韓光強(qiáng)

抽拉式鋼芯模在先張預(yù)應(yīng)力大空心梁板施工中的應(yīng)用

韓光強(qiáng)

韓光強(qiáng) 李英輝

上海二十冶工程技術(shù)有限公司

某中國(guó)施工企業(yè)在國(guó)外承擔(dān)的某高速公路項(xiàng)目是EPC總承包模式的高速公路項(xiàng)目，該項(xiàng)目在橋梁結(jié)構(gòu)工程中的梁板以先張預(yù)應(yīng)力大空心梁板為主，梁板在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行集中預(yù)制后，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。本文從先張預(yù)應(yīng)力大空心梁板鋼芯模的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)形式，以及鋼芯模模板加工制作、運(yùn)輸以及梁板預(yù)制生產(chǎn)當(dāng)中對(duì)鋼芯模模板保養(yǎng)的質(zhì)量控制要點(diǎn)等方面做了詳細(xì)的介紹和闡述。

1 工程概況

該項(xiàng)目是首都至機(jī)場(chǎng)的高速公路建設(shè)項(xiàng)目，全長(zhǎng)25.8km。本項(xiàng)目共有橋梁40座，共計(jì)1341片先張法預(yù)應(yīng)力空心梁板的預(yù)制生產(chǎn)任務(wù)，其中邊板298片，中板1033片，雙挑檐板10片。15m、20m梁板為1.49m寬的大空板，占整個(gè)項(xiàng)目梁板數(shù)量的80％，其余13m、12m、10m梁板為0.99m寬的普通空心板。

本文以20m先張法預(yù)應(yīng)力大空心梁板的鋼芯模為例，簡(jiǎn)要介紹該芯模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，加工制作當(dāng)中應(yīng)控制的質(zhì)量要點(diǎn)，并提出了增加鋼芯模質(zhì)量檢查工序以及在施工過(guò)程中對(duì)鋼芯模的保養(yǎng)等方面進(jìn)行了介紹，以便為類(lèi)似施工提供借鑒。

2 鋼芯模的設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)形式

鋼芯模的設(shè)計(jì)思路

目前，國(guó)內(nèi)高速公路先張法預(yù)應(yīng)力空心梁板設(shè)計(jì)一般都采用底板寬為1m模數(shù)，其內(nèi)芯大多數(shù)為圓形或橢圓形，這種預(yù)應(yīng)力空心梁板都采用膠囊芯模進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)。膠囊芯模有以下幾個(gè)優(yōu)缺點(diǎn)：膠囊芯模的安裝、拆除比較容易，造價(jià)比較低，使用方便，大大節(jié)省施工時(shí)間，但混凝土澆筑時(shí)膠囊芯模有上浮現(xiàn)象，頂板厚度不好控制，側(cè)面棱角不易成形，同時(shí)有漏氣和爆胎等不穩(wěn)定隱患。

基于上述膠囊芯模在使用中存在的問(wèn)題和先張法預(yù)應(yīng)力大空心梁板設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，本項(xiàng)目考慮加工鋼芯模進(jìn)行先張大空心梁板的預(yù)制施工。但由于先張法預(yù)應(yīng)力大空心梁板內(nèi)部斷面尺寸有限，作業(yè)空間比較狹小，生產(chǎn)質(zhì)量合格的梁板是比較困難的。另外，本項(xiàng)目為國(guó)外EPC項(xiàng)目，業(yè)主代表對(duì)先張空心梁板的質(zhì)量要求較高，比國(guó)內(nèi)質(zhì)量要求較嚴(yán)格，梁板出現(xiàn)損壞或掉角等現(xiàn)象業(yè)主代表就會(huì)開(kāi)出不符合項(xiàng)，還必須提交修復(fù)方案，待業(yè)主代表審批同意后才能進(jìn)行修復(fù)，所以，空心梁板鋼芯模的加工制作質(zhì)量要想得到保證，必須提高模板加工的質(zhì)量，才能確保生產(chǎn)出業(yè)主代表滿意的梁板。

鋼芯模的結(jié)構(gòu)形式

其結(jié)構(gòu)形式如下圖1鋼芯模縱斷面示意圖和圖2鋼芯模橫斷面示意圖所示（以長(zhǎng)度為10m的模板節(jié)為例）。

鋼芯模結(jié)構(gòu)，是由芯模部分和抽拉支撐系統(tǒng)兩部分組成，芯模采用兩半拼裝，分別設(shè)置兩套抽拉支撐系統(tǒng)。芯模部分分兩大塊，由四小半組成。

芯模部分面板采用5mm厚鋼板，背面肋帶筋板采用8mm厚鋼板（肋帶板的寬度為60mm）和角鋼（規(guī)格為L(zhǎng)80*8、L63*6）組成。每塊模板又由兩小半組成，中間采用活動(dòng)鉸支連接，以便于芯模折疊，方便拆除鋼芯模。

抽拉支撐系統(tǒng)通過(guò)活動(dòng)鉸支與芯模部分連接。其拉桿采用角鋼（規(guī)格為L(zhǎng)80*8），支撐桿采用12mm厚鋼板（肋帶板的寬度為80mm），支撐桿縱向間距大約為880mm，兩端間距視芯模長(zhǎng)度適當(dāng)調(diào)整。支撐桿除每一節(jié)拆除一側(cè)的第一根處設(shè)置的固定斜撐外，其余各支撐桿與拉桿、支撐桿與模板之間均采用活動(dòng)鉸支連接。

圖2 鋼芯模橫斷面示意圖

3 鋼芯模加工制作質(zhì)量控制要點(diǎn)

鋼芯模加工尺寸

鋼芯模的截面尺寸必須嚴(yán)格按梁板設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，鋼芯模的加工必須嚴(yán)格按照鋼芯模設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工制作。鋼芯模加工尺寸不準(zhǔn)確將影響梁板的尺寸。

焊縫

鋼芯模面板與支撐支座之間的焊縫應(yīng)飽滿、全面，所有連接的地方必須進(jìn)行焊接，不僅要保證模板的強(qiáng)度，還要保證模板的表面質(zhì)量以利于組裝使用和拆模。

防銹處理

由于施工現(xiàn)場(chǎng)降雨量比較大，并且氣溫比較高必須進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，因此對(duì)鋼芯模內(nèi)側(cè)進(jìn)行全面噴防銹漆十分必要。鋼芯模的內(nèi)側(cè)面板及支撐槽鋼應(yīng)全部噴防銹漆，以防止鋼芯模長(zhǎng)時(shí)間使用接觸到雨水或養(yǎng)護(hù)用水而生銹，影響模板的受力進(jìn)而影響梁板的質(zhì)量。

內(nèi)部支撐

鋼芯模的內(nèi)部每對(duì)支撐應(yīng)保證在一條直線上，各對(duì)支撐應(yīng)相互平行，保證各對(duì)支撐受力均勻，才能保證鋼芯模板順利地抽拉，否則由于個(gè)別支撐與面板不垂直，將會(huì)影響鋼芯模的拆模，甚至有的鋼芯模無(wú)法順利拆除。

鋼芯模拼接

鋼芯模面板應(yīng)由整塊鐵板彎曲而成，彎曲必須平順，鋼芯模拼接接縫處不能采用單片鐵板進(jìn)行焊接，這樣會(huì)影響鋼芯模的拼縫，導(dǎo)致兩半鋼芯模拼縫過(guò)大。拼接處必須接縫嚴(yán)密，順直，拼接后沒(méi)有縫隙，避免梁板混凝土澆筑時(shí)混凝土流入鋼芯?？p隙當(dāng)中，凝固后卡在鋼芯?？p隙當(dāng)中造成無(wú)法順利拆除芯模。

鋼芯模平直度

鋼芯模側(cè)面上邊、下邊應(yīng)平順，不得出現(xiàn)不平、凹凸現(xiàn)象。鋼芯模采用多節(jié)進(jìn)行拼接時(shí)也應(yīng)保證上邊、下邊的平順。

質(zhì)量驗(yàn)收

鋼芯模在加工廠進(jìn)行加工制作時(shí)，采購(gòu)方建議應(yīng)該安排質(zhì)量檢查人員進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量的檢查，及時(shí)糾正加工過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題。鋼芯模加工制作完成后，經(jīng)過(guò)加工人員自行檢查后，必須通知采購(gòu)方質(zhì)量檢查人員進(jìn)行出廠前的試拼裝驗(yàn)收，對(duì)拼裝中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)讓加工人員進(jìn)行修整，確保模板拼接質(zhì)量較好、準(zhǔn)確、無(wú)問(wèn)題、能夠滿足模板使用要求后才能確認(rèn)出廠運(yùn)輸。

鋼芯模加工制作必須由施工單位對(duì)鋼芯模進(jìn)行驗(yàn)收，一旦鋼芯模運(yùn)至使用現(xiàn)場(chǎng)后，再發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問(wèn)題將會(huì)帶來(lái)很多困難和不便，修整、調(diào)整花費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成人力物力的浪費(fèi)，甚至有些質(zhì)量問(wèn)題大的鋼芯模無(wú)法修整，勢(shì)必影響梁板的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)工期。

進(jìn)場(chǎng)試拼裝及修整

鋼芯模在進(jìn)入使用現(xiàn)場(chǎng)后對(duì)鋼芯模外側(cè)應(yīng)進(jìn)行清理、除銹，以保證梁板混凝土外觀質(zhì)量。對(duì)于分節(jié)制作的鋼芯模進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接拼接，拼接后對(duì)焊接進(jìn)行打磨、磨平處理，以保證拼縫處平整、光滑。對(duì)于分塊的鋼芯模進(jìn)行試拼裝，在拼裝中發(fā)現(xiàn)的拼接縫隙、翹曲、凹凸不平進(jìn)行必要的修整。所有拼接、試拼裝、修整完成后，才能正式開(kāi)始梁板的預(yù)制生產(chǎn)工作。

4鋼芯模使用過(guò)程中質(zhì)量控制要點(diǎn)

變形處鋼芯模的調(diào)整

鋼芯模在梁板預(yù)制生產(chǎn)使用過(guò)程中，由于鋼芯模的安裝和拆除不當(dāng)，或有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼芯模無(wú)法拆除，必須用鋼管捶打甚至用千斤頂頂壓等情況，勢(shì)必導(dǎo)致鋼芯模局部會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，這就要求對(duì)彎曲變形處的鋼芯模及時(shí)進(jìn)行調(diào)整修復(fù)，以保證鋼芯模的有效使用和順利拆除。

涂刷脫模油

鋼芯模在使用前，必須在鋼芯模的外側(cè)均勻地涂刷脫模油，以便模板在梁板混凝土達(dá)到強(qiáng)度后的順利拆模，避免對(duì)模板的損壞。鋼芯模涂刷脫模油后堆放在指定場(chǎng)地，并使用塑料布進(jìn)行適當(dāng)?shù)母采w，避免雨水對(duì)脫模油的沖刷及對(duì)模板的銹蝕。

梁板混凝土達(dá)到強(qiáng)度鋼芯模拆除后，也必須及時(shí)清理鋼芯模上的混凝土渣或泥漿，并對(duì)變形處進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，之后在鋼芯模的外側(cè)均勻地涂刷脫模油。

模板的重復(fù)利用

由于本項(xiàng)目存在很多曲線橋，在鋼芯模加工制作時(shí)無(wú)法，也無(wú)必要逐個(gè)全部制作，全部制作勢(shì)必會(huì)增加模板支座成本。因此對(duì)于一些曲線橋采用調(diào)整直線橋模板的做法，在預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模板的改造，曲線橋與直線橋梁板的截面尺寸和挑檐都是一樣的，只是挑檐的弧度不一致，因此，在直線橋挑檐上按曲線橋挑檐的弧度焊接鋼板，改造出曲線橋的模板，完成曲線橋梁板的生產(chǎn)后，再將焊接的鋼板剔除，重新磨平直線橋的模板還可以繼續(xù)使用，此種做法節(jié)約了模板的加工成本。

5 應(yīng)用效果

由于結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行合理的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，采用抽拉式鋼芯模進(jìn)行先張預(yù)應(yīng)力大空心梁板生產(chǎn)，正確地運(yùn)用施工技術(shù)，有效地改善工人的工作環(huán)境以及降低他們的勞動(dòng)強(qiáng)度，并有針對(duì)性地采用方便、快捷的施工措施，加上其它各工序之間的精細(xì)組織、合理配置，最終使得本項(xiàng)目的整個(gè)梁板預(yù)制生產(chǎn)順利進(jìn)行，并保質(zhì)保量地實(shí)現(xiàn)了梁板生產(chǎn)的預(yù)期目標(biāo)，從而為本項(xiàng)目橋梁工程梁板的安裝提供了可靠的保障；同時(shí)，抽拉式鋼芯模在先張預(yù)應(yīng)力大空心梁板施工中的應(yīng)用給橋梁施工質(zhì)量和材料節(jié)約上帶來(lái)了很大的好處，有效地避免了混凝土的浪費(fèi)，節(jié)約了工程成本，提高了梁板質(zhì)量，這在今后類(lèi)似的高速公路項(xiàng)目橋梁施工中可以廣泛地予以借鑒和應(yīng)用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.062