可折疊內模40m跨預制裝配混凝土箱梁施工技術

傅重陽

（中鐵三局集團第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

可折疊內模40m跨預制裝配混凝土箱梁施工技術

傅重陽

（中鐵三局集團第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

介紹了鄭盧高速公路大鐵溝特大橋針對引橋40m預制裝配式混凝土箱梁施工中，在整體工期緊張的形勢下，通過優化內模模板結構，開發了可折疊式內模預制裝配式混凝土箱梁快速施工技術，改變了內外模常規配備比例，縮短了內模拆卸時間，減少了內模安拆人數，降低了生產成本，提高了工作效率。

橋梁；混凝土箱梁；預制；裝配式；可折疊；內模

預制裝配式混凝土箱梁作為橋梁上部結構的一種形式在建設中已經普遍應用，其施工工序已經固定，現階段隨著公路市場的快速發展，對施工的質量及進度要求較高，如何在固定模式下同時提高預制裝配式混凝土箱梁的生產質量和施工進度是擺在我們面前的主要問題。在梁體內部施工過程中，由于箱梁內部箱體空間較小，內模采用螺栓連接拆卸效率低等問題，給施工帶來極大的困難。

1 工程概況

大鐵溝特大橋是鄭州至盧氏高速公路洛寧至盧氏段的一座大型三跨預應力混凝土連續剛構橋，其上部結構為（4×40+4×40+85+160+85+ 5×40）m預應力混凝土連續剛構+預應力混凝土組合箱梁，橋梁全長為856.48m，橋面凈寬2×11.38m，全寬24.5m。引橋為4×40m、5×40m先簡支后連續預制裝配式混凝土連續箱梁。

2 工程特點

1）內模采用上倒角模板與同側腹板利用合頁連接成整體，合頁與模板采用螺絲連接，并且周圍與模板滿焊，焊縫處打磨，使內模接縫連接密實，有效地控制了梁體內側質量。

2）模板可進行整裝、整拆，模板每節1.5m，拼裝成一個整體，施工工序簡捷、速度快。

3）內模拆卸時，卸除全部內側橫向支撐，倒角模自然脫落，由底部附著鋼絲繩直接拉出，減小了對內側混凝土面的損壞，加快了施工進度，提高了工作效率。

4）箱梁模板配置內外模數量比為1∶1.5，模板打磨涂脫模劑后，直接可進行第二次循環作業，內模周轉效率高，降低了內模數量。

5）梁體內部施工工序減少，給作業人員帶來極大的便利，作業人員安全系數提高。

6）減少了用螺栓連接這一傳統方法中的材料消耗及工作量。

3 技術原理

1）在箱梁預制施工前，優化內模加工方案，將內側模板連接方式優化為合頁連接，經論證后投產制作，可折疊式內模設計圖案如圖1所示。同時，現場進行臺座施工，臺座采用交叉布設，利用槽鋼及鋼板焊接形成梁體底模。

圖1 內模設計圖

2）待模板制作完成后，進場試拼，并開始箱梁鋼筋綁扎作業，腹板鋼筋綁扎時利用卡具控制間距，鋼束穿好后，利用井字形鋼筋按孔道坐標準確定位。

3）合模前，對模板打磨、涂脫模劑，內模提前在預制場地進行整體拼裝，利用兩臺80t龍門吊吊入箱體后，安裝對稱支撐并調整中心位置，保證兩側腹板等寬。

4）頂板作業時，采用鋼板作為負彎矩槽口模板，既保證槽口尺寸而且周轉率高。

5）待混凝土澆筑完成并達到一定強度后拆除模板，內模拆除時，由于腹板與倒角模板為合頁連接，所以只需將對稱支撐拆掉即可抽出進行周轉使用。

6）可折疊式內模預制裝配式混凝土箱梁施工工藝流程如圖2所示。

圖2 可折疊式內模預制裝配式混凝土箱梁施工工藝流程圖

施工工藝必須嚴格按照施工步驟進行：施工準備→內模設計、制作→底模鋪設→底板、腹板鋼筋的焊接綁扎→埋設波紋管→外模板、內模板安裝（內模整體拼裝）→頂板鋼筋綁扎→安裝負彎矩波紋管→澆筑底板砼→澆筑腹板、頂板砼→拆模養生（內模整體拆卸）→穿束→鋼絞線張拉→孔道壓漿→封錨→移梁、存放。

圖3 箱梁內模的簡易結構示意圖

4 關鍵工序施工技術及操作要點

1）可折疊式內模設計、制作 內模設計期間，充分考慮工期方面的壓力，在安排工序中如何節約作業時間，經過反復討論，確定將腹板與頂板倒角模板采用合頁連接（圖3），并經制作加工、箱梁施工等相關專家論證后，認定此方案可行，在加工中著重注意合頁與模板的連接性。

2）制梁臺座布設 制梁臺座采用整體式砼臺座，平行于龍門吊軌道交叉布設，充分預留出箱梁內模整體拆卸場地，臺座基礎設計應符合現行《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）相關規定。

3）底模鋪設 ①在澆筑基礎混凝土過程中，兩側預埋與底模模板連接的槽鋼（5cm×5cm），槽鋼與基礎鋼筋焊接成整體，嚴格控制槽鋼的線形，確保施工時外側模板與其連接緊密；②待基礎強度達到要求后，鋪設底模鋼板，鋼板與槽鋼焊接牢固，避免箱梁施工期間受到震動而使底模變形。

4）綁扎底、腹板鋼筋及安裝波紋管 ①鋼筋及鋼絞線在加工場集中下料、制作，現場進行綁扎，因腹板縱向鋼筋較長，故在綁扎期間，每隔10m對稱設置一道卡具，以保證鋼筋間距；②波紋管安裝位置要準確，按照孔道坐標將波紋管固定，波紋管接頭利用膠帶裹死，避免漏漿，造成堵管現象發生。

5）模板安裝、固定 ①外模預拼合格后，用龍門起吊與底模連接，并連接牢固；②外模拼裝步驟如下：起吊外模精確對位→外模支撐與地面支撐牢固→調節外模高度→固定外模→檢查上翼緣內外側尺寸；③在外模安裝的同時，內模開始在場地整體拼裝，待外模安裝完成后，利用龍門吊整體吊入箱體；④因內模倒角與腹板靠合頁連接，所以在內模安裝前，一定要將上下橫向支撐固定，以免在吊裝過程中發生模板變形現象；⑤以底板中心為基礎，調節腹板厚度，保證梁體內腔位置準確；⑥堵頭板采用鋼板焊接而成，在錨墊板處設置定位孔，安裝時以梁長控制其位置，并采用鐵線穿過堵頭板與錨墊板定位孔，使其連接牢固。

6）綁扎頂板鋼筋、安裝頂板波紋管 ①頂板鋼筋在綁扎過程中，注意嚴格控制頂板保護層厚度，避免澆筑混凝土時出現露筋現象；②頂板負彎矩波紋管位置與鋼筋沖突時，適當調節鋼筋間距。因頂板厚度較小，張拉端加強筋一定要按照設計圖紙位置準確定位。

7）混凝土澆筑 ①混凝土采用拌和站集中拌制，由運輸罐車運至現場，在泵車的配合下進行澆筑；②底板澆筑混凝土振搗完成后，用鋼板密貼封蓋，鋼板與內模底倒角連接牢固，避免混凝土上浮；③腹板從兩端向中間澆筑，這樣既能保證張拉孔道及張拉端間混凝土密實，又能更好地控制浮漿；④頂板澆筑時，注意下料高度和位置，以免因高度過高造成混凝土離析或者因位置偏移造成堵塞負彎矩槽口。

8）蒸汽養生、拆模 ①梁體用棉篷布包裹，采用蒸汽養生的辦法，保證冬季施工箱梁實體質量；②混凝土強度達到要求后，開始拆除模板，拆模時，梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差均不宜大于15℃，內外模可同時拆除，不影響施工進度；③拆除外膜時，首先拆出端頭模板及橫隔板堵頭模，然后松開對拉螺桿和兩邊的支撐，拆除兩邊外模，在拆除、起吊作業時應防止模板發生塑性變形；④可折疊內模拆除時，首先把內模倒角固定支撐桿全部拆除，運到內模的外部存放，同時利用內模合頁把合頁上部模板向內收縮與梁體混凝土脫離；⑤內模利用相鄰臺座間預留場地進行整體脫離，具體拆卸方法如下：利用卷揚機先拉出一部分內模，同時利用80t龍門吊吊住內模，兩臺機器配合使用，確保內模穩定；內模整體拉出到另一側吊點，并露出吊點位置時，再利用另一臺80t龍門吊吊住，直至拉出整個箱梁內腔；⑥內模整體拆卸完成后，吊放到內模存放區，進行模型清理、檢查以及涂油的工作，然后調整到設計尺寸，合頁處用橫梁連接牢固準備下次使用；⑦端頭模板拆卸完成后，及時對端部混凝土進行鑿毛，以露出粗骨料為最佳標準。

9）穿束、張拉 腹板鋼絞線穿束在混凝土養生及拆模過程中進行，因每束鋼絞線數量較少，故可單根進行作業。張拉時嚴格按照設計圖紙要求編號對稱張拉，完成后，注意隨時觀測梁體底板反拱情況。

10）壓漿、封錨 壓漿料采用機械拌制，壓漿過程中控制油表壓力，待出漿口均勻流出漿體并且無氣泡時方可停止，并立即用與梁體同標號的水泥拌合物進行封堵。

11）箱梁的存放 ①張拉完成后即可移梁堆放，箱梁堆放支撐頂面位于同一平面，誤差不大于2mm，移梁過程必須做好場內保通工作；②預制完成的每片梁必須標上橋梁名稱、梁板編號、梁板跨徑、預制日期等。待梁板強度達到設計強度的90%以上后，才能起吊移梁；③預制場移梁與存放均用龍門吊進行，在存梁區按順序存放，存放時間不宜超過90天；④梁板起吊時要緩緩升起，移梁運輸過程中，2臺龍門吊要專人統一指揮，行走速度要一致，避免梁板擺動，梁板起吊高度不得超過2.5m，到達存梁位置后方可緩緩升起，移至存梁臺座。就位時，要緩緩下落。梁板存放時的支撐位置應與吊點位置一致，并應支撐牢固，存梁高度不得超過兩層，并且頂層梁體的翼板根部采用方木對稱支撐，防止梁體失衡。

5 其他操作要點

1）在梁體鋼筋綁扎過程中，注意按設計圖紙要求，安裝支座預埋鋼板、防撞墻預埋件、通風孔等梁體預埋件，確保準確定位，固定牢固。

2）內模方案優化過程中，組織模板制作生產、施工使用方技術人員共同檢算，確定滿足受力條件后，開始可加工制作。

3）模板進場后，由安檢工程師組織模板驗收，并進行試拼，達到要求后投入生產。

4）內模周轉使用過程中，要經常檢查合頁的磨損情況，并清理合頁范圍內的混凝土殘渣，每次拆模后必須對合頁連接處刷油，保證翻轉正常。

5）在內模用鋼絲繩整體牽出后，檢查每節的連接螺栓是否松動，并及時打磨、涂刷脫模劑，防止模板銹蝕，減少周轉次數。

6 效益分析

在整體工期緊張的形勢下，通過優化內模模板結構，內模模板上倒角模板與同側腹板利用合頁連接成整體，在實際應用中拆裝簡捷，操作方便，有效地加快了施工進度，保證了施工質量，節省了成本，取得了良好的社會和經濟效益。

7 結 語

本文通過可折疊式內模預制裝配式混凝土箱梁施工技術研究，有效解決了在梁體內部施工過程中，由于箱梁內部箱體空間小，內模采用螺栓連接拆卸效率低等問題，給施工帶來的難題，在工期極其緊張的情況下，通過優化內模結構，開發了可折疊式內模預制裝配式混凝土箱梁施工技術，改變了內外模常規配備比例，縮短了內模拆卸時間，減少了內模安拆人數，降低了生產成本，提高了工作效率，安全系數高，節約了施工成本。

（編輯 張海霞）

Collapsible inner mold 40m span precast concrete box girder construction technology

F U Chong-yang

U448.21+8

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1001-1366(2015)11-0066-04

2015-07－18