箱梁外腹板圓弧模施工技術

梁 見

(中鐵十六局集團第三工程有限公司，浙江湖州 313000)

0 引言

外腹板為圓弧線型的混凝土箱梁以其造型美觀深得各方青睞，越來越多的箱梁腹板由以前的直角或鈍角設計變更為圓弧。在確保箱梁內在質量的同時，如何采取合理的施工工藝進行模板制安，保證外觀質量是建造一個精品工程的重點和難點。蕪湖弋江橋全長1 315 m，分左右兩幅，其中主橋長180 m(主跨長80 m，邊跨長50 m)，為直線橋，主墩支點梁高4.3 m，跨中梁高1.8 m，邊腹板外傾角度27°，與翼緣板連接設計為圓弧過渡(如圖1所示)，圓弧半徑2 m，兩側圓弧長分別為1.979 m，1.909 m。跨線橋長100 m(為單聯4跨連續梁橋)，梁高1.5 m，為曲線橋，平曲線半徑為465 m，箱梁底板與外腹板設計為半徑0.2 m的圓弧過渡，弧長0.23 m，邊腹板外傾角度為26.565°(如圖2所示)。其余段引橋箱梁(長1035 m)橫斷面與跨線橋一致，其最小平曲線半徑為3 000 m，本文從經濟、質量、工期等方面考慮，結合工程實際，介紹采取不同方法進行外腹板圓弧模施工技術。

1 模板設計

1.1 模板選用

如何選用合理的模板是確保施工質量、進度、效益的關鍵之一，為此，施工前對模板選用做了詳細比對和現場試驗。

采用鋼模板的優點:鋼模板剛度大、強度高、線型易控制、不易變形和損壞，模板周轉次數多。

采用鋼模板的缺點:1)如周轉次數少，則一次性成本投入大;2)單塊模板較重，人工拆裝比較困難，一旦模板變形，不易矯正;3)對于小半徑橋梁，不適宜采用標準節段鋼模板進行模板安裝。如弋江橋跨線橋:平曲線半徑為465 m的箱梁橋，在1.22 m長度(1塊模板寬度)范圍內，外弧比內弧長3.4 cm，且易出現模板錯縫，影響外觀質量;4)由于箱梁底模一般采用竹膠板，如腹板采用鋼模板，則易造成混凝土的外觀顏色、光潔度等不一致。

采用竹膠板的優點:竹膠板安裝輕便、無需機械吊裝;可根據結構尺寸進行現場加工和拼裝。

采用竹膠板的缺點:竹膠板剛度小，容易變形和損壞。制作成圓弧較難，且周轉次數相對鋼模少。

通過上述比較，結合現場實際情況，對主橋和跨線橋外腹模板采用竹膠模板，引橋采用廠制鋼模板進行施工。

1.2 主橋半徑2 m的圓弧模板制作

經現場試驗比對，采用厚度為1.2 cm的竹膠板可以直接彎成設計要求的圓弧，既能確保設計線形，且模板具有一定剛度。模板下采用8 cm×8 cm的方木條作為橫肋(橫肋凈距不大于15 cm)，方木條采用鐵絲固定在由鋼管彎曲機彎制成的鋼管上(如圖3所示)。

1.3 跨線橋半徑0.2 m的圓弧模板制作

經現場試驗比對，最后確定采取厚度為1 cm的竹膠模板，并在圓弧段部位模板背面利用木工鋸進行鋸槽處理，設計圓弧長0.23 m，模板開槽范圍為0.25 m，共鋸縫11條，縫間距2 cm，縫深4 mm～5 mm。開完槽的模板可以彎成設計線形(如圖4所示)。

1.4 引橋半徑0.2 m 的圓弧模板制作

對于長1 035 m的引橋箱梁，考慮模板周轉次數較多，采用廠制鋼模板進行模板制安。為確保箱梁外觀質量，單節模板與底板竹膠板寬度一致，均為1.22 m，確保模板拼縫通順。

2 模板加固

2.1 主橋圓弧竹膠模板加固

主橋混凝土一次澆筑最大高度3.870 m，外腹板存在27°的向外傾角，側壓力和水平推力較大，采取有效加固措施是保證質量的關鍵(如圖5所示)。

1)加強外側支架整體抗水平推力剛度，采用加密鋼管以及設置多層斜撐方式進行加固。2)采用對拉受力方式對兩側腹板進行對拉。最底層利用箱梁底板底層鋼筋，在底層鋼筋上焊接拉桿頭進行對拉(間距0.8 m)，嚴格按設計尺寸控制箱梁底板寬度;在腹板頂層采用鋼管連接進行對拉(間距1 m)。3)單側外腹板采用Φ12拉模鋼筋進行加固，縱向間距1 m/道，上下層間距不超過0.8 m/道。4)混凝土澆筑時在翼板上布設測量觀測點，全過程觀測模板及支架位移變化情況。在進行梁段第一次混凝土澆筑過程中，腹板向外偏移量均小于1 cm。

2.2 跨線橋圓弧竹膠模板加固

跨線橋混凝土第一次澆筑高度只有1 m，采取在腹板外側設置三道鋼管斜撐的方式進行加固，中間鋼管斜撐加雙扣，再利用斜向底板下的斜撐與底板下的鋼管連接加固處理。

圓弧段模板下滿鋪方木，在方木上鋪設1∶1的水泥砂漿，砂漿面用等半徑的圓筒壓制成設計曲面，安裝模板時確保模板與砂漿密貼(如圖4所示)。

2.3 引橋鋼模板加固

鋼模板加工時設置加強桁架，將鋼模板直接安設在底板延伸出來的方木上即可完成安裝。

3 質量技術保證措施

1)外模板安裝后方進行鋼筋制安，因此對模板保護是確保外觀質量的基礎。模板一旦損壞，無法進行更換。因此必須采取得力措施防止模板損壞。a.盡量減少現場的焊接工作量(如確實需要焊接，采用模板面放置一薄鐵皮等保護措施對模板進行有效保護);b.在翼板面鋪設土工布，防止人為踩踏而破壞;c.加快施工進度，避免因模板外露時間過長而產生變形。2)對于半徑大于1.5 m的圓弧，可以采用鋼管彎曲機彎曲設計要求弧度的鋼管，作為支撐模板用，有效解決了按設計要求控制模板弧度問題。3)10 mm～12 mm厚的竹膠板具有易彎曲的性能，但剛度較小，通過采取加密橫肋的措施，既保證了設計線型，又避免了模板變形。4)對于開槽了的竹膠板，開槽時注意槽的深度與寬度，如槽開深了則竹膠板容易斷裂，如槽開淺了則竹膠板易出現折線，無法按設計線型安裝到位。安裝時需特別認真、仔細，做好對模板的保護，一旦發現模板變形、安裝不到位、模板斷裂，應及時更換新的竹膠板，確保工程質量。5)對于平曲線較小的箱梁，容易造成模板拼縫不一致，嚴重影響橋梁整體外觀質量。跨線橋模板安裝時，每隔4塊～5塊竹膠板長度(5 m～6 m)，就安裝一塊尺寸較大的異形板，既解決了箱梁內、外弧長度不一致的問題，又避免了安裝三角條小模板，確保模板拼縫通順，提高橋梁整體外觀質量。6)模板拼裝時，對接縫進行處理，將模板的接縫內夾塞海綿條或雙面膠，模板安裝完畢后，用刀將凸出的海綿或雙面膠割平;也可用肥皂將模板接縫抹平。鋼筋安裝前把模板表面污物清除干凈，并涂脫模劑，澆筑前對模板澆水濕潤，禁止涂抹廢柴油或機油的廢油料。7)腹板內鋼筋及預應力筋密集，施工人員無法進入腹板內進行振搗，只能在腹板頂部(或翼板)操作振搗棒。因外腹板存在向外傾角，外腹板箱室內側表面很容易因氣泡不易排出而形成麻面蜂窩。通過采用自制Y形輔助設備(在鋼管上焊接Y形鋼筋鉤)，人工利用Y形設備將振搗棒送至需要振搗的部位進行振搗，在腹板內側采取人工錘擊方式進行檢查。使用Y形振搗輔助器加人工錘擊檢查，施工方便，確保混凝土振搗密實，提高了箱室內側混凝土光潔度，避免了蜂窩、麻面現象;且有效減少了振搗棒對外腹圓弧模板因振搗施工不當造成的破壞。

4 結語

經現場實踐總結，對于半徑大于1.5 m的圓弧，可以采用具有較好韌性、厚度1.2 cm的竹膠板直接彎曲成型;對于半徑為0.6 m～1.5 m的圓弧，可以通過在竹膠板生產廠家進行定制(廠家在生產竹膠板時，對圓弧段部位的模板進行特質加工，即在下層抽調部分模板加勁條)，在現場可以直接彎曲成型(蕪湖弋江橋前期曾試驗過此種方法，但因設計圓弧半徑小，未成功);對于半徑0.2 m～0.6 m的圓弧，采取厚度為1 cm，韌性好的竹膠板，根據現場需要開槽處理，即可達到目的;對于平曲線大、模板倒用次數多的箱梁，適宜采取廠制鋼模板施工。

總之，通過采用合適厚度的竹膠模板和相應的加工、加固技術，并通過加強現場質量控制，在確保工程質量的同時，既能節約投資，又能縮短工期，蕪湖弋江橋施工質量和進度得到了業主、設計、監理以及安徽省公路質監站的高度肯定，對同類型橋梁施工具有較強的借鑒和指導作用。

［1］姚玲森.橋梁工程［M］.第2版.北京:人民交通出版社，2009.

［2］楊嗣信.模板工程現場施工實用手冊［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［3］JG/T 156-2004，竹膠合板模板［S］.

［4］向中富.新編橋梁施工工程師手冊［M］.北京:人民交通出版社，2007.