李大軍,楊鴻宇,鄭稚凡
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410004)
新建印度尼西亞雅(加達)萬(隆)高鐵1#梁場位于雅萬高鐵正線里程DK28+000右線,承擔(dān)DK4+781.08-DK40+376.67區(qū)段內(nèi)1 018榀箱梁的預(yù)制與架設(shè)任務(wù)。梁場箱梁預(yù)制數(shù)量多,且種類復(fù)雜,具體有:350 km/h無砟軌道預(yù)制簡支箱梁,梁高2.8 m,梁長32.6 m箱梁共583榀、梁長24.6 m箱梁共108榀、非標(biāo)梁共23榀;250-300 km/h有砟軌道預(yù)制簡支箱梁,梁高2.8 m,梁長32.6 m箱梁共67榀、梁長24.6 m箱梁共17榀、非標(biāo)梁共3榀;200 km/h有砟軌道預(yù)制簡支箱梁,梁高2.6 m,梁長32.6 m箱梁共164榀、梁長24.6 m箱梁共43榀、非標(biāo)梁共10榀。
如何設(shè)計不同尺寸的箱梁模板進行互用以減少模板投入成本,保證工期,對同時預(yù)制多種梁型的大型梁場有著重要意義,同時也為類似梁場的箱梁模板設(shè)計提供經(jīng)驗。
1#梁場共預(yù)制350、250-300和200 km/h三種時速箱梁,對三種時速箱梁外形尺寸分析,找出相同性及差異性,進而開展模板設(shè)計,對模板差異性進行處理以達到模板互用的目的,能有效提高模板利用率,取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
三種箱梁結(jié)構(gòu)尺寸對比見表1和圖1。
圖1 350 km/h、200 km/h預(yù)制箱梁外形尺寸對比
表1 箱梁尺寸對比
經(jīng)對三種時速預(yù)制箱梁的外形尺寸進行分析,結(jié)構(gòu)差異如下:
(1)350 km/h與250-300 km/h預(yù)制箱梁梁高、頂板底板寬一致,端頭與跨中內(nèi)腔凈高一致,頂板、腹板、底板厚度一致,預(yù)應(yīng)力孔道布置一致,故模板設(shè)計可視為同種梁型。
(2)通過350 km/h與200 km/h預(yù)制箱梁外形尺寸對比可知,350 km/h箱梁翼緣板兩側(cè)向內(nèi)移動15 cm,側(cè)模高度減少20 cm,底板寬度增加10 cm即可滿足200 km/h箱梁的預(yù)制要求。
根據(jù)三種不同時速預(yù)制箱梁的外形尺寸分析結(jié)果對模板進行設(shè)計,因350 km/h與250-300 km/h預(yù)制箱梁外形尺寸一致,故外模、內(nèi)模、端??捎猛惶啄0暹M行預(yù)制。
200 km/h與350 km/h的端模、內(nèi)模不做互用,需要單獨配置。
200 km/h與350 km/h的外模共用,如圖2所示,梁高2.8 m箱梁模板改為梁高2.6 m箱梁模板共調(diào)整三部分[1-3]:第一部分翼緣板,在距離翼緣板15 cm位置增加一排螺栓孔,當(dāng)調(diào)整模板時,將翼緣板擋板往內(nèi)移動15 cm以調(diào)整箱梁頂板梁寬;第二部分20工字鋼,梁高2.8 m箱梁拼模板時需要在兩側(cè)支撐桿上安裝20 cm的工字鋼,當(dāng)改為梁高2.6 m箱梁時,將20工字鋼取下,即可將側(cè)模整體降低20 cm;第三部分底板倒角,底板倒角塊共有兩套,一套梁高2.8 m底板倒角塊,一套梁高2.6 m倒角塊,兩套倒角塊的設(shè)計如圖3所示,梁高2.8 m倒角塊比梁高2.6 m倒角塊腹板多20 cm,底板寬少5 cm。
圖2 350 km/h與200 km/h預(yù)制箱梁共用外模設(shè)計(單位:mm)
圖3 倒角塊尺寸(單位:mm)
當(dāng)350 km/h的箱梁預(yù)制完成后,由350 km/h的外模調(diào)整為200 km/h的外模,具體調(diào)整方式為:外模擋板向內(nèi)移動,用螺栓固定,翼緣板下兩個支撐去掉20 cm工字鋼,將側(cè)模整體向下移動20 cm,350 km/h箱梁底板倒角更換為200 km/h箱梁底板倒角。現(xiàn)場狀況如圖4~圖7所示。
圖4 梁高2.8 m立柱支撐實物 圖5 梁高2.8 m底板倒角實物
圖6 梁高2.6 m立柱支撐實物 圖7 梁高2.6 m底板倒角實物
模板兩種應(yīng)用方式的直接經(jīng)濟效益對比如表2所示,模板互用直接為單位帶來了398.64萬的經(jīng)濟效益。
表2 直接經(jīng)濟效益對比表
因梁場臺座數(shù)量有限,梁高2.8 m箱梁數(shù)量達到801榀箱梁,根據(jù)架梁順序,先架箱梁均為梁高2.8 m箱梁,后架箱梁為梁高2.6 m箱梁。為滿足架梁要求,以及考慮施工工期、場地受限,前期梁場設(shè)置的制梁臺座均拼裝為梁高2.8 m箱梁模板,后期改為梁高2.6 m箱梁模板。兩種模板應(yīng)用方式的間接經(jīng)濟效益對比如表3所示,則2種梁高采用6套模板互用方式節(jié)約費用24萬元。
表3 間接經(jīng)濟效益對比
多種梁型、不同尺寸箱梁的模板互用首次運用在海外高鐵上,不僅節(jié)約模板改造工期,還節(jié)約模板投入費用,應(yīng)用效果良好。