秦沈高速鐵路遼河特大橋32m簡(jiǎn)支箱梁模板設(shè)計(jì)

一、工程特點(diǎn)：

秦沈高速鐵路遼河特大橋位于我局施工建成的京沈高速公路遼河特大橋的上游約600m處，中心里程DK337+633.79，全長(zhǎng)2433.59m，位于+0，O％的坡道和半徑為5500m、＋∞、6000m的曲線、直線和曲線上。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為雙線單箱單室簡(jiǎn)支箱粱：跨度32m，梁長(zhǎng)32.60m，粱頂板寬12.40m，厚度30cm，底板寬6m，厚度25cm，腹板厚度45cm，粱高2.60m。每孔重量約754噸，截面類型為等高度變截面箱梁。

箱粱分5段預(yù)制，依順序?yàn)椋簂#、2#、3#、4#、5#梁段，分別在5個(gè)制梁臺(tái)座里預(yù)制，兩端l#、5#粱段長(zhǎng)均為5.35m，中間2#、3#、4#、梁段長(zhǎng)均為6.50m，粱段之間設(shè)60cm長(zhǎng)濕接縫：箱粱鋼筋籠分5段綁扎，各段分底腹板鋼筋、頂板鋼筋依次吊裝人模。按制梁周期安排，箱粱內(nèi)、外模從上一個(gè)梁段拆完到下一個(gè)梁段組裝只有4個(gè)小時(shí)(鋼筋籠已提前準(zhǔn)備好)，因此要求內(nèi)、外模必須有較好的操作性，并能快速裝拆。而該粱截面變化點(diǎn)較多，變化幅度也比較大，尤其是箱梁內(nèi)輪廓由躊中至梁端部分變化最大，且l#、5#梁段端部底板、腹板內(nèi)模處共設(shè)置有8處齒塊，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。設(shè)計(jì)時(shí)要求模板除能滿足梁體輪廓尺寸、強(qiáng)度、剛度及外觀質(zhì)量外，還必須能夠在有限的操作空間內(nèi)進(jìn)行快速裝拆，并在此基礎(chǔ)上盡量降低模板造價(jià)。

二、模扳構(gòu)造；

箱粱模板由底模、整體臺(tái)車式外模、滑移式內(nèi)模、端模和其它附屬配件組成。附屬配件包括千斤頂、卷?yè)P(yáng)機(jī)、手拉葫蘆等。

1、底模：

底模采用固定式整體鋼模板，面板采用68mm鋼板，下面以槽鋼做肋。為使底模與外側(cè)模板面密貼，在底模兩側(cè)設(shè)置特制的三角形弧體橡膠帶，并設(shè)置底模、外模拉緊裝置。在梁段四角受力點(diǎn)下面設(shè)四個(gè)頂梁砼支墩，對(duì)應(yīng)底模預(yù)留四個(gè)活動(dòng)開口，當(dāng)粱段達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度并脫模后，在活動(dòng)開口處用千斤頂將梁段頂起，以便實(shí)施橫移。

2、整體臺(tái)車式外模；

為縮短制梁周期，簡(jiǎn)化制粱場(chǎng)的布置，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，外模采用整體臺(tái)車式結(jié)構(gòu)形式。它由外模板、支撐架、脫模裝置、橫移裝置、走行臺(tái)車和軌道5部分組成。

脫模裝置和橫移裝置包括旋轉(zhuǎn)絲杠、橫移絲杠及其它配件，每側(cè)外模共布置4對(duì)絲杠。脫模時(shí)首先旋擰旋轉(zhuǎn)絲杠，使外模繞內(nèi)側(cè)的橫

移滾輪旋轉(zhuǎn)并在外模板與底模相接觸處產(chǎn)生底模對(duì)外模的反作用力，使外模產(chǎn)生少量橫移。然后旋擰橫移絲杠將外模橫移至走行位置。

走行臺(tái)車采用電動(dòng)自行式臺(tái)車，它由臺(tái)車架、車輪和驅(qū)動(dòng)裝置組成。臺(tái)車架由縱橫梁焊成井字結(jié)構(gòu)，橫梁兼作外模橫移軌道，并在混凝土灌筑過程中承受外模板和箱梁翼緣板混凝土的重量。驅(qū)動(dòng)裝置采用立式“三合一”傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，制動(dòng)電動(dòng)機(jī)立式布置，垂直軸式減速器與車輪直接連接。這種驅(qū)動(dòng)裝置具有體積小結(jié)構(gòu)緊湊、組裝性好的特點(diǎn)。采用電動(dòng)自行式臺(tái)車，操作簡(jiǎn)單、安全，減少制梁場(chǎng)內(nèi)卷?yè)P(yáng)機(jī)數(shù)量，避免場(chǎng)內(nèi)復(fù)雜的鋼絲繩纏繞與其它工序的干擾，有利于文明施工、安全生產(chǎn)。

軌道采用2根43kg／m鋼軌，由預(yù)埋錨栓和壓板固定于混凝土地面上。它既是外模的走行軌道，也是外模高程的控制裝置。其軌頂高程由外模高度和底模高程推算，在壘長(zhǎng)范圍內(nèi)實(shí)際軌頂高程與設(shè)計(jì)高程誤差控制在2mm以內(nèi)。軌道直接控制外模高程，減少了人工調(diào)整外模高程的工序，縮短外模安裝時(shí)間，避免人為因素造成的外模安裝誤差，使外模的安裝簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。

3、滑移式內(nèi)模：

該方案采用下敞口式內(nèi)模。整套內(nèi)模由頂模板、側(cè)模板、轉(zhuǎn)角模板、底角模板、斜撐桿、水平撐桿和絲杠組成(見圖2)。頂模板和轉(zhuǎn)角模板較接，側(cè)模板和底轉(zhuǎn)角模板較接。內(nèi)模頂板下面設(shè)置四個(gè)滑輪，可以沿縱向滑移。整套內(nèi)模通過四個(gè)滑輪架設(shè)在內(nèi)模滑道上。

脫模時(shí)首先旋擰旋轉(zhuǎn)絲杠，使底角模板和下轉(zhuǎn)角模板繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，直至將底角模板和下轉(zhuǎn)角模板提起，然后旋擰對(duì)撐絲杠，使對(duì)稱兩側(cè)模板繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，脫模后用手拉葫蘆將模板鉤掛在內(nèi)模頂板上。最后降下內(nèi)模滑道，通過內(nèi)模滑道由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引滑出箱粱。

4、端模：

端模采用小塊鋼模板組拼，螺栓連接，板縫間夾以3mm厚的橡膠帶。

三、模板安裝和拆除：

1、模板安裝程序：

(1)、平整場(chǎng)地，制作砼制梁臺(tái)座。

(2)、安裝底模橫粱，固定外模~E-YA道。

(3)、安裝底模板。在底模臺(tái)座范圍以外的軌道上預(yù)拼外模。

(4)、外模沿軌道自行就位。

(5)、吊裝箱粱底腹板鋼筋籠。

(6)、安裝內(nèi)模滑移軌道。在梁端預(yù)拼箱梁內(nèi)模。

(7)、將組裝好的內(nèi)模滑入箱梁內(nèi)，下落就位。

(8)、吊裝箱梁頂板鋼筋。

(9)、安裝兩側(cè)外模間的上下對(duì)拉桿以及內(nèi)外模之間的對(duì)拉螺栓。(對(duì)于1#、5#粱段需安裝端模板)

2、模板拆除程序：

①內(nèi)模拆除程序：

(1)、卸下內(nèi)端模螺栓，拆除內(nèi)端模(1#、5#粱段)。

(2)、旋擰內(nèi)模旋轉(zhuǎn)絲杠，提升底角模板。

(3)、旋擰內(nèi)模對(duì)撐絲杠，將兩側(cè)內(nèi)模拉攏，之后用手拉葫蘆將其鉤掛在內(nèi)模頂板上。

(4)、降下內(nèi)模滑道。

(5)、用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引內(nèi)模滑出箱梁。

②外模拆除程序：

(1)、卸下外端模螺栓，拆除外端模。

(2)、卸下外模對(duì)拉桿螺栓，拆除拉桿。

(3)、旋擰旋轉(zhuǎn)絲杠，使外模脫離粱體。

(4)、旋擰橫移絲杠，使外模移至走行位置。

(5)、外模沿軌道自行移開。

四、體會(huì)：

目前該套模板已成功應(yīng)用于秦沈高速鐵路沙河特大橋現(xiàn)場(chǎng)制粱工程，其使用性能完全滿足施工要求。通過這次模板的設(shè)計(jì)，筆者深深體會(huì)到：一個(gè)好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，必須自始至終貫穿方便施工操作、確保安全生產(chǎn)并能降低成本的理念。在方案選擇之初，爭(zhēng)議頗多。為此曾征求了數(shù)位橋梁工程師及將要參加現(xiàn)場(chǎng)制梁工人的意見，他們竟無一例外的選擇了此方案。理由是：具有可操作性，安全可靠。事實(shí)也證明了這一點(diǎn)。