橋梁模板的設(shè)計(jì)與安裝

任雪振

(邯鄲市華冠機(jī)械有限公司 056000)

橋梁模板的設(shè)計(jì)與安裝

任雪振

(邯鄲市華冠機(jī)械有限公司 056000)

模板設(shè)計(jì)與安裝需要耗費(fèi)大量的人力物力，而且對(duì)周圍交通也容易造成影響。為了有效節(jié)約施工成本，加快施工進(jìn)度，需要重視模板的設(shè)計(jì)與安裝。現(xiàn)階段，部分橋梁的現(xiàn)澆施工采用掛籃或架橋機(jī)裝配兩種方式，不僅施工緩慢，而且成本高，為了改變現(xiàn)有橋梁施工的種種弊端，本文擬探索新的模板結(jié)構(gòu)形式和安裝方法，從而提升現(xiàn)澆梁施工水平。

橋梁模板；設(shè)計(jì)；安裝

隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的新型材料被應(yīng)用于橋梁工程施工中，一些價(jià)格低廉的高強(qiáng)材料更是直接替代傳統(tǒng)材料得到廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，隨著模板技術(shù)的提升和改進(jìn)，模板作為一種新的功能結(jié)構(gòu)在混凝土施工后無需拆除，可以直接作為工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)件起到保溫、承受荷載、隔熱等作用。鑒于模板工藝廣闊的發(fā)展前景和模板構(gòu)件在工程施工中的功能優(yōu)勢(shì)，本文將結(jié)合工程實(shí)際對(duì)橋梁模板的設(shè)計(jì)與安裝問題進(jìn)行深入探討，希望推動(dòng)橋梁模板工藝進(jìn)步。

一、工程案例

永定河大橋的上部結(jié)構(gòu)采用的是鋼筋混凝土板拱，共計(jì) 11個(gè)孔，最大跨徑70m，最小跨徑35m，板拱與河堤平交。河面以上的橋梁長(zhǎng)度為553m，寬度為21m，板拱上為現(xiàn)澆空心板梁結(jié)構(gòu)，下部為混凝土樁承結(jié)構(gòu)，橋臺(tái)形狀為U型。橋梁拱圈的跨徑肋為混凝土實(shí)體板型斷面，其余肋拱為箱型斷面。永定河大橋的主梁采用的是箱形截面，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土。

二、模板項(xiàng)目難點(diǎn)和重點(diǎn)

該橋梁模板的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和重點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）永定河大橋位于綠色生態(tài)走廊，是打造永定河旅游生態(tài)特色的重點(diǎn)項(xiàng)目，因此，對(duì)工程外觀有設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。模板設(shè)計(jì)不僅要考慮環(huán)保因素，而且還要保證相關(guān)模板產(chǎn)品必須符合綠色生態(tài)原則。由于施工現(xiàn)場(chǎng)的部分區(qū)域地基承載力較弱，因此在進(jìn)行模板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮如何加強(qiáng)基礎(chǔ)處理，避免模架穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。由于該橋梁施工項(xiàng)目對(duì)施工質(zhì)量、工期要求都較為嚴(yán)格，因此，在模板選擇和計(jì)算過程中，需要全面綜合考慮模板支設(shè)的可操作性和美觀性，這樣才能保證模板施工效果[1-2]。（2）永定河大橋的跨徑和斷面形式較多，不同區(qū)段的具體形式不同，因此在模架設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合不同跨徑和斷面形式進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算，在搭設(shè)上部支架的同時(shí)還要處理下部基礎(chǔ)。如果施工過程中出現(xiàn)陰雨天氣，還要采用單獨(dú)設(shè)計(jì)排架的方式來實(shí)現(xiàn)防洪防汛目的。

三、模板設(shè)計(jì)

（一）拱圈模板設(shè)計(jì)

拱圈模板的設(shè)計(jì)原則為：安全、可靠、便于操作、經(jīng)濟(jì)合理。拱圈模板的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括架體、底模和壓模。架體標(biāo)準(zhǔn)段的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用碗扣式鋼管支架結(jié)構(gòu)，鋼管型號(hào)建議選用48×3.5mm，立桿的步間距為120cm[3]。泄洪通道的外部支架應(yīng)當(dāng)采用貝雷梁和鋼管立柱的聯(lián)合支撐體系，結(jié)合永定河的汛期特點(diǎn)和該橋梁的防汛要求，需要在跨徑70m處搭設(shè)一個(gè)泄洪通道，每個(gè)泄洪通道內(nèi)都包含4個(gè)鋼管柱，貝雷梁間距90cm。拱圈底模的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于確定主龍骨和次龍骨所用鋼管的強(qiáng)度型號(hào)，該橋梁建議采用48×3.5mm的鋼管，相應(yīng)的面板需要采用膠合板。拱圈壓模的設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)部分，包括拱橋頂板上模板、底板上模板和橋底板。拱橋頂板上模板需要使用1.5cm厚的膠合板和方木，加工成型的模板長(zhǎng)度為1.4m，寬度為1.2m[4]。

（二）拱上模架設(shè)計(jì)

拱上模板設(shè)計(jì)可以分為基礎(chǔ)處理、架體設(shè)計(jì)和模板設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)。由于該橋梁工程的現(xiàn)澆梁支架體系有一大部分直接支撐在拱圈上，弧形結(jié)構(gòu)的拱圈無法為支架底托提供支撐作用點(diǎn)，因此需要支架底托的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在拱圈上澆筑一個(gè)寬約25cm的混凝土結(jié)構(gòu)，這樣可以為支架底托提供一個(gè)穩(wěn)定的工作平面。為了提高工作平面的穩(wěn)定性，保證施工安全，需要采用埋設(shè)鋼筋的方式來加固混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋間距為50cm。拱上模板采用的是碗扣式支撐體系，立桿之間的步距需要根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)確定，如果梁體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆梁，步距一般確定為90cm，如果是空心板梁則需要確定步距為60cm[5-6]。在布置空心板梁時(shí)，由于其板室數(shù)量較多，因此需要根據(jù)荷載最大的原則來布置。在模板設(shè)計(jì)中，由于該橋梁的現(xiàn)澆梁有兩種類型，因此需要分別設(shè)計(jì)兩種模板。在現(xiàn)澆梁模板設(shè)計(jì)中，需要依次設(shè)計(jì)底模、側(cè)模和內(nèi)模，底模由次主龍骨、次龍骨構(gòu)成，面板為厚度 1.5cm的膠合板，小方木之間的間距為90cm。側(cè)模由面板、斜支撐、主龍骨和次龍骨組成，每個(gè)主龍骨上部都需要用斜撐頂死，斜撐之間的間距為90cm。內(nèi)模由內(nèi)側(cè)模和頂模組成，在主龍骨上需要設(shè)置兩個(gè)長(zhǎng)寬各為10cm的方木作為橫撐，橫撐之間的間距不得大于70cm。空心板梁模板設(shè)計(jì)同樣需要依次經(jīng)過底模設(shè)計(jì)、側(cè)模設(shè)計(jì)和內(nèi)模設(shè)計(jì)?？招陌辶旱啄５脑O(shè)計(jì)與現(xiàn)澆梁類似，只是需要將小方木之間的間距調(diào)整為30cm。側(cè)模由面板、次龍骨和斜支撐組成，由于在搭設(shè)模板后剩余空間不足，因此僅需設(shè)置一個(gè)主龍骨即可。主龍骨的上部需要使用斜撐頂死，斜撐之間的間距為90cm。內(nèi)模選用的是空心紙模板，為了防止出現(xiàn)模板上浮的情況，在模板的外側(cè)需要設(shè)置兩個(gè)固定圓鋼，同時(shí)還要用鋼筋進(jìn)行支撐。

四、模板安裝

模板的安裝分為底模安裝、側(cè)模安裝、內(nèi)模安裝和頂模安裝幾個(gè)環(huán)節(jié)。底模的安裝需依次鋪設(shè)方木、微彎鋼管和膠合板，安裝時(shí)需要用吊車首先安裝中間部分的底模，待中間模板固定妥善后再安裝兩側(cè)的模板。側(cè)模的安裝分為腹板側(cè)板安裝和外側(cè)懸臂板安裝兩個(gè)步驟，需要用到15cm×15m規(guī)格的方木，此外，在方木的上方還需要鋪設(shè)厚度為15cm的膠合板。在內(nèi)模安裝過程中，為了保證箱室的潔凈，需要分兩次澆筑混凝土，第一次需要澆筑底板和腹板，第二次需要澆筑頂板，內(nèi)模需要使用5cm×10cm的方木作為次龍骨，龍骨之間的距離設(shè)置為20cm。鋪設(shè)過程中需要預(yù)留通風(fēng)孔。底板混凝土澆筑完成后需要及時(shí)拆除內(nèi)模，之后搭設(shè)頂模和膠合板，采用5cm×10cm的方木作為骨架，方木之間的距離為20cm。模板安裝完成后下一步就是安裝鋼筋和澆筑混凝土。在鋼筋安裝過程中尤其要注意接頭的布置，一般需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置鋼筋接頭，而且間隔位置必須設(shè)置鋼筋接頭，這樣才能保證兩個(gè)混凝土構(gòu)件之間的穩(wěn)定聯(lián)結(jié)?；炷恋臐仓枰侄芜M(jìn)行，結(jié)合本次工程實(shí)際可將混凝土分為拱腳段、中間段、合攏段三部分，而且澆筑過程中需要同時(shí)使用兩輛泵車同步進(jìn)行。拱腳段和中間段的澆筑需要一次完成，而且需要盡量選擇氣溫較低的天氣條件進(jìn)行，并保證在凌晨完成合攏。中間段需要分兩次澆筑完成，為了避免混凝土發(fā)生坍落，需要在混凝土的頂部扣壓一個(gè)模板。需要注意的是，70m跨徑處容易出現(xiàn)偏心荷載，因此需要通過設(shè)置配重混凝土的方式來平衡偏心荷載。配重混凝土的頂部需要設(shè)置一個(gè)厚度為4cm的苯板，便于其與上端的箱室隔離。配重混凝土需要采用無銹蝕混凝土，而且需要進(jìn)行嚴(yán)格的密度檢測(cè)，只有檢測(cè)合格才能進(jìn)行下一步混凝土澆筑施工。

結(jié)語(yǔ)：

本次研究以永定河大橋工程項(xiàng)目為例，具體分析了其模板設(shè)計(jì)與安裝流程。經(jīng)過科學(xué)系統(tǒng)的模板設(shè)計(jì)與安裝，永定河大橋現(xiàn)已竣工通車，澆筑完成之后的橋梁模板不僅外形美觀，弧線優(yōu)美，質(zhì)量上乘，比預(yù)期工期縮短了近一個(gè)月，大大降低了施工成本，而且還最大限度的降低了對(duì)周邊環(huán)境的不良影響，達(dá)到了內(nèi)外兼收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐表明，該橋梁工程的模板設(shè)計(jì)與安裝方法是切實(shí)可行的，具有諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，值得在類似橋梁工程項(xiàng)目中推廣使用。

[1]張良杰. 《建筑業(yè) 10項(xiàng)新技術(shù)》(2010版)之模板及腳手架技術(shù)[J]. 施工技術(shù),2011,05:23-25.

[2]陳文霞,陳文芳. 淺析公路橋梁混凝土、模板施工技術(shù)[J]. 科技風(fēng),2011,21:152.

[3]楊楓. 橋梁工程中模板支架坍塌原因分析及對(duì)策[J]. 市政技術(shù),2012,05:46-49+110.

[4]閻保家,張曉波. 京滬高鐵濟(jì)南西站橋建一體結(jié)構(gòu)臨時(shí)行車貝雷梁防護(hù)支架的設(shè)計(jì)計(jì)算與施工[J]. 江西建材,2014,17:196-200.

[5]李廣東,荀學(xué)思,趙德剛. 永定河大橋現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模架設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J]. 市政技術(shù),2014,S1:49-54.

[6]席鳳舞. 淺談橋梁腳手架結(jié)構(gòu)模板支撐架的構(gòu)造和設(shè)計(jì)[J]. 北方交通,2015,07:5-7+12.

U45

B

1007-6344（2016）03-0018-01

?