喬鋼鑄

摘要：本文通過(guò)高鐵站場(chǎng)市政轉(zhuǎn)體橋T構(gòu)箱梁施工項(xiàng)目，講述了如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況和施工經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化箱梁外模施工技術(shù)方案，重點(diǎn)闡述了分節(jié)段現(xiàn)澆變截面箱梁簡(jiǎn)便快速整體縱移外模裝置原理、模板裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)、模板系統(tǒng)構(gòu)成、施工控制、施工效果分析，通過(guò)特殊條件下的工程實(shí)例，為工程施工積累豐富經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)可為類似工程施工提供參考。

Abstract： This paper describes how to optimize the construction technology of box girder external mold according to the actual working conditions and construction experience through the construction project of T-box girder of the high-speed railway station municipal transfer bridge， focusing on the principle of simple and rapid overall longitudinal external mold device， optimization of template device， formwork system configuration， construction control and construction effect analysis of segmented cast-in-place variable-section box girder. Through the engineering examples under special conditions， rich experience for engineering constructionwe has beenccumulated， which can provide reference for similar engineering construction.

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)體橋;變截面T構(gòu)箱梁;外模整體縱移;箱梁現(xiàn)澆;效果分析

Key words： swivel bridge;variable section T-box girder;overall longitudinal displacement of outer mould;cast-in-place girder;effect analysis

中圖分類號(hào)：U445.57 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）14-0102-03

0 ?引言

南寧市亭洪路上跨鐵路立交工程主橋2-80mT形剛構(gòu)連續(xù)梁轉(zhuǎn)體重量達(dá)到1.8萬(wàn)噸，分左、右兩幅橋，箱梁采用單箱三室結(jié)構(gòu)，單幅橋面寬19.95m。左幅橋4#主墩距離既有南化高鐵站圍墻1.5m，右幅橋1#主墩距離既有南昆客專線路中心8.3m，為鄰近既有高鐵站場(chǎng)施工，施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，施工難度大，必須確保施工安全可靠。主橋T構(gòu)箱梁先現(xiàn)澆施工0#塊，然后兩端對(duì)稱支架現(xiàn)澆1～9#塊，T形剛構(gòu)兩端梁高4.0m，墩頂根部梁高8.5m，梁高變化由梁底采用拋物線形成。節(jié)段施工梁長(zhǎng)除1#、9#塊分別為8.6m和10m（含3m長(zhǎng)翼緣板變截面段）外，其余節(jié)段長(zhǎng)度均為8m。

左幅橋4#主墩T構(gòu)箱梁0～2#塊采用傳統(tǒng)方法施工箱梁外模，受場(chǎng)地和施工條件限制，施工安全控制難度大，施工工期長(zhǎng)，施工工效低下，T構(gòu)箱梁節(jié)段工期已嚴(yán)重滯后于計(jì)劃工期11天/節(jié)。右幅橋1#主墩T構(gòu)箱梁受征地拆遷工作嚴(yán)重滯后影響，工期非常緊迫，必須確保11天/節(jié)段施工才能按期竣工通車。如何從本工程實(shí)際情況來(lái)解決箱梁外模安全、高效、快速、經(jīng)濟(jì)施工，是決定本工程主橋能否按節(jié)點(diǎn)工期完成和節(jié)約施工成本的關(guān)鍵。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定型模板的構(gòu)造，結(jié)合滿堂支架的實(shí)際情況，采用整體縱移外模裝置施工技術(shù)來(lái)解決本工程箱梁外模施工難題，實(shí)現(xiàn)了箱梁外模整體簡(jiǎn)便、安全、快速的移動(dòng)，取得了安全、經(jīng)濟(jì)的施工效果。

1 ?變截面箱梁外模裝置設(shè)計(jì)及施工

變截面箱梁外模系統(tǒng)主要由支架、走行軌道、外模裝置三部分組成。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

整體縱移外模裝置設(shè)計(jì)原理是利用外模支架作為工作平臺(tái)，在平臺(tái)上設(shè)置鋼軌走行軌道，采用手拉葫蘆牽引外模裝置沿走行軌道整體縱向移動(dòng)。為使外模裝置輕便，采取優(yōu)化模板裝置高度措施，即左幅橋以3#塊和9#塊、右幅橋以1#塊和9#塊節(jié)段梁高平均值作為模板裝置高度參考值，對(duì)于比移動(dòng)外模裝置高的梁段采取在下部補(bǔ)充分塊模板措施來(lái)完成。節(jié)段外模裝置長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為9m，由定型模板進(jìn)行組合加固成整體。

1.1 箱梁外模支架固定平臺(tái)

支架地基處理和地面硬化按設(shè)計(jì)圖紙要求施工。支架采用碗扣式鋼管組拼，邊模支架立桿縱橫向間距設(shè)置為60×90cm，掃地桿距硬化地面高度為400mm，豎向小橫桿間距為120cm，按規(guī)范要求設(shè)置豎向和水平剪刀撐，支架頂端以下200mm處設(shè)一道水平剪刀撐來(lái)確保支架體系的整體穩(wěn)定性，立桿底部采用可調(diào)底托調(diào)整高程和擴(kuò)大與硬化地面受力面，立桿頂部采用可調(diào)頂托調(diào)整高程。平臺(tái)采用雙14#槽鋼組焊背帶通過(guò)立桿頂托調(diào)整高程而成。

1.2 走行軌道

以模板裝置移動(dòng)平穩(wěn)和防止發(fā)生受力不均引起傾覆為設(shè)計(jì)原則，走行軌道采用3根P50鋼軌組成，見(jiàn)圖3。由于模板重量分布主要集中在靠箱梁側(cè)，按模板外架加強(qiáng)板布設(shè)實(shí)際位置，走行軌道鋼軌位置間距從箱梁模板邊向外分別設(shè)為0.3m、1.15m和1.50m，走行軌道和槽鋼平臺(tái)在移動(dòng)兩端頭采用鋼管和扣件固定穩(wěn)固并與箱梁支架系統(tǒng)連接牢固。

1.3 外模裝置

外模裝置由走行小車和外模組成，見(jiàn)圖4。

走行小車在定位好的走行軌道上組焊成型。走行小車由9個(gè)運(yùn)軌排小車與槽鋼背帶焊接組成。運(yùn)軌排小車在外模裝置縱向中心設(shè)一組，兩側(cè)距中心各3m處分別設(shè)一組，一組由三個(gè)運(yùn)軌排小車組成。運(yùn)軌排走行小車具有自重輕、承載力大、受力面積大、防脫軌、運(yùn)行平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。

定型外模在工廠加工，經(jīng)過(guò)試拼合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)在走行小車上組拼安裝。定型外模由鋼模板、桁架、調(diào)節(jié)件構(gòu)成。鋼模板面板采用6mm鋼板，背部采用6.3#角鐵焊接加強(qiáng);桁架采用10#槽鋼組焊，加強(qiáng)連接采用6.3#角鐵焊接，模板背架采用雙10#槽鋼組焊而成，外架間距為75㎝，各層外架之間采用14#螺栓連接調(diào)節(jié)，桁架外立桿采用10#角鐵連接固定成整體。

移動(dòng)外模裝置重量計(jì)算，按先計(jì)算1平方米定型鋼模重量來(lái)估算外?？傊亓?。

①1m2面板重量=面板+面板加固角鋼=1×47.1+（1÷0.3+1）×2×5.721=96.68（㎏）

②1m2外架重量=豎向10#槽鋼+豎向6.3#槽鋼+水平10#槽鋼=1÷0.75×4×10.007+1÷0.75×0.4（均）×2×6.635+1÷0.6（均）×3×2×10.007=160.52（㎏）

③最重移動(dòng)外模重量（按6m梁高計(jì)算）：

[（6-0.65）×9+（3+1.2）×9]×（96.68+160.52）÷1000=22.11（t）

④最重移動(dòng)外模裝置重量（按6m梁高計(jì)算）：

22.11+（3×2×9×14.53+9×20）÷1000=23.07（t）

1.4 底模、內(nèi)模

底模采用木模按常規(guī)法分節(jié)段連續(xù)施工。

根據(jù)箱梁為單箱三室變截面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，內(nèi)模采用木模按常規(guī)法施工，內(nèi)側(cè)模在預(yù)拼裝場(chǎng)地分塊加工完成后吊裝安裝，分節(jié)段組拼成型，后面施工節(jié)段內(nèi)側(cè)模則在已完成箱梁節(jié)段箱室內(nèi)分塊加工向前移動(dòng)組拼方案，模板采用對(duì)拉法加固。箱室頂模采用碗扣支架支撐，支架底采用槽鋼平臺(tái)，平臺(tái)下采用鋼筋支架支立在底板下層鋼筋網(wǎng)上，頂模采用分節(jié)段鋪設(shè)成型法施工。

1.5 外模裝置縱移施工

外模裝置縱移主要工序?yàn)槁淠！v移→頂升→定位固定。

1.5.1 落模。①利用箱梁翼緣板上的四個(gè)吊裝孔對(duì)外模裝置進(jìn)行穩(wěn)定加固，要求吊點(diǎn)對(duì)位準(zhǔn)確，符合翼緣板上安設(shè)螺旋千斤頂落模要求;②拆除模板對(duì)拉加固桿件;③外模裝置落位。1）節(jié)段混凝土達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，降低走行軌道和平臺(tái)至預(yù)定高度（以外模裝置下降5～10cm為宜），調(diào)整好走行軌位置（走行軌道整體外移3～5cm為宜）并固定;2）利用螺旋千頂和預(yù)埋件向外脫模松模;3）安裝螺旋千斤頂將外模裝置落位進(jìn)入走行軌道;4）利用木楔對(duì)走行小車進(jìn)行前后臨時(shí)固定;5）邊撤除吊索邊安裝好牽引和安全防護(hù)手拉葫蘆，設(shè)置好頂部安全牽引鋼絲繩。

1.5.2 縱移，見(jiàn)圖5。外模裝置縱移前，確認(rèn)后方安全防護(hù)手拉葫蘆和頂部安全牽引鋼絲繩已安設(shè)好，檢查走行軌道各部尺寸和加固情況并清理軌道上的雜物，牽引手拉葫蘆拉緊后撤除臨時(shí)固定木楔。人工拉動(dòng)牽引手拉葫蘆使外模裝置平穩(wěn)地向下一節(jié)段移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)安全防護(hù)手拉葫蘆及頂部安全牽引鋼絲繩分別派專人同步跟進(jìn)以確保外模裝置移動(dòng)安全。以牽引手拉葫蘆的分次行程轉(zhuǎn)換完成外模裝置縱移到位，轉(zhuǎn)換行程時(shí)需使用木楔對(duì)走行小車進(jìn)行前后臨時(shí)固定以確保施工安全。

縱移外模裝置牽引拉力計(jì)算，縱移外模最不利情況為最重外模裝置上坡1.737%走行。牽引拉力需大于滾動(dòng)摩擦力加外模下坡分力。

牽引拉力≥正壓力×滾動(dòng)摩擦系數(shù)+外模下坡分力=23.07×cos1°×0.05+23.07×sin1°=1.56（t）

因此牽引手拉葫蘆擬采用起重量為3t手拉葫蘆。

1.5.3 頂升，見(jiàn)圖6。外模裝置縱移到位后，用木楔對(duì)走行小車進(jìn)行前后臨時(shí)固定，撤除前后手拉葫蘆。頂升外模采用6臺(tái)螺旋千斤頂分別設(shè)置在靠近運(yùn)軌排小車的模板外架加強(qiáng)板下，利用槽鋼背帶平臺(tái)受力，同時(shí)緩慢頂升外模至設(shè)計(jì)高程，利用走行軌道進(jìn)行臨時(shí)固定后進(jìn)行精確定位調(diào)整。

1.5.4 定位固定。外模裝置定位采用全站儀定位，箱梁底使用底模邊進(jìn)行定位。側(cè)模橫向移動(dòng)定位利用底板橫向鋼筋對(duì)拉來(lái)完成。為防止外模裝置橫向移動(dòng)時(shí)破壞箱梁底模，在底模支架上設(shè)置限位。外模裝置梁底定位完成后，精確調(diào)整外模裝置垂直度和模板頂高程，最后進(jìn)行牢固固定。

2 ?現(xiàn)澆變截面箱梁節(jié)段法施工工藝及流程

2.1 地基處理。按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行地基處理，完善相關(guān)施工資料。

2.2 支架施工。按批準(zhǔn)的專項(xiàng)施工方案連續(xù)搭設(shè)箱梁節(jié)段支架，按連續(xù)施工和支架提前預(yù)壓施工要求，對(duì)稱懸臂同時(shí)連續(xù)搭設(shè)支架每側(cè)不少于兩節(jié)段。

2.3 底模施工。利用可調(diào)頂托調(diào)整底模高程，先鋪設(shè)橫向大方木，再鋪設(shè)縱向小方木，分塊鋪設(shè)底模。按批準(zhǔn)的預(yù)壓方案堆載預(yù)壓。預(yù)壓完成后精確調(diào)整底模高程和按要求設(shè)置預(yù)拱度。

2.4 底板端模及鋼筋安裝。底板端模由5mm厚鋼板加工成型，由吊車吊裝安裝。底板鋼筋按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行標(biāo)線綁扎，預(yù)埋、加固預(yù)應(yīng)力波紋管并放置內(nèi)襯保護(hù)管。

2.5 安裝外模裝置。按常規(guī)法利用汽車吊安裝外模裝置，利用螺旋千斤頂精確調(diào)整外模裝置高程。

2.6 腹板端模、鋼筋安裝。腹板端模采用5mm厚鋼板加工成型，吊裝安裝。鋼筋在加工場(chǎng)下料，按設(shè)計(jì)鋼筋位置進(jìn)行劃線，吊車配合安裝、綁扎成型。施工預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力波紋管。

2.7 安裝內(nèi)模、頂板端模。施工頂模支架鋼筋支架、槽鋼平臺(tái)、內(nèi)支架，分塊吊裝安設(shè)腹板側(cè)模并加固，分塊組拼安裝頂板底模，安裝和加固頂板節(jié)段端模。

2.8 頂板鋼筋綁扎。按設(shè)計(jì)位置綁扎鋼筋，預(yù)埋預(yù)埋件和設(shè)置預(yù)應(yīng)力波紋管。

2.9 箱梁混凝土澆筑。節(jié)段混凝土澆筑按照底板、腹板、頂板的順序分層進(jìn)行，分層澆筑從懸臂端開(kāi)始，上層混凝土應(yīng)在下層混凝土初凝前澆筑完成，頂面混凝土面采用二次抹壓工藝收面，混凝土施工完成后及時(shí)進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

2.10 模板拆除及外?？v向移動(dòng)。混凝土澆筑完成24h后拆除端模并進(jìn)行鑿毛處理，拆除腹板內(nèi)側(cè)模?；炷吝_(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，拆除箱室頂板模板，同時(shí)進(jìn)行外模裝置平穩(wěn)落模后整體縱移至下一箱梁施工節(jié)段。

2.11 張拉與壓漿。按設(shè)計(jì)圖要求穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線和安裝錨具，安裝張拉設(shè)備，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)張拉條件后對(duì)節(jié)段箱梁進(jìn)行張拉，張拉完成后48h內(nèi)完成管道壓漿。

3 ?施工效果分析

①采用外模裝置縱移技術(shù)，每節(jié)段箱梁外模施工省掉了模板分塊安裝和拆除工序，只需整體落模和移模，節(jié)約了人工和機(jī)械吊運(yùn)時(shí)間，更加有利于現(xiàn)澆箱梁工序間實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，節(jié)段箱梁現(xiàn)澆完成時(shí)間由16天縮短到10天，比計(jì)劃節(jié)段工期提前1天，滿足了節(jié)段工期要求。

②經(jīng)濟(jì)效果。節(jié)段可減少工期6天，可節(jié)約人工36工日、汽車吊12個(gè)臺(tái)班。左右幅主橋共28個(gè)節(jié)段采用本技術(shù)，總共可節(jié)約工費(fèi)約30萬(wàn)元，節(jié)約臺(tái)班費(fèi)約67萬(wàn)元，扣除投入購(gòu)置相關(guān)設(shè)備費(fèi)用約5萬(wàn)元，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益約92萬(wàn)元，同時(shí)也減少了支架的租賃費(fèi)用。

③采用本技術(shù)，最大限度地減少了外模裝拆吊裝作業(yè)，有效解決了既有鐵路行車干擾的施工難題，減少了危及既有鐵路設(shè)備和行車安全的施工風(fēng)險(xiǎn)，減少了起重傷害和高處墜落的安全事故風(fēng)險(xiǎn)，施工安全可靠，無(wú)形中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

④使用本技術(shù)，節(jié)段外模不需要分塊反復(fù)裝拆，外模不容易產(chǎn)生變形和拼裝錯(cuò)縫，提高了箱梁的外觀質(zhì)量;避免了多臺(tái)機(jī)械同時(shí)作業(yè)的相互干擾，提高了施工機(jī)械的使用效率，提高了人工工效，達(dá)到了降低施工成本的目的;有效地控制了模板連接小扣件的丟失損耗情況，節(jié)約了施工成本。

⑤充分利用了項(xiàng)目部的舊軌料和內(nèi)部調(diào)用運(yùn)軌排小車，優(yōu)化了資源利用，降低了整體縱移外模裝置投資費(fèi)用，同時(shí)發(fā)揮了已有資源的經(jīng)濟(jì)效益。

⑥購(gòu)置的移模設(shè)備可在以后的多種專業(yè)工程施工中反復(fù)使用，可產(chǎn)生額外經(jīng)濟(jì)效益。

⑦節(jié)段外模不需要拆除下來(lái)占用施工場(chǎng)地，提高了施工場(chǎng)地利用和生產(chǎn)效率，也更加有利于文明工地建設(shè)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

在本工程箱梁整體縱移外模裝置技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，仍有很多的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)需要總結(jié)。外模施工方案優(yōu)化應(yīng)是從模板設(shè)計(jì)開(kāi)始的一系列籌劃，方能節(jié)約模板造價(jià)和取得良好的外觀效果，也才能發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益，最終達(dá)到最好的施工效果。本項(xiàng)目采用整體縱移外模裝置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了變截面箱梁節(jié)段快速施工，取得了很好的成效，值得在類似橋梁施工中廣泛應(yīng)用，也可供橋位制梁提供參考。

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