吳發(fā)展，田鵬陽，張歌謠，王偉 （中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司，河北 廊坊 065201）

0 前言

箱梁具有較大的承載能力，在橋梁上部結(jié)構(gòu)中箱梁預(yù)制采用傳統(tǒng)組合式拼裝模板的工藝和整體式液壓自動(dòng)化模板基本一致，李建軍等[1]研究了整體式液壓自動(dòng)化模板施工工藝，該模板施工具有很大的操作性。洪彩葵等[2]設(shè)計(jì)了能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫向、縱向自行移動(dòng)的全液壓開合自行式模板，為大橋上部結(jié)構(gòu)施工提供有力支持。劉曉芳[3]對(duì)箱梁預(yù)制工藝進(jìn)行分析，探討了箱梁預(yù)制施工的問題。甜永高速公路TY11合同段箱梁預(yù)制場設(shè)在曲線段路基上，在整體模板的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級(jí)，應(yīng)用自行式全液壓整體模板，使大塊整體直線模板進(jìn)行曲線移動(dòng)和行走，提高箱梁預(yù)制的工程質(zhì)量。

1 工程概況

甜永高速公路TY11合同段位于慶陽市慶城縣境內(nèi)，起止樁號(hào)為K171+320～K175+780，是包含路基、橋涵、隧道的綜合性工程，全長4.46km，線路縱坡3.5%。本合同段橋梁共2座，即川河溝大橋和川河溝特大橋。川河溝大橋起訖 里 程 K171+846.5～K172+213.5，長367m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，橋梁跨徑組合為3×（4×30）m；川河溝特大橋起訖里程K172+686.5～K174+493.5，長1807m，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，橋梁跨徑組合為：2×（3×30）+4×30+4×（5×30）+3×30+4×30+3×30+4×（5×30）m。 在川河溝大橋和川河溝特大橋之間的主線曲線路基（DK171+240～DK171+690）上布置預(yù)制箱梁場，設(shè)制梁臺(tái)座26個(gè)，自行式全液壓整體外模4套，內(nèi)模6套。

2 工藝原理

自行式全液壓整體模板是在傳統(tǒng)箱梁模板的基礎(chǔ)上，將分塊模板拼裝成整體模板，按照梁體長度拼裝到位[4]，無需中間過程的拆卸和拼裝，安裝液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，使其在水平、縱向和豎直方向?qū)崿F(xiàn)三向移動(dòng)，可自行行走就位。

3 操作要點(diǎn)

以30m預(yù)制箱梁為例，從模板設(shè)計(jì)安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力工程等方面，介紹甜永高速公路TY11合同段自行式全液壓整體模板的箱梁預(yù)制操作。

3.1 模板設(shè)計(jì)加工

模板節(jié)塊拼裝成整體后首先對(duì)其進(jìn)行剛度、穩(wěn)定性及變形驗(yàn)算，考慮節(jié)塊間拼接及后續(xù)拼縫問題，采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)塊，打磨拼裝成整體，單側(cè)整塊長度31m。為了滿足模板整體剛度，在支腿內(nèi)側(cè)增加縱向通長加強(qiáng)槽鋼，保證模板整體性及變形量[5]。

整體模板剛度、變形等相關(guān)參數(shù)驗(yàn)算合格后，根據(jù)千斤頂工作原理，每側(cè)模板設(shè)置四套千斤頂臺(tái)車，水平千斤頂拉力 15t～20t，最大行程 35cm～40cm，豎向千斤頂頂升力15t～20t，最大行程35cm～40cm。

整體模板剛性增強(qiáng)，自重和長細(xì)比增大，模板頂升和下降均由液壓系統(tǒng)完成，考慮模板頂升和下降的同步性及避免發(fā)生較大彎折變形，采用單頂頂升方法，保證模板操作的同步性，同時(shí)加大頂托的承力范圍，簡化操作難度。

實(shí)際施工過程中需單獨(dú)調(diào)整局部模板，為此千斤頂設(shè)置單獨(dú)的進(jìn)出油控制閥，且為了保證模板就位后的穩(wěn)定性和整體性，千斤頂配置自鎖功能，使得模板調(diào)整合格后不會(huì)出現(xiàn)上升或下降現(xiàn)象。

3.2 臺(tái)座及底板預(yù)制

考慮整體模板行走及頂升空間，整體模板臺(tái)座高度要求≮60cm，由于預(yù)制梁場設(shè)在曲線段路基上，且縱坡較大，為了保證臺(tái)座水平，大里程端臺(tái)座高度至少為60cm，根據(jù)縱坡控制小里程端臺(tái)座高度，考慮承載力和穩(wěn)定性，臺(tái)座設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[6]，配置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。箱梁設(shè)計(jì)2cm起拱度，臺(tái)座按二次拋物線設(shè)計(jì)預(yù)拱度[7]（圖1）。

圖1 臺(tái)座縱斷面圖

3.3 模板試拼及驗(yàn)收

3.3.1 行走軌道安裝

為保證模板自行行走，配置行走小車，在臺(tái)座兩側(cè)采用槽鋼設(shè)置4道行走軌道，軌道鋪設(shè)根據(jù)梁場走向及臺(tái)座布置考慮線型平順，保證整體模板行走順暢。

四條槽鋼分別對(duì)稱布置在臺(tái)座兩側(cè)（圖2），因預(yù)制場布設(shè)在曲線路基上，所以軌道在縱向臺(tái)座之間為曲線，因此考慮直線模板實(shí)現(xiàn)曲線行走，5#槽鋼反扣安裝在臺(tái)座兩側(cè)，折線型植入鋼筋與槽鋼焊接固定并打磨，保證鋼筋與槽鋼同面，從而加大行走小車滾輪在槽鋼上的水平活動(dòng)間距，以此解決整塊模板曲線型行走。

圖2 軌道安裝斷面圖

3.3.2 液壓系統(tǒng)安裝

液壓系統(tǒng)主要為水平橫移油缸和豎直頂升油缸，水平油缸布置在行走小車內(nèi)部，與小車在同一平面。豎直頂升油缸布置在行走小車上方，與行走小車連接成整體，故液壓系統(tǒng)和行走系統(tǒng)布置于一體，既承擔(dān)模板整體自重，又負(fù)責(zé)整體模板行走和移動(dòng)，行走系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)直接安裝在臺(tái)座兩側(cè)行走軌道上（圖3）。

圖3 行走和液壓系統(tǒng)安裝

3.3.3 模板拼裝

模板采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，廠家統(tǒng)一制作運(yùn)至現(xiàn)場后借助龍門吊拼裝成整體（圖4）。拼裝過程中嚴(yán)格控制拼縫大小和錯(cuò)臺(tái)，節(jié)塊間采用雙面膠粘貼，保證密封效果及整體模板線型順直美觀，確保箱梁混凝土整體外觀質(zhì)量，模板長度按31m控制。

圖4 模板拼裝

節(jié)塊模板拼裝在已安裝好的行走系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)上，按設(shè)計(jì)布置好液壓系統(tǒng)位置，分塊拼裝成整體后安裝液壓油管。

3.3.4 模板調(diào)試

模板拼裝完成后檢查液壓系統(tǒng)油路安裝情況，確保無誤后加入液壓油，因整個(gè)油路長達(dá)30m左右，因此注入液壓油后事先運(yùn)行液壓系統(tǒng)，保證四個(gè)液壓臺(tái)車進(jìn)出油量一致，避免千斤頂升降量不同。

運(yùn)行液壓系統(tǒng)，當(dāng)油表壓力至5MPa左右時(shí)，操作人員檢測(cè)豎向和水平千斤頂進(jìn)出情況，用液壓控制桿控制千斤頂進(jìn)行模板的安裝，調(diào)試水平、豎向千斤頂行程調(diào)整模板的高度，檢查模板底部與臺(tái)座的拼縫情況，使模板和臺(tái)座密貼。

液壓系統(tǒng)調(diào)試完畢，給行走系統(tǒng)電機(jī)通電檢測(cè)自行功能及行走軌道情況。模板行走采用遙控操作，因預(yù)制場在曲線路基，模板需實(shí)現(xiàn)曲線行走，在曲線段（臺(tái)座與臺(tái)座之間）行走時(shí)，調(diào)整模板中間位置節(jié)塊間連接螺栓，使直線模板行成曲面，很好地完成大塊模板曲線行走，提高了機(jī)械化程度。

3.4 整體外模安裝

利用遙控操作將模板行走至預(yù)制臺(tái)座，啟動(dòng)水平油缸使模板靠近臺(tái)座兩側(cè)，然后利用豎直油缸調(diào)整模板高度，使模板初步就位。再用液壓系統(tǒng)進(jìn)行精調(diào)，使模板精確就位，達(dá)到與臺(tái)座密貼的狀態(tài)。

采用水平靠尺調(diào)整模板背肋垂直度，通過模板自帶的液壓千斤頂調(diào)整合格后利用頂托下加方木進(jìn)行固定，并用固定頂托定位，保證模板穩(wěn)定性。固定模板底部對(duì)拉螺桿，至此，整體模板安裝完畢。

3.5 底腹板鋼筋綁扎及整體吊裝

底腹板鋼筋在鋼筋加工廠集中加工，運(yùn)至綁扎臺(tái)架綁扎成型，采用兩臺(tái)10t龍門吊整體吊入模板。

3.6 內(nèi)模拼裝及整體吊入

內(nèi)模采用普通模板，分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和變截面段，在預(yù)制場拼裝架上分塊安裝成整體，打磨平整，拼縫處用寬膠帶粘貼封堵，避免該處澆筑混凝土?xí)r漏漿。待底腹板鋼筋吊入外模后利用龍門吊將內(nèi)模整體吊入底腹板鋼筋內(nèi)，定位內(nèi)模尺寸位置，調(diào)整準(zhǔn)確[8]。

3.7 安裝端模

端模采用鋼模板制造[9]，分為頂板、腹板和底板三部分，與側(cè)模采用螺栓連接，安裝過程中注意拼縫間粘貼密封膠條，防止?jié)仓炷習(xí)r外漏。

3.8 頂板鋼筋綁扎

頂板鋼筋采用現(xiàn)場綁扎方式，由加工廠集中加工的半成品，運(yùn)至施工臺(tái)座現(xiàn)場綁扎。

3.9 混凝土澆筑

箱梁混凝土由自建拌合站拌制，生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中嚴(yán)格控制塌落度?，F(xiàn)場采用龍門吊配料斗進(jìn)行澆筑。采用斜向分層連續(xù)澆筑，澆筑順序?yàn)橄鹊装?，后腹板，再頂板，底腹板振搗采用附著式振動(dòng)器和人工振搗相結(jié)合，頂板主要以人工振搗為主，振搗時(shí)避免碰撞模板和鋼筋。

3.10 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢，及時(shí)采取措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。夏季施工養(yǎng)護(hù)采用自動(dòng)噴淋覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，冬季施工時(shí)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

3.11 模板拆卸

箱梁混凝土澆筑完畢，待混凝土達(dá)到10MPa后進(jìn)行脫模施工。先拆除內(nèi)模，內(nèi)模為普通模板，人工配合卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行拆除；側(cè)模拆除步驟與安裝相反，松掉上下對(duì)拉螺桿和支腿頂托，緩慢操作豎向千斤頂油缸，待其與混凝土剛好分離后運(yùn)行水平千斤頂至完全與臺(tái)座分離，再次利用液壓系統(tǒng)調(diào)整模板高度以及與臺(tái)座的水平距離，啟動(dòng)行走系統(tǒng)運(yùn)行至下一臺(tái)座，打磨刷油安裝，進(jìn)行下片梁預(yù)制施工。

3.12 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿

梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%且滿足養(yǎng)護(hù)齡期7天以后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。智能張拉設(shè)備利用電腦軟件控制張拉預(yù)應(yīng)力，梁體兩端對(duì)稱同步張拉，張拉力和伸長量同步雙控[10]，滿足設(shè)計(jì)要求。張拉作業(yè)完成后48h內(nèi)完成壓漿作業(yè)，壓漿過程中注意進(jìn)出漿壓力及進(jìn)漿量，保證壓漿飽滿。

4 質(zhì)量控制措施

①液壓系統(tǒng)行走前，尤其當(dāng)溫度較低時(shí)，先運(yùn)行液壓泵，保證油路運(yùn)行順暢，避免在沒有提前循環(huán)液壓系統(tǒng)的情況下直接進(jìn)行頂升或水平橫移等操作。

②操作前檢查油閥狀態(tài)，避免出現(xiàn)千斤頂不同步，導(dǎo)致千斤頂破壞，模板拉扯變形的情況，因此對(duì)操作人員應(yīng)嚴(yán)格要求，杜絕因認(rèn)識(shí)問題導(dǎo)致液壓系統(tǒng)破壞。

③模板整體行走時(shí)配專人負(fù)責(zé)清理軌道范圍內(nèi)的雜物，防止阻擋行走，避免因滾輪出軌或用力行走導(dǎo)致液壓系統(tǒng)損壞和模板變形。

5 結(jié)語

自行式全液壓整體模板與傳統(tǒng)模板相比，整體模板減少了前期的拼裝工序，避免了后續(xù)模板的拆卸再拼裝的重復(fù)工作，所有的拆卸和安裝工作一次性完成，后續(xù)施工操作簡單，提高了工作效率。

自行式全液壓整體模板提高了模板調(diào)整精度，降低模板損壞程度，既能提高施工效率又節(jié)約工程成本，同時(shí)解決了接縫問題，保證了箱梁的外觀質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境，降低安全隱患。