預(yù)制箱梁抽拉式內(nèi)模拆除平臺的設(shè)計及應(yīng)用

易 侃 段軍朝 班 鵬

1. 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 湖北 武漢 430070；

2. 中建三局基礎(chǔ)設(shè)施工程有限公司 湖北 武漢 430065

1 工程概況

武漢市四環(huán)線高速公路某標段路線全長9.183 km，主要包含6座橋，橋梁上部采用先簡支后連續(xù)后張預(yù)應(yīng)力箱梁，單幅橋面寬20 m，采用6片預(yù)制箱梁架設(shè)而成（圖1），全標段共有預(yù)制箱梁2 137片。

圖1 跨中標準橫斷面

該標段預(yù)制箱梁為單箱單室結(jié)構(gòu)，標準梁高1.6 m，梁底板寬1 m，邊梁頂板寬為2.85 m，中梁頂板寬2.4 m，梁長主要有30 m和23 m。

箱梁預(yù)制施工過程中，由于外模采用液壓鋼模，所以內(nèi)模拆除成為預(yù)制梁施工過程中的一個關(guān)鍵施工節(jié)點，其對梁體的制作質(zhì)量和施工進度有很大的影響[1-3]。

因此，根據(jù)該標段的預(yù)制箱梁施工情況，專門設(shè)計了一種內(nèi)模拆除平臺，并將其應(yīng)用于該標段的預(yù)制梁施工過程中。

2 預(yù)制箱梁內(nèi)模拆除平臺設(shè)計方案

2.1 預(yù)制箱梁模板設(shè)計

預(yù)制箱梁外模采用液壓鋼模，在小箱梁模板的基礎(chǔ)上，增加液壓升降、液壓縱移系統(tǒng)和電動行走系統(tǒng)。模板可通過電動行走系統(tǒng)進行移動定位，通過液壓千斤頂?shù)捻斶M和收縮完成模板的安拆，省去了外模反復(fù)安拆和轉(zhuǎn)運的時間，提高了施工效率。

箱梁內(nèi)模采用分段整體抽拉式鋼模。鋼模板內(nèi)模分為高邊段和低邊段，標準節(jié)長為3 m，變截面段單獨制作，調(diào)節(jié)塊長為0.1～0.6 m，依據(jù)梁長長度進行調(diào)節(jié)。內(nèi)模采用φ20 mm×60 mm的4.8級螺栓連接，模板上下用U形卡扣固定，橫向采用支撐桿支撐（圖2）。

圖2 預(yù)制箱梁內(nèi)模斷面示意

2.2 內(nèi)模拆除平臺設(shè)計

鋼內(nèi)模拆除平臺根據(jù)預(yù)制箱梁內(nèi)模尺寸設(shè)計，鋼平臺尺寸為6.000 m×1.350 m×1.658 m，整個拆除平臺的設(shè)計分為兩部分，一是上部U形口部分，二是U形口的下部支撐體系。

1）上部U形口的設(shè)計分為兩部分，一是U形口底板標高與鋼內(nèi)模標高一致設(shè)計為0.858 m，底板采用2根8#槽鋼和1個φ89 mm輥軸組成一個支點，支點沿平臺縱向均勻布置，間距為707 mm（圖3）；二是U形口的側(cè)邊設(shè)計，根據(jù)鋼內(nèi)模設(shè)計尺寸，沿U形口縱向從頂端向下432 mm設(shè)置1∶4的斜坡，以保證后續(xù)內(nèi)模拆除時側(cè)邊與U形口側(cè)邊緊密貼合，減少對鋼內(nèi)模的損耗。分析內(nèi)模拆除時在平臺上的受力狀態(tài)，在1∶4的斜坡下設(shè)置接近1∶1的斜坡，兩者形成L形結(jié)構(gòu)用以支撐內(nèi)模側(cè)邊（圖4）。

圖3 U形口底板支點布置

圖4 U形口側(cè)邊L形支撐設(shè)計

2）對于U形口的下部支撐體系，可以使用沿縱向布置80 mm×80 mm的鋼柱、縱向鋼柱之間以系梁的形式連接，但該方案有一個弊端，由于整個拆除平臺尺寸全部固定不可調(diào)，即該拆除平臺只能用于一種固定標高的預(yù)制箱梁內(nèi)模拆除施工，適用性不高。在實際施工中，由于受質(zhì)量控制不嚴以及制梁臺座使用多次之后的變形等因素的影響，制梁臺座可能不會全都處于設(shè)計標高處，為增強本拆除平臺的適用性，在支撐鋼柱底部設(shè)計安裝可調(diào)節(jié)螺栓。綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性以及適用性，拆除平臺下部支撐體系設(shè)計為2層，上層采用高275 mm、凈距650 mm的鋼柱沿平臺縱向均勻分布，上層鋼柱支撐在80 mm×80 mm縱向鋼梁上，下層支撐體系作為可調(diào)節(jié)層，底部采用M40的螺栓作為調(diào)節(jié)構(gòu)件，為方便調(diào)整拆除平臺標高，在調(diào)節(jié)螺栓上開φ20 mm的孔。調(diào)節(jié)螺栓下部支撐于φ100 mm圓鋼板上，上部連接φ100 mm、高46 mm的螺帽，螺帽上部連接下層支撐鋼柱。綜合考慮拆除平臺的經(jīng)濟性和安全性，下層支撐體系沿縱向間隔3 m布置（圖5）。

圖5 拆除平臺支撐體系設(shè)計

3 內(nèi)模拆除平臺的應(yīng)用

3.1 內(nèi)模拆除施工流程

按照設(shè)計圖紙的要求，設(shè)計完成內(nèi)模拆除平臺的制作并應(yīng)用于武漢北四環(huán)某標段預(yù)制梁場施工，內(nèi)模的抽拉施工采用卷揚機進行。整個內(nèi)模拆除從最外面一節(jié)開始，步驟如下：

1）先拆卸里面的橫撐桿。

2）拆除里面的連接螺絲和上下連接卡板。

3）拆除卡扣限位銷，留最外側(cè)限位銷不拆，從內(nèi)向外拆。

4）將卷揚機鋼絲繩用鎖扣與內(nèi)模拉片連接。

5）人站到內(nèi)模的外面，拆掉外側(cè)的安全銷子和橫撐桿。

6）操作人員從內(nèi)模里面出來后啟動卷揚機（圖6）。

圖6 內(nèi)模拆除平臺的應(yīng)用現(xiàn)場

3.2 施工注意事項

1）內(nèi)模拆除要及時，根據(jù)現(xiàn)場溫度情況，混凝土澆筑完成6～14 h必須拆除內(nèi)模，否則會增加拆模難度。

2）內(nèi)模板塊間的縫隙要用泡沫膠及時塞滿，并用膠帶紙封孔，以防后續(xù)漏漿造成拆模困難。

3）拆除卡扣限位銷時要嚴格按照從內(nèi)向外的順序拆卸，嚴禁從外向內(nèi)拆，以免出現(xiàn)安全事故。

4）卷揚機在抽拉鋼內(nèi)模時，要保持卷揚機的綱絲繩與鋼內(nèi)模拉片處于水平。

5）為減輕內(nèi)模下扣時的撞擊力，每套內(nèi)模應(yīng)備一橡膠廢胎，在啟動卷揚機前，將其放置于即將拉出來的半邊內(nèi)模下部。

6）卷揚機在往外拉時，要隨時注意里面內(nèi)模的折合情況，如發(fā)覺有明顯變形，要立即關(guān)停卷揚機，攜帶撬棍進入箱梁內(nèi)部，撬動模板后再繼續(xù)用卷揚機往外拉動。

7）模板拉出來放在鋼平臺上后，要及時將其吊離平臺，分類擺放，并及時清理干凈及涂刷脫模劑，以便下次拼裝使用。

8）在整個拆除及吊裝過程中，要注意輕拿輕放，以防內(nèi)模變形，造成安拆困難。

4 效益分析

4.1 社會效益

在預(yù)制箱梁內(nèi)模拆除施工過程中應(yīng)用該拆除平臺，保證了鋼內(nèi)模的拆除質(zhì)量和后續(xù)預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量，減少了箱梁錯臺、缺棱掉角、表面劃傷等情況的出現(xiàn)。預(yù)制箱梁內(nèi)模拆除平臺的應(yīng)用，符合國家對施工企業(yè)標準化作業(yè)施工的要求，提高了現(xiàn)場安全文明施工水平，樹立了企業(yè)的良好形象。

4.2 經(jīng)濟效益

在內(nèi)模拆除過程中，應(yīng)用該拆除平臺，改善了抽拉式內(nèi)模拆除施工質(zhì)量，提高了鋼內(nèi)模的重復(fù)利用率，減少了后續(xù)對鋼內(nèi)模的校正修復(fù)工作量，節(jié)省了人工作業(yè)量，提高了預(yù)制梁的施工工效。根據(jù)現(xiàn)場模板利用情況，該標段2 137片預(yù)制箱梁，每天產(chǎn)梁6片，只需要配置8套抽拉式內(nèi)模即可滿足施工要求，極大地節(jié)省了模板的投入量。

5 結(jié)語

該拆除平臺在武漢北四環(huán)某標段預(yù)制梁場已經(jīng)得到了應(yīng)用并取得了很好的施工效果，但根據(jù)現(xiàn)場反饋的情況，該拆除平臺還有以下需要改進的地方：

1）拆除平臺端部采用的是8#槽鋼，但是現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)該部位會在內(nèi)模拆除過程中對鋼內(nèi)模造成一定的損害，筆者認為可以將該處槽鋼改為輥軸以消除這種弊端。

2）上部U形口底板采用的是φ89 mm輥軸，該尺寸相對兩邊8#槽鋼偏小，筆者認為后續(xù)制作拆除平臺時可以考慮應(yīng)用大一個型號的輥軸。