻?qū)ΨQ。在拼裝骨架時,考慮焊接變形和梁的預(yù)拱度對骨架尺寸的影響而設(shè)置預(yù)拱度,跨徑22-25m的預(yù)拱度2-3cm。

2.3 制梁模板制造及安裝要求

模板應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,確保箱梁在施工過程中,各部位尺寸及預(yù)埋件的準確,并在多次反復(fù)使用下不產(chǎn)生影響梁體外形的剛度。

(1)底模。箱梁一次灌注混凝土重量達530多噸,加上梁體模板重達90多噸和每平方米1.5KN的施工荷載,底模每延米荷載達27噸以上。為使底模板剛度大且滿足受力均勻的要求,底模面板采用12mm厚的鋼板與槽鋼組成井字型整體焊接結(jié)構(gòu),利用鋼結(jié)構(gòu)底橫梁將底模受力傳遞到臺座基礎(chǔ)。

井字型結(jié)構(gòu)分段制作,便于調(diào)整其平整度和底模的反拱度。底模的反拱設(shè)置根據(jù)底模的分段呈折線布置,同時為了將模板受力均勻地傳遞給基礎(chǔ),采用了三點支撐的工字型底橫梁,與混凝土地基有效地結(jié)合成整體,既增加了底模的剛度,也增加了混凝土條形地基的橫向剛度,同時節(jié)約了鋼材的用量。橫梁的間距為800mm。底模與側(cè)模的密封采用燕尾橡膠條進行密封,底模與端模的密封采用海綿橡膠條進行密封。

(2)外模。箱梁的梁高2m,上翼板懸挑寬度達3m,側(cè)模板同時承受灌注混凝土的側(cè)向壓力和上翼板混凝土的豎向壓力以及施工荷載。為保證混凝土的密實,還須在側(cè)模上設(shè)置振動器。為保證梁體混凝土外側(cè)的平整和光滑,采用剛度較大的整體側(cè)模。側(cè)模由面板、面板加勁槽鋼、面板加勁立帶、側(cè)模支腿、調(diào)節(jié)支撐和調(diào)節(jié)拉桿組成。模板加勁立帶的設(shè)置,確保了側(cè)模雙向受力的剛度;面板加勁槽鋼的采用,節(jié)約了鋼材的用量,還增加了側(cè)模的縱向剛度;側(cè)模立腿的使用,改變了側(cè)模上翼的懸挑受力為簡支受力的受力方式。

考慮到側(cè)模剛度大,側(cè)模立腿受力不勻,為保證在上翼板混凝土灌注時側(cè)模不發(fā)生變形,增設(shè)立腿調(diào)節(jié)支撐和調(diào)節(jié)拉桿,通過調(diào)節(jié)支撐來保證側(cè)模立腿的支撐高度,通過調(diào)節(jié)拉桿來對側(cè)模立腿預(yù)施荷載壓力,來保證側(cè)模在混凝土灌注施工時的雙向受力穩(wěn)定。

(3)內(nèi)模。a.液壓式內(nèi)模。液壓式內(nèi)模有二種.一種是液壓整體收縮抽拔式內(nèi)模。其方案是設(shè)立內(nèi)?？v梁,把整個內(nèi)模按頂板和側(cè)模鉸接為三大塊或多塊,利用液壓頂伸縮完成內(nèi)模支模和拆模,利用整體內(nèi)模床來支撐內(nèi)模。它的優(yōu)點是:鋼模整體性好;整體剛度大;表面平整光潔;混凝土表面平整、美觀;容易保證梁體外觀尺寸;支模和拆模時可一次整體完成,減少勞動用工和減輕工人的勞動強度。其缺點是:由于精度高,帶來加工制造困難,用鋼量大,使用維修難度大,模板投資大,其箱體內(nèi)油頂設(shè)置多,難以保持同步運動,因而使內(nèi)模易變形,模板變形后難以修復(fù);由于箱梁的兩端帶有隔墻,其整體內(nèi)模脫模時須完全折疊,造成內(nèi)模豎向剛度減小,移動時若支點不勻容易產(chǎn)生變形;因為箱室凈空低,加上內(nèi)模的油頂和支撐,減小了箱室的空間,給箱底混凝土灌注帶來困難;立模時,只能在臺座上完成,其工序時間較長。b.拼裝式內(nèi)模。工具式拼裝內(nèi)模:其方法是采用工字型斷面的鋼梁及節(jié)點板拼成環(huán)形骨架,以螺旋支撐桿組成穩(wěn)定的三角體系,消除環(huán)形骨架拼裝接點的微量變形;面板采用工具式鋼模板拼裝,在環(huán)形鋼結(jié)構(gòu)骨架上形成整體內(nèi)模。

拼裝式內(nèi)模安裝使用方法:先拼裝骨架,后鋪設(shè)面板。骨架的拼裝精度直接影響內(nèi)模的整體精度。拼裝時控制好四個點的準確位置,上下兩條線互相平行即可保證骨架精度,為此,先特制了四種骨架的拼裝胎具。骨架分段吊運,對好位后,用正反絲桿調(diào)節(jié)骨架。這樣做的優(yōu)點:快速、方便、精度高。