可折疊內(nèi)模40m跨預(yù)制裝配混凝土箱梁施工技術(shù)

傅重陽(yáng)

（中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

可折疊內(nèi)模40m跨預(yù)制裝配混凝土箱梁施工技術(shù)

傅重陽(yáng)

（中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

介紹了鄭盧高速公路大鐵溝特大橋針對(duì)引橋40m預(yù)制裝配式混凝土箱梁施工中，在整體工期緊張的形勢(shì)下，通過優(yōu)化內(nèi)模模板結(jié)構(gòu)，開發(fā)了可折疊式內(nèi)模預(yù)制裝配式混凝土箱梁快速施工技術(shù)，改變了內(nèi)外模常規(guī)配備比例，縮短了內(nèi)模拆卸時(shí)間，減少了內(nèi)模安拆人數(shù)，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。

橋梁；混凝土箱梁；預(yù)制；裝配式；可折疊；內(nèi)模

預(yù)制裝配式混凝土箱梁作為橋梁上部結(jié)構(gòu)的一種形式在建設(shè)中已經(jīng)普遍應(yīng)用，其施工工序已經(jīng)固定，現(xiàn)階段隨著公路市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)施工的質(zhì)量及進(jìn)度要求較高，如何在固定模式下同時(shí)提高預(yù)制裝配式混凝土箱梁的生產(chǎn)質(zhì)量和施工進(jìn)度是擺在我們面前的主要問題。在梁體內(nèi)部施工過程中，由于箱梁內(nèi)部箱體空間較小，內(nèi)模采用螺栓連接拆卸效率低等問題，給施工帶來極大的困難。

1 工程概況

大鐵溝特大橋是鄭州至盧氏高速公路洛寧至盧氏段的一座大型三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，其上部結(jié)構(gòu)為（4×40+4×40+85+160+85+ 5×40）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)+預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，橋梁全長(zhǎng)為856.48m，橋面凈寬2×11.38m，全寬24.5m。引橋?yàn)?×40m、5×40m先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)制裝配式混凝土連續(xù)箱梁。

2 工程特點(diǎn)

1）內(nèi)模采用上倒角模板與同側(cè)腹板利用合頁(yè)連接成整體，合頁(yè)與模板采用螺絲連接，并且周圍與模板滿焊，焊縫處打磨，使內(nèi)模接縫連接密實(shí)，有效地控制了梁體內(nèi)側(cè)質(zhì)量。

2）模板可進(jìn)行整裝、整拆，模板每節(jié)1.5m，拼裝成一個(gè)整體，施工工序簡(jiǎn)捷、速度快。

3）內(nèi)模拆卸時(shí)，卸除全部?jī)?nèi)側(cè)橫向支撐，倒角模自然脫落，由底部附著鋼絲繩直接拉出，減小了對(duì)內(nèi)側(cè)混凝土面的損壞，加快了施工進(jìn)度，提高了工作效率。

4）箱梁模板配置內(nèi)外模數(shù)量比為1∶1.5，模板打磨涂脫模劑后，直接可進(jìn)行第二次循環(huán)作業(yè)，內(nèi)模周轉(zhuǎn)效率高，降低了內(nèi)模數(shù)量。

5）梁體內(nèi)部施工工序減少，給作業(yè)人員帶來極大的便利，作業(yè)人員安全系數(shù)提高。

6）減少了用螺栓連接這一傳統(tǒng)方法中的材料消耗及工作量。

3 技術(shù)原理

1）在箱梁預(yù)制施工前，優(yōu)化內(nèi)模加工方案，將內(nèi)側(cè)模板連接方式優(yōu)化為合頁(yè)連接，經(jīng)論證后投產(chǎn)制作，可折疊式內(nèi)模設(shè)計(jì)圖案如圖1所示。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行臺(tái)座施工，臺(tái)座采用交叉布設(shè)，利用槽鋼及鋼板焊接形成梁體底模。

圖1 內(nèi)模設(shè)計(jì)圖

2）待模板制作完成后，進(jìn)場(chǎng)試拼，并開始箱梁鋼筋綁扎作業(yè)，腹板鋼筋綁扎時(shí)利用卡具控制間距，鋼束穿好后，利用井字形鋼筋按孔道坐標(biāo)準(zhǔn)確定位。

3）合模前，對(duì)模板打磨、涂脫模劑，內(nèi)模提前在預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行整體拼裝，利用兩臺(tái)80t龍門吊吊入箱體后，安裝對(duì)稱支撐并調(diào)整中心位置，保證兩側(cè)腹板等寬。

4）頂板作業(yè)時(shí)，采用鋼板作為負(fù)彎矩槽口模板，既保證槽口尺寸而且周轉(zhuǎn)率高。

5）待混凝土澆筑完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除模板，內(nèi)模拆除時(shí)，由于腹板與倒角模板為合頁(yè)連接，所以只需將對(duì)稱支撐拆掉即可抽出進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用。

6）可折疊式內(nèi)模預(yù)制裝配式混凝土箱梁施工工藝流程如圖2所示。

圖2 可折疊式內(nèi)模預(yù)制裝配式混凝土箱梁施工工藝流程圖

施工工藝必須嚴(yán)格按照施工步驟進(jìn)行：施工準(zhǔn)備→內(nèi)模設(shè)計(jì)、制作→底模鋪設(shè)→底板、腹板鋼筋的焊接綁扎→埋設(shè)波紋管→外模板、內(nèi)模板安裝（內(nèi)模整體拼裝）→頂板鋼筋綁扎→安裝負(fù)彎矩波紋管→澆筑底板砼→澆筑腹板、頂板砼→拆模養(yǎng)生（內(nèi)模整體拆卸）→穿束→鋼絞線張拉→孔道壓漿→封錨→移梁、存放。

圖3 箱梁內(nèi)模的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖

4 關(guān)鍵工序施工技術(shù)及操作要點(diǎn)

1）可折疊式內(nèi)模設(shè)計(jì)、制作 內(nèi)模設(shè)計(jì)期間，充分考慮工期方面的壓力，在安排工序中如何節(jié)約作業(yè)時(shí)間，經(jīng)過反復(fù)討論，確定將腹板與頂板倒角模板采用合頁(yè)連接（圖3），并經(jīng)制作加工、箱梁施工等相關(guān)專家論證后，認(rèn)定此方案可行，在加工中著重注意合頁(yè)與模板的連接性。

2）制梁臺(tái)座布設(shè) 制梁臺(tái)座采用整體式砼臺(tái)座，平行于龍門吊軌道交叉布設(shè)，充分預(yù)留出箱梁內(nèi)模整體拆卸場(chǎng)地，臺(tái)座基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）相關(guān)規(guī)定。

3）底模鋪設(shè) ①在澆筑基礎(chǔ)混凝土過程中，兩側(cè)預(yù)埋與底模模板連接的槽鋼（5cm×5cm），槽鋼與基礎(chǔ)鋼筋焊接成整體，嚴(yán)格控制槽鋼的線形，確保施工時(shí)外側(cè)模板與其連接緊密；②待基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到要求后，鋪設(shè)底模鋼板，鋼板與槽鋼焊接牢固，避免箱梁施工期間受到震動(dòng)而使底模變形。

4）綁扎底、腹板鋼筋及安裝波紋管 ①鋼筋及鋼絞線在加工場(chǎng)集中下料、制作，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，因腹板縱向鋼筋較長(zhǎng)，故在綁扎期間，每隔10m對(duì)稱設(shè)置一道卡具，以保證鋼筋間距；②波紋管安裝位置要準(zhǔn)確，按照孔道坐標(biāo)將波紋管固定，波紋管接頭利用膠帶裹死，避免漏漿，造成堵管現(xiàn)象發(fā)生。

5）模板安裝、固定 ①外模預(yù)拼合格后，用龍門起吊與底模連接，并連接牢固；②外模拼裝步驟如下：起吊外模精確對(duì)位→外模支撐與地面支撐牢固→調(diào)節(jié)外模高度→固定外?！鷻z查上翼緣內(nèi)外側(cè)尺寸；③在外模安裝的同時(shí)，內(nèi)模開始在場(chǎng)地整體拼裝，待外模安裝完成后，利用龍門吊整體吊入箱體；④因內(nèi)模倒角與腹板靠合頁(yè)連接，所以在內(nèi)模安裝前，一定要將上下橫向支撐固定，以免在吊裝過程中發(fā)生模板變形現(xiàn)象；⑤以底板中心為基礎(chǔ)，調(diào)節(jié)腹板厚度，保證梁體內(nèi)腔位置準(zhǔn)確；⑥堵頭板采用鋼板焊接而成，在錨墊板處設(shè)置定位孔，安裝時(shí)以梁長(zhǎng)控制其位置，并采用鐵線穿過堵頭板與錨墊板定位孔，使其連接牢固。

6）綁扎頂板鋼筋、安裝頂板波紋管 ①頂板鋼筋在綁扎過程中，注意嚴(yán)格控制頂板保護(hù)層厚度，避免澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)露筋現(xiàn)象；②頂板負(fù)彎矩波紋管位置與鋼筋沖突時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)鋼筋間距。因頂板厚度較小，張拉端加強(qiáng)筋一定要按照設(shè)計(jì)圖紙位置準(zhǔn)確定位。

7）混凝土澆筑 ①混凝土采用拌和站集中拌制，由運(yùn)輸罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在泵車的配合下進(jìn)行澆筑；②底板澆筑混凝土振搗完成后，用鋼板密貼封蓋，鋼板與內(nèi)模底倒角連接牢固，避免混凝土上浮；③腹板從兩端向中間澆筑，這樣既能保證張拉孔道及張拉端間混凝土密實(shí)，又能更好地控制浮漿；④頂板澆筑時(shí)，注意下料高度和位置，以免因高度過高造成混凝土離析或者因位置偏移造成堵塞負(fù)彎矩槽口。

8）蒸汽養(yǎng)生、拆模 ①梁體用棉篷布包裹，采用蒸汽養(yǎng)生的辦法，保證冬季施工箱梁實(shí)體質(zhì)量；②混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，開始拆除模板，拆模時(shí)，梁體混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境溫差均不宜大于15℃，內(nèi)外?？赏瑫r(shí)拆除，不影響施工進(jìn)度；③拆除外膜時(shí)，首先拆出端頭模板及橫隔板堵頭模，然后松開對(duì)拉螺桿和兩邊的支撐，拆除兩邊外模，在拆除、起吊作業(yè)時(shí)應(yīng)防止模板發(fā)生塑性變形；④可折疊內(nèi)模拆除時(shí)，首先把內(nèi)模倒角固定支撐桿全部拆除，運(yùn)到內(nèi)模的外部存放，同時(shí)利用內(nèi)模合頁(yè)把合頁(yè)上部模板向內(nèi)收縮與梁體混凝土脫離；⑤內(nèi)模利用相鄰臺(tái)座間預(yù)留場(chǎng)地進(jìn)行整體脫離，具體拆卸方法如下：利用卷?yè)P(yáng)機(jī)先拉出一部分內(nèi)模，同時(shí)利用80t龍門吊吊住內(nèi)模，兩臺(tái)機(jī)器配合使用，確保內(nèi)模穩(wěn)定；內(nèi)模整體拉出到另一側(cè)吊點(diǎn)，并露出吊點(diǎn)位置時(shí)，再利用另一臺(tái)80t龍門吊吊住，直至拉出整個(gè)箱梁內(nèi)腔；⑥內(nèi)模整體拆卸完成后，吊放到內(nèi)模存放區(qū)，進(jìn)行模型清理、檢查以及涂油的工作，然后調(diào)整到設(shè)計(jì)尺寸，合頁(yè)處用橫梁連接牢固準(zhǔn)備下次使用；⑦端頭模板拆卸完成后，及時(shí)對(duì)端部混凝土進(jìn)行鑿毛，以露出粗骨料為最佳標(biāo)準(zhǔn)。

9）穿束、張拉 腹板鋼絞線穿束在混凝土養(yǎng)生及拆模過程中進(jìn)行，因每束鋼絞線數(shù)量較少，故可單根進(jìn)行作業(yè)。張拉時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求編號(hào)對(duì)稱張拉，完成后，注意隨時(shí)觀測(cè)梁體底板反拱情況。

10）壓漿、封錨 壓漿料采用機(jī)械拌制，壓漿過程中控制油表壓力，待出漿口均勻流出漿體并且無(wú)氣泡時(shí)方可停止，并立即用與梁體同標(biāo)號(hào)的水泥拌合物進(jìn)行封堵。

11）箱梁的存放 ①?gòu)埨瓿珊蠹纯梢屏憾逊牛淞憾逊胖雾斆嫖挥谕黄矫?，誤差不大于2mm，移梁過程必須做好場(chǎng)內(nèi)保通工作；②預(yù)制完成的每片梁必須標(biāo)上橋梁名稱、梁板編號(hào)、梁板跨徑、預(yù)制日期等。待梁板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上后，才能起吊移梁；③預(yù)制場(chǎng)移梁與存放均用龍門吊進(jìn)行，在存梁區(qū)按順序存放，存放時(shí)間不宜超過90天；④梁板起吊時(shí)要緩緩升起，移梁運(yùn)輸過程中，2臺(tái)龍門吊要專人統(tǒng)一指揮，行走速度要一致，避免梁板擺動(dòng)，梁板起吊高度不得超過2.5m，到達(dá)存梁位置后方可緩緩升起，移至存梁臺(tái)座。就位時(shí)，要緩緩下落。梁板存放時(shí)的支撐位置應(yīng)與吊點(diǎn)位置一致，并應(yīng)支撐牢固，存梁高度不得超過兩層，并且頂層梁體的翼板根部采用方木對(duì)稱支撐，防止梁體失衡。

5 其他操作要點(diǎn)

1）在梁體鋼筋綁扎過程中，注意按設(shè)計(jì)圖紙要求，安裝支座預(yù)埋鋼板、防撞墻預(yù)埋件、通風(fēng)孔等梁體預(yù)埋件，確保準(zhǔn)確定位，固定牢固。

2）內(nèi)模方案優(yōu)化過程中，組織模板制作生產(chǎn)、施工使用方技術(shù)人員共同檢算，確定滿足受力條件后，開始可加工制作。

3）模板進(jìn)場(chǎng)后，由安檢工程師組織模板驗(yàn)收，并進(jìn)行試拼，達(dá)到要求后投入生產(chǎn)。

4）內(nèi)模周轉(zhuǎn)使用過程中，要經(jīng)常檢查合頁(yè)的磨損情況，并清理合頁(yè)范圍內(nèi)的混凝土殘?jiān)?，每次拆模后必須?duì)合頁(yè)連接處刷油，保證翻轉(zhuǎn)正常。

5）在內(nèi)模用鋼絲繩整體牽出后，檢查每節(jié)的連接螺栓是否松動(dòng)，并及時(shí)打磨、涂刷脫模劑，防止模板銹蝕，減少周轉(zhuǎn)次數(shù)。

6 效益分析

在整體工期緊張的形勢(shì)下，通過優(yōu)化內(nèi)模模板結(jié)構(gòu)，內(nèi)模模板上倒角模板與同側(cè)腹板利用合頁(yè)連接成整體，在實(shí)際應(yīng)用中拆裝簡(jiǎn)捷，操作方便，有效地加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量，節(jié)省了成本，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié) 語(yǔ)

本文通過可折疊式內(nèi)模預(yù)制裝配式混凝土箱梁施工技術(shù)研究，有效解決了在梁體內(nèi)部施工過程中，由于箱梁內(nèi)部箱體空間小，內(nèi)模采用螺栓連接拆卸效率低等問題，給施工帶來的難題，在工期極其緊張的情況下，通過優(yōu)化內(nèi)模結(jié)構(gòu)，開發(fā)了可折疊式內(nèi)模預(yù)制裝配式混凝土箱梁施工技術(shù)，改變了內(nèi)外模常規(guī)配備比例，縮短了內(nèi)模拆卸時(shí)間，減少了內(nèi)模安拆人數(shù)，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率，安全系數(shù)高，節(jié)約了施工成本。

（編輯 張海霞）

Collapsible inner mold 40m span precast concrete box girder construction technology

F U Chong-yang

U448.21+8

B

1001-1366(2015)11-0066-04

2015-07－18