箱梁現(xiàn)澆翼緣板模型支架設(shè)計(jì)研究

白軍平

中鐵八局集團(tuán)橋梁工程有限責(zé)任公司

【摘 要】在丘陵較多的鐵路線路上使用箱梁，就存在箱梁通過(guò)隧道運(yùn)架的情況。根據(jù)箱梁自身情況及隧道尺寸選擇現(xiàn)場(chǎng)澆注翼緣板，可以減小隧道截面尺寸。在現(xiàn)場(chǎng)翼緣板施工過(guò)程中，現(xiàn)澆翼緣板的模板的支架為其中的技術(shù)難點(diǎn)，本文詳細(xì)闡述了箱梁翼緣板模型的一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的支架做法。

【關(guān)鍵詞】箱梁；現(xiàn)澆翼緣板；模型支架

1.前言

我國(guó)屬于山多丘陵多的國(guó)家，隨著國(guó)家鐵路《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“四縱四橫”的設(shè)計(jì)，西北地區(qū)、西南地區(qū)、東南地區(qū)等區(qū)域鐵路都在加速修建。在丘陵眾多區(qū)域，在鐵路修建中由于選線等原因，存在橋梁位于隧道中間。箱梁一般都為預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制，現(xiàn)澆箱梁成本過(guò)高，因此預(yù)制箱梁怎么過(guò)隧道為一個(gè)重要課題。箱梁過(guò)隧道可以考慮加寬隧道、現(xiàn)澆翼緣板等方式，在這個(gè)課題中比較經(jīng)濟(jì)的就是箱梁切割翼緣板，在箱梁架設(shè)以后現(xiàn)澆翼緣板，可以避免隧道尺寸過(guò)大、運(yùn)梁車轉(zhuǎn)彎及運(yùn)梁車高度限制等弊端。

2.工程概況及要求

現(xiàn)場(chǎng)澆注翼緣板包括鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力工程等分項(xiàng)工程，由于其現(xiàn)澆位于箱梁架設(shè)后，屬于高空作業(yè)，施工風(fēng)險(xiǎn)較高，既要保證施工安全，又要保證施工質(zhì)量，同時(shí)滿足箱梁外形外觀要求；既要保證架設(shè)后現(xiàn)澆翼緣板施工的工期安排，又要保證運(yùn)梁車順利通過(guò)。通過(guò)多種現(xiàn)澆翼緣板澆筑方式和模板方式的研究，在綜合經(jīng)濟(jì)、安全、質(zhì)量和工期的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出現(xiàn)有“懸臂支架法”，易于操作又保證質(zhì)量安全。

3.現(xiàn)澆翼緣板模板設(shè)計(jì)

為了保證現(xiàn)澆翼緣板施工，達(dá)到質(zhì)量、安全各項(xiàng)指標(biāo)完成，經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比，最終選定“懸臂支架法”進(jìn)行現(xiàn)澆翼緣板施工，具體施工工藝為：在橋面上安裝模型支架，用吊車把模型安裝到位，固定模型于支架上，在模型上焊接綁扎鋼筋，利用梁場(chǎng)現(xiàn)有攪拌站及混凝土罐車進(jìn)行混凝土澆筑，養(yǎng)護(hù)，脫模等施工工作。

3.1模型設(shè)計(jì)

模型設(shè)計(jì)要滿足現(xiàn)澆翼緣板在工人工作面在橋上，安裝方便，利于工人操作，并且在混凝土澆筑期間保證翼緣板的成型以及如何防止露漿和翼緣板的外形外觀質(zhì)量

3.1.1模型設(shè)計(jì)

考慮翼緣板施工都在橋面上，減小高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，將翼緣板模型設(shè)計(jì)成懸臂式，所有操作面都在橋面上。

圖1：現(xiàn)澆模型支架示意圖

3.1.2模型設(shè)計(jì)受力分析：

圖2：ansys建模 圖3：ansys位移圖

通過(guò)受力分析及ANSYS建模發(fā)現(xiàn)點(diǎn)4及點(diǎn)5有豎向位移，在模型制作完畢以后，梁場(chǎng)模擬實(shí)際情況進(jìn)行了堆載試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)下沉量為5mm，因此確定預(yù)留模型下沉量為5mm。

模型結(jié)構(gòu)：模型由端模、側(cè)模、底模、以及模型支撐橫梁和拉桿。

3.2模型制作要求

翼緣板模型制作分支架制作及模板制作.

3.2.1支架制作，因支架為主要的承力系統(tǒng)，因此支架的選材最為重要，全部選用國(guó)標(biāo)45號(hào)鋼材。支架焊接質(zhì)量一定要滿焊，以保證有足夠的剛度及穩(wěn)定性。

3.2.2模板制作，模板用鋼板焊接而成，為保證翼緣板的外形外觀尺寸，模型的角度要嚴(yán)格控制，底部用角鋼進(jìn)行加固，保證其剛度，不因使用次數(shù)而變形。模型及模型的焊縫必須打磨光滑，保證外觀質(zhì)量。

3.3模型組裝與拆卸：

3.3.1安裝模型支架：首先板凳支撐，板凳支撐安裝好安裝支撐橫梁，支撐橫梁與板凳支撐及拉桿1連接。其中拉桿1與梁體預(yù)埋鋼筋相連。

3.3.2安裝模型：用吊車將底模平吊起，掛起正反拉桿及斜拉桿，粗調(diào)后放松吊車；測(cè)量以后進(jìn)行精調(diào)，保證模型的外形尺寸。

3.3.3模型拆卸：整個(gè)拆卸過(guò)程與安裝過(guò)程相反，先用吊車掛住模板，松掉斜拉桿及正反拉桿，緩緩放下模板。拆除模板以后再拆除模型支架。

3.3.4拆除后的模板應(yīng)及時(shí)清理，并涂刷脫模劑，轉(zhuǎn)運(yùn)至下一榀現(xiàn)澆翼緣板處進(jìn)行安裝，達(dá)到流水化作業(yè)。

4.設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)澆翼緣板施工的應(yīng)用，可以使高速鐵路預(yù)制梁場(chǎng)的設(shè)置更合理，減少梁場(chǎng)的數(shù)量，從而減少建場(chǎng)投入。目前國(guó)內(nèi)有兩種現(xiàn)澆翼緣板模板支架施工方法，第一種為“滿堂支架法”，滿堂支架使用條件有限制，主要為矮墩，且數(shù)量少的箱梁現(xiàn)澆翼緣板施工，對(duì)于大規(guī)模的翼緣板施工及高位橋墩，此方法推廣有限制。第二種是“三角桁架支撐體系”主要為翼緣板底部，主要利用橋梁通風(fēng)孔和排水口進(jìn)行調(diào)節(jié)螺桿和限位固定支架，此種工法施工作業(yè)面在箱梁橋面翼緣板以下施工，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，操作困難。采用本文“懸臂支架法”現(xiàn)澆翼緣板施工，比“滿堂支架法”和“三角桁架支撐體系”操作簡(jiǎn)單，模板安裝到混凝土澆筑只需要3天時(shí)間，大大加快了施工進(jìn)度，減少人員投入，節(jié)約成本。

4.1現(xiàn)澆翼緣板模型懸臂支撐支架：采用在橋面上懸臂支撐支架，安裝固定現(xiàn)澆翼緣板模型，施工方便、安全，保證工人操作面全部在橋面上，安全風(fēng)險(xiǎn)小，解決了翼緣板高空作業(yè)難。

4.2此方式進(jìn)行現(xiàn)澆翼緣板施工，提高了現(xiàn)澆翼緣板的施工工效，保證了工期及成本。

4.3此方式施工時(shí)候，不影響橋面車輛及運(yùn)梁車通過(guò)。

5.安全注意事項(xiàng)

5.1 現(xiàn)澆翼緣板處于高空作業(yè)，施工前做好“現(xiàn)澆翼緣板安全技術(shù)交底”，保證施工人員都熟悉翼緣板施工的安全注意事項(xiàng)。

5.2 按照安全技術(shù)規(guī)程，把安全工作細(xì)化到每一個(gè)施工過(guò)程，對(duì)重點(diǎn)部位、重要工序、關(guān)鍵環(huán)節(jié)指定專人負(fù)責(zé)，進(jìn)行施工安全跟蹤控制。安全員須監(jiān)控各個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工安全。

5.3 現(xiàn)澆翼緣板施工時(shí)，在橋梁兩側(cè)支架周圍安裝防護(hù)欄桿，以確保施工人員安全。所有施工人員操作都必須佩系安全帶。

5.4 在跨公路或鄉(xiāng)村道路時(shí)，安排專人在橋下對(duì)道路進(jìn)行半封閉施工，保證施工安全。

6.結(jié)束語(yǔ)

“懸臂支架法”翼緣板現(xiàn)澆施工在保證質(zhì)量、安全、工期的基礎(chǔ)上，圓滿的完成箱梁翼緣板的現(xiàn)澆任務(wù)，外形尺寸與整體預(yù)制箱梁完全一致，新老混凝土接縫緊密，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用“懸臂支架法”進(jìn)行現(xiàn)澆翼緣板的施工為箱梁在多山多丘陵地區(qū)的使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此施工工藝可為今后高鐵過(guò)隧道橋梁尺寸設(shè)計(jì)與控制提供有力的技術(shù)保障。為箱梁的推廣，乃至客運(yùn)專線在多山多丘陵地區(qū)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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