談PC 梁模板工程的要點

郭凱 曹婷

(西安鐵一院工程咨詢監理有限責任公司，陜西西安 710065)

1 簡述跨坐式PC軌道梁

1.1 跨坐式PC軌道梁的定義

跨坐式PC軌道梁特指用于跨坐式單軌交通系統的預制后張法預應力混凝土簡支梁，是一種工字箱形梁，簡稱PC梁。

1.2 跨坐式PC軌道梁的特點

跨坐式單軌交通系統的特點決定了PC軌道梁、道岔、車輛成為其三大關鍵技術。PC梁不僅是承重的橋梁結構，同時也是支承和約束車輛行駛的軌道，此外還是牽引電網的載體。因每片PC梁在軌道交通線上的位置不同，導致其線型也不相同，因此不能進行互換。PC梁具有高強度、線型復雜、預埋件種類多，梁長類別不一，走行面及導向面線型精度高的特點。

1.3 跨坐式PC軌道梁的重點、難點

制造PC梁的模具必須是可橫向彎曲、扭轉，豎向可調整的專用高精度可調式模板，模板的強度、剛度和穩定性應能保證PC梁的各部形狀、尺寸及預埋件位置的準確。制作時應嚴格按制作工法指導書一對一的將模具調到梁體初始形狀。所以PC梁預制工程中模板安裝和梁體的線性控制是其重點和難點。

2 模板工程要點

2.1 PC梁預制場地的選擇及布置

PC梁預制場地應選擇在地質條件較好、平坦、與所建線路較近、交通方便、便于排水、對周圍環境影響較小的場地。

2.2 PC梁預制場的軌道

PC梁預制是在能平行移動、能定位的底模——臺車上完成的。臺車類似于鐵路貨運用的平板車。臺車的軌道就相當于鐵路鋼軌，軌道的基礎相當于整體道床。臺車頂面平整度不應大于2 mm/m2。要求臺車頂面與鋼軌面高差的允許誤差為±3 mm。

預制場地設計中，必須充分考慮軌道及其基礎的承載力和排水系統(包含存梁場起重用的龍門吊軌道的基礎和排水)。

1)按鐵路整體道床的形式來設計軌道梁生產線的線路基礎。確保生產使用過程中，生產線的軌面保持2 mm的誤差，這對軌道梁的預制是非常重要的一個環節。

2)軌道梁存梁場(按梁長不同)設計兩端的支撐臺座，按雙層梁的梁中荷載加安全系數計算設置，應充分考慮地基土壤的承載力。

3)存梁場使用的龍門吊的軌道基礎，宜設計為縱向單軌的整體道床式。計算荷載時以生產最長軌道梁的重量加施工荷載、龍門吊本身的荷重，并考慮安全系數。

4)上述三種形式均應系統地考慮場內排水、壓漿污水與養護用水分流問題。場地設計應考慮水(含排洪水)分級沉淀后的再回收利用，并充分考慮軌道基礎不因滲透軟化而出現的下沉病害。這樣既可以充分利用水資源，保護環境，又能降低成本費用(應包含養護、洗砂、洗碎石水的回收利用，夏季還可利用回收水降低砂、石料的溫度，從而達到控制混凝土入模溫度的效果)。

2.3 模具室

模具室是匯集模板系統安裝為一體，調節線型、混凝土灌注、梁頂部抹面成型、蒸養、脫模等工序的生產線，其建造形式有以下兩種:

1)柱式模具室:將側模的吊臂加力系統固定在混凝土剪力柱上，15個柱間及兩端用普通磚墻連成一整體，雙面加上蓋構成的模具室。

2)剪力墻式模具室:用抗剪力的混凝土墻代替混凝土柱，側模的吊臂加力系統按尺寸固定在剪力墻上，形成一體的門字形模具室。

模具室是頂面半封閉狀，留有比梁寬大、長方條形的混凝土灌注操作窗口。模具室的兩端是簾式門，其下鋪設有為臺車可移動的軌道和帶有定向噴出蒸汽孔眼的管道系統。墻上有三處溫度傳感器(測溫表)的顯示孔。柱或墻上安裝有上下兩排吊臂加力器系統，模具室內端連接側模板，外端為加力器調節操作系統。

模具室是PC梁生產關鍵作業面，其整體道床軌道基礎的排水必須暢通，確保無積水和滲漏，才能保證軌道梁的穩定不下沉。

2.4 模板系統及精度要求

1)PC梁的可移動底模——臺車。

它是由輪對固定的臺車車體平臺，支座固定框架及面板、固定端模的立柱組成。它是軌道梁成型的平臺，各部尺寸、方向、放線的基準;鋼筋組立、內模、端模組裝，制作及預埋件安裝的平臺。因此要求臺車車體本身應具有一定的剛度、強度、平整度，并能適應于軌道梁移動變化的工序和梁長、短的變化，見圖1。

臺車制造時應進行荷載計算(24 m梁在混凝土澆筑時的自重和施工荷載，臺車本身的自重、軸距，兩端車體懸臂伸長、模板重量等)，安全系數、跨中和懸臂應有的預拱度和使用年限計算。

規范要求，臺車在使用前，應檢查以下內容:

a.臺車的輪對中心線與臺車頂中心線重合，誤差不大于10 mm;b.臺車頂面不平整度不應大于2 mm/m2;c.活動平臺之間及活動平臺與車體接縫(頂面)不應大于3 mm;d.活動小車頂面與車體頂面應在同一平面，允許偏差不大于1 mm;e.頂面與行走鋼軌面高度允許誤差±3 mm;f.臺車全長允許誤差為±20 mm，寬度允許誤差為±5 mm。

新建臺車必須達標后才能投入使用，使用中的臺車如果因長期負荷而產生疲勞變形，必須經加固達標后才能繼續使用。

2)側模系——模具室，混凝土澆筑、蒸養、脫模綜合工序實施階段。

側模系:由側模板、中模板、線型板、橫向調距舉重絲桿、豎向調節螺桿和密封條(止漿板)組成。它具有生產R=100m～∞軌道梁的能力。使用可調試模板，能滿足不同梁長，不同線型PC梁各部形狀、尺寸及預埋件的準確性，見圖2。

總裝后對側模系數的精度要求:a.側模板工作面表面平整度不應大于2 mm/m2，模板本身應具有良好的彈性模量，不因制作小半徑曲線梁后恢復或直線模板平整度超出允許誤差;b.側模底邊線的整體直線度不應大于2 mm;c.中模板:縱向與橫向垂直度不應大于2 mm;表面光潔度:√6.3;寬度、厚度誤差應不大于2 mm;各邊直線度不應大于2 mm;d.線型條直線度不應大于1 mm/4 m;工作面光潔度:√3.2;e.密封裝置應有效，不漏漿，倒角縱向順直，倒角尺寸及誤差為20 mm±3 mm;f.側模加力器技術要求:絲桿與螺栓(套目)的配合公差符合設計要求;各加工件形位公差符合設計要求;鎖緊裝置與絲桿的配合間隙不大于0.5 mm。

3)端模:由端模板、指形板作固定工裝(帶企口槽)的鐵板，錨具工裝凸面密封膠圈組成，見圖3。

精度要求:

a.端模板側面、頂面、底面及梁端，表面光潔度√6.3，凸出部分表面光潔度√12.5;b.端模長、寬、高尺寸誤差均不應大于1 mm(新標準為0.5 mm);c.指形板預埋座槽尺寸誤差不應大于1 mm;d.端模外端刻有中心線，并與兩側錨座工裝凸面預應力筋孔位置對稱，誤差不應大于2 mm。

4)內模:由截面為40 mm×20 mm的木條作內模骨架，并用0.5 mm薄鋼板作為面板鋪釘于內模骨架上。內模應具有足夠的強度和剛度，確保灌注混凝土時不破裂和產生較大的變形。

精度要求:

a.全長允許誤差為±10 mm;b.內模寬允許誤差為－5 mm～0 mm;c.內模高允許誤差為－10 mm～0 mm;d.曲線矢高允許誤差 ±3 mm/節。

5)模板的零調整:為了確保PC梁的線型、觀感質量，梁場在試生產前和試生產后都應對模板系統進行相應的調整，生產過程中要根據前一榀脫模后檢測的制作誤差結果，對模板系統進行相應的調整，一套模板每生產9片PC梁就應作一次零調整。通過調整使模板達到標準的直線狀態，并對模板進行檢測和直線位置狀態數據采集，從而達到消除或減小模板誤差的目的。

a.零調整項目如下:吊臂撓度調整;核定側模加力器標尺刻度零讀數;軌道梁寬度調整(直線型狀態);側模加力器的調整(零讀數調整);側模板線型調整;底模臺車零讀數。b.零調整后，模板系統應達到的精度:兩側模內側面間距:850 mm±1 mm;側模底邊緣高差:20 mm±3 mm;側模垂直度:±1 mm;側模與臺車中心的平行度:1 mm;側模工作面的直線度:1 mm(新標準為0.5 mm)。

3 普遍通病

1)現各梁場普遍存在對軌道基礎不重視，排水系統不健全，淺基，沒有考慮水資源的循環利用，在使用過程中形成軌道下沉，軌面不平(因對軌道不維修)。使臺車面達不到“技術條件”的要求，臺車變形。雖然場方采取了臨時措施:用千斤頂抬起臺車，使臺車面臨時達到平整度的要求，一旦臺車移位就發生變化，不得不再次抬頂、抄平、固定。嚴重的是在預制好的梁脫模后(梁體混凝土強度剛達到50%設計強度時)，撤除千斤頂，臺車跨中及兩端下沉(指梁臂部分)，梁體頂面就會出現局部裂紋。

2)現各梁場使用的臺車，都因使用年久，或制梁周轉次數多，臺車中部和懸臂兩端都出現疲勞變形下撓，這在一定程度上影響了梁體的平整度，有的梁在制作過程中，脫模后，因拆除臺車下千斤頂，臺車(中部和兩端)下撓使梁體頂面產生裂紋。

4 結語

PC梁預制是否滿足設計要求，直接影響整個線路的工程質量。而模板工程又是預制工程的重點和難點。只有完善并健全梁場的排水系統(含回收利用)，提高對軌道基礎的重視，通過對軌道基礎、存梁支撐臺座的沉降變形進行定期觀測，才能做到充分利用水資源，保護環境，降低生產成本，同時還可避免梁體頂面出現裂紋。

［1］徐勝然.淺談混凝土場道工程模板的制作與安裝［J］.山西建筑，2010，36(9):158-159.