申永利

（中國(guó)中鐵航空港建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100093）

1 工程概況

武廣客運(yùn)專線土建二標(biāo)由中鐵一局集團(tuán)公司承建，標(biāo)段起訖里程為 DK1397＋664.00～DK1402＋769.00，位于湖南省的岳陽(yáng)市境內(nèi)，地形多為山坡丘陵地帶，部分橋梁處于兩隧道之間。設(shè)計(jì)單位建議箱梁采用移動(dòng)模架原位現(xiàn)澆施工，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和研究，拼裝移動(dòng)模架場(chǎng)地受限，拆裝工序頻繁，施工成本高。經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通，最終采用支架原位現(xiàn)澆900 t箱梁施工工藝。

（1）施工方案設(shè)計(jì)。由于地形起伏大，橋墩超過(guò)10 m或地基條件比較差的，采用鋼管支墩貝雷梁施工方案；其他采用輪扣式滿堂支架施工方案。箱梁內(nèi)模采用簡(jiǎn)易的桿件拼裝，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，外模采用特制鋼模組成，提高拼裝速度，并且設(shè)置滑軌整體滑移，加快模板的周轉(zhuǎn)速度，提高機(jī)械化程度和施工效率。

（2）方案分析。以上2種方案避免了高位落梁，具有受力均勻和安裝拆除方便的優(yōu)點(diǎn)；施工中支架沉降易于控制，便于控制箱梁的施工線形。同時(shí)利用公司現(xiàn)有大直徑鋼管、貝雷梁和輪扣式支架等周轉(zhuǎn)材料，可降低成本，縮短材料采購(gòu)周期，加快施工進(jìn)度。

2 模型設(shè)計(jì)

模板設(shè)計(jì)的原則是：必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的各項(xiàng)荷載，保證結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)尺寸。由于多處特大橋采用支架現(xiàn)澆箱梁施工，工期非常緊，經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究和經(jīng)營(yíng)成本的考慮，在傳統(tǒng)箱梁模板設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新，使模型操作簡(jiǎn)便、拼拆靈活，同時(shí)解決模板橫向、縱向移動(dòng)的應(yīng)用難題。箱梁側(cè)模設(shè)計(jì)為大塊拼裝式模板，螺旋撐桿聯(lián)接，底模使用方木、竹膠板，利用支架橫梁做為底口拉桿，兩側(cè)設(shè)置鎖定裝置，固定底模，側(cè)模設(shè)置滑道，整體滾動(dòng)行走，提高模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)和施工進(jìn)度。箱梁內(nèi)模采用小塊模板，簡(jiǎn)易的桿件聯(lián)接，使用節(jié)段拼裝，便于工人拼裝、拆卸，易于現(xiàn)場(chǎng)操作。

2.1 移動(dòng)外模設(shè)計(jì)

模型除了滿足穩(wěn)固、牢靠的要求外，需考慮拆裝、走行的方便、快捷。本套外側(cè)模型設(shè)計(jì)主要由模型系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、橫移系統(tǒng)、縱移系統(tǒng)組成。模型的主要構(gòu)件有：操作平臺(tái)、外側(cè)模、支撐絲桿、橫移底座、縱移小車、縱移底座、圓角模型等。移動(dòng)系統(tǒng)流程：模型就位狀態(tài)需鎖定斜楔，旋緊支撐絲桿，固定橫移底座，錨固縱移小車。待混凝土澆筑完成后，先旋開支撐絲桿，降低側(cè)模高度，解除斜楔及橫移底座的鎖定，緩慢下落、使用多個(gè)螺旋頂橫移外側(cè)模，保證滑移過(guò)程中側(cè)模底部倒角處不與支座和墊石發(fā)生沖突，解除縱移小車鎖定，沿縱移軌道使用倒拖拉移動(dòng)模型過(guò)跨，進(jìn)行下孔梁施工作業(yè)。移動(dòng)式外側(cè)模型構(gòu)造見圖1。

圖1 移動(dòng)式外側(cè)模型構(gòu)造圖（單位：mm）

2.2 內(nèi)模設(shè)計(jì)

由于內(nèi)模主要由人工拆、拼，因此內(nèi)模設(shè)計(jì)采用小塊組合鋼模型，模型采用桁架支撐。內(nèi)模在橋下分節(jié)拼裝，吊車分節(jié)吊裝，待混凝土澆筑完成后，人工將模型拆分，運(yùn)出梁體內(nèi)腔，拼裝成節(jié)段后待下次使用。

3 施工應(yīng)用

3.1 支架系統(tǒng)

輪扣滿堂支架設(shè)計(jì)采用常規(guī)布置原則，順橋向在梁兩端采用60 cm間距，中間為90 cm間距，橫橋向?yàn)?0 cm和60 cm間距，剪刀撐按4縱6橫設(shè)1道，每4.5 m高設(shè)置1道。支架頂橫梁采用10號(hào)槽鋼，頂鋪9 cm×9 cm的方木，地基基礎(chǔ)采用碎石處理，承載力要達(dá)到250 kPa。

鋼管支墩貝雷梁支架設(shè)計(jì)采用直徑426 mm×8 mm螺旋鋼管，分配橫梁選用2根40b工字鋼，支架縱梁選用321型貝雷梁3 m×1.5 m。縱向鋼管支墩按跨中對(duì)稱布置6排，橫向按梁中心對(duì)稱布置5根鋼支墩。支墩頂貝雷梁按梁中心對(duì)稱布置15排，地基采用挖孔樁或擴(kuò)大基礎(chǔ)，3根中間支墩承載力要求為755.2 k N，側(cè)面支墩承載力要求為456.3 k N。

采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，分項(xiàng)系數(shù)取值時(shí)恒載取1.2，活載取1.4。對(duì)2種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了桿件強(qiáng)度、剛度、局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定性計(jì)算，均滿足規(guī)范要求，計(jì)算過(guò)程由于篇幅有限在此不再贅述。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)施工

支架現(xiàn)澆箱梁工藝流程見圖2。

圖2 支架現(xiàn)澆箱梁工藝流程圖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇合適的支架方案進(jìn)行支架搭設(shè)和預(yù)壓，預(yù)壓荷載為最大施工荷載重量的110%。預(yù)壓加載按60%，100%，110%分3次加載，并根據(jù)壓載數(shù)據(jù)調(diào)整底模標(biāo)高。完成支架系統(tǒng)預(yù)壓后，進(jìn)行底腹板鋼筋綁扎，安裝內(nèi)模，最后綁扎頂板鋼筋，澆筑混凝土。等強(qiáng)養(yǎng)生，待達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，張拉壓漿。

3.3 模型拼裝與鋼筋綁扎

（1）底模安裝。在滿堂支架的頂托上布設(shè)10號(hào)槽鋼作為橫向分配梁，間距90～60 cm（若是采用鋼管樁貝雷梁支架，分配梁縱向間距采用75 cm，以便布置在貝雷梁的節(jié)點(diǎn)上），在10號(hào)槽鋼上鋪設(shè)10 cm×10 cm的方木，作為縱向分配梁，方木間距30 cm，并在腹板位置滿鋪，然后鋪設(shè)2 440 mm×1 220 mm×18 mm的膠合板做底模，底模鋪設(shè)平整，不能錯(cuò)臺(tái)，接縫嚴(yán)密，縫寬和錯(cuò)臺(tái)不大于1 mm，并用膩?zhàn)臃忾]刮平，做到不漏漿。

（2）側(cè)模安裝與鋼筋綁扎。箱梁外側(cè)模型基本結(jié)構(gòu)有：上側(cè)模、下側(cè)模、斜撐、圓角模、橫移底座、側(cè)?？v向移動(dòng)小車、擋板模、操作平臺(tái)、三角支架、橫向槽鋼底座、斜楔支座、斜楔、螺旋撐桿、千斤頂座、振動(dòng)器底座、斜楔壓板和拉桿等。

側(cè)模采用定型鋼模，每套箱梁模型采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)2 m×3.2 m、2 m×2.75 m、2 m×2.7 m、2 m×2.5 m、2 m×4 m和2.3 m，模板之間用螺栓連接，每塊模板都設(shè)計(jì)縱移底座、移動(dòng)小車和模板的調(diào)節(jié)裝置。用千斤頂和調(diào)節(jié)裝置調(diào)整模型，使模型的幾何尺寸和標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，側(cè)模調(diào)整到位以后，開始底腹板鋼筋的綁扎，同時(shí)進(jìn)行腹板波紋管的安裝，移動(dòng)式外側(cè)模型系統(tǒng)見圖3。

圖3 移動(dòng)式外側(cè)模型系統(tǒng)

（3）內(nèi)模安裝與頂板鋼筋綁扎

內(nèi)模主要由平模、倒角模和螺旋支撐桿件組成，支撐立桿支座采用鋼筋支撐（用直徑16 mm鋼筋加工）與底層鋼筋網(wǎng)焊接在一起。

一般在墩身不高的情況下，內(nèi)模拼裝在地面進(jìn)行，待底板和腹板鋼筋綁扎完畢，用吊車直接將拼裝好的內(nèi)模吊入再綁扎頂板鋼筋，這樣有足夠的工作面展開施工；相反在高墩上作業(yè)時(shí)，只能采用小型桿件拼裝。內(nèi)模標(biāo)高固定完成后，綁扎頂板鋼筋，節(jié)段拼裝式內(nèi)側(cè)模型現(xiàn)場(chǎng)見圖4。

圖4 節(jié)段拼裝式內(nèi)側(cè)模型現(xiàn)場(chǎng)

3.4 混凝土灌注

梁體采用泵送混凝土連續(xù)澆筑，箱體一次成型，一般控制在6 h為宜，澆筑順序?yàn)椤跋鹊装?、再腹板最后頂板，由墩頂兩端向跨中澆筑”，采?臺(tái)混凝土汽車輸送泵對(duì)稱、連續(xù)澆筑，以水平分層（澆筑厚度在30～50 cm）、斜向分段的施工工藝左右對(duì)稱澆筑。箱梁混凝土澆筑順序見圖5。

圖5 箱梁混凝土澆筑順序

（1）為保證底板、腹板與底板交接處混凝土密實(shí)，在澆筑時(shí)先從兩端將底板3 m范圍內(nèi)的底板混凝土灌滿，用插入式振動(dòng)棒振搗。在梁端交接處振搗用鋼筋引路，注意插棒位置，防止振搗后難以拔出。

（2）由兩端向中間，通過(guò)腹板左右對(duì)稱地澆筑底板以及底板與腹板交接處的混凝土，左右腹板混凝土高差不超過(guò)一層，以插入式振動(dòng)棒為主、附著式振動(dòng)器為輔進(jìn)行振搗。

（3）梁體澆筑過(guò)程中，安排專人負(fù)責(zé)觀察、檢查支架、模板及預(yù)埋件的穩(wěn)固、移位和變形情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

（4）混凝土灌筑完成后，對(duì)頂板、底板混凝土表面進(jìn)行二次趕光、抹面，保證梁頂面平整、光潔。

（5）梁體澆筑完畢用養(yǎng)生棉毯覆蓋，由專人負(fù)責(zé)澆水養(yǎng)生，梁體始終保持濕潤(rùn)，養(yǎng)生期不少于7 d?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，混凝土內(nèi)部最高溫度不得大于65℃ 混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不宜大于20℃，養(yǎng)護(hù)用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。

3.5 模型移動(dòng)

（1）拆模。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%以上，拆除內(nèi)模，橫移外側(cè)模系統(tǒng)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行箱梁張拉，終張拉完成后，在48 h內(nèi)進(jìn)行孔道壓漿。拆模溫差應(yīng)控制在15℃，梁體混凝土心部與表層、箱內(nèi)與箱外、表層與環(huán)境溫差均不大于15℃，氣溫急劇變化時(shí)不宜拆模，并要保證梁體棱角完整。

拆模流程：先拆模型拉桿，然后松開模板支撐楔塊和螺旋支撐桿，使模型回縮，有個(gè)別不好脫模的可用錘子輕輕敲打振動(dòng)外模，就可完全脫模。

（2）過(guò)跨。過(guò)跨前，完成下一跨支架搭設(shè)，在上面布設(shè)好橫梁和底模，安裝外?？v移槽鋼軌道（按標(biāo)準(zhǔn)尺寸安裝和既有軌道連接），然后使用倒鏈或者卷?yè)P(yáng)機(jī)整體牽引外側(cè)模到下一跨，外?；七^(guò)程一般半天就能到位，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單、方便。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)移動(dòng)式外模系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，箱梁現(xiàn)澆的施工效率明顯提高，特別是橋梁跨數(shù)較多時(shí)，體現(xiàn)更為突出。模型吊裝由原人工輔助機(jī)械轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯だ媚Ｐ桶霗C(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，自主完成脫模、移動(dòng)、組裝工序，方便快捷；施工過(guò)程中內(nèi)膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分節(jié)拼裝，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有一定要求，施工中應(yīng)提前做好現(xiàn)場(chǎng)的施工規(guī)劃安排。整體施工方案可行，操作簡(jiǎn)便，降低了工程的施工成本，加快了工程施工進(jìn)度。

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