鐵路后張法簡支T梁現澆橋面板模架設計方案

王海棠（中鐵十九局集團有限公司，北京100176）

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鐵路后張法簡支T梁現澆橋面板模架設計方案

王海棠
（中鐵十九局集團有限公司，北京100176）

摘 要：鐵路T梁為了滿足聲屏障的設置，采用了后澆邊梁翼緣橋面板的設計，即在預制T梁時邊梁的外側聲屏障處的橋面板留置1 350mm，在T梁架設后與部分橋面板一起現澆。現澆過程中需要保證橋面的通行，不得影響其他施工；同時由于是高空施工，施工安全必須保證。所以后澆施工的重點是模架體系的設計選用，通過總結施工中的經驗，介紹了三種模架的設計方案，希望對T梁現澆橋面板及類似工程的施工有所幫助。

關鍵詞：鐵路T梁；現澆橋面板；模板方案

1　工程概況

隨著鐵路的持續建設，針對環境保護的要求越來越高，為了降低行車噪音對周圍居民的影響，在鐵路通過居民區時需要設置聲屏障，以達到保護環境減少噪音的要求。通橋（2012）－2109《鐵路預制后張法簡支T梁（設聲屏障）》的設計就是針對橋位需要設置聲屏障而設計的T梁梁型。由圖1看出，在增加了聲屏障后，邊梁外翼緣加寬，寬度距離梁肋中心2 700mm，內側翼緣距離梁肋中心1 100mm，梁體重心偏位。如果加寬部分與邊梁一起預制，將造成預制、吊裝、存梁、運輸、架設等工序的操作困難，以現有的設備不能滿足要求。所以在設計時，邊梁外側1 350mm部分為架設后現場現澆。后澆橋面板部分的施工，主要是考慮模板的強度與剛度能否承受后澆部分的重量及模板的自重，同時還要兼顧模板拆裝及前移的便捷。為了提高后澆橋面施工速度、減輕勞動強度及提高機械化程度和工程質量，根據相關施工經驗，現介紹幾種模板的設計方案，希望對本類工程作業提供借鑒。

圖1 T梁現澆橋面板布置圖（單位：mm）

2　方案設計

模架方案設計時須緊密結合施工現場的實際情況，從多方面考慮施工中所能遇到的復雜情況，需具有以下特點：①模板使用方便，提高施工效率加快周轉；②方案能滿足施工要求，梁體后澆部分的施工質量較好、簡單安全；③不影響其他工程施工。

2．1方案一

2．1．1模架的構造

模架由移動臺車架、整體模板組成，具體結構見圖2。

圖2 方案一模架構造圖

臺車架由行走梁、移動門架和模板吊架組成，主要采用槽鋼雙拼焊接而成。每根行走梁下設5套車輪組。移動門架由立柱、上拉桿、下拉桿、斜拉桿組成，按照受力分布，共設置5組，所有連接采用鋼銷連接，便于拆裝。模板吊架與泄水孔及預留工藝孔對應設置13根，與模板采用鋼銷連接。每根吊架均設有上下拉桿及頂桿。

整體由面板、骨架和背龍骨組成。為保證整個底模平整度，用8mm厚的鋼板做面板，用I10的工字鋼做勁性骨架，每400mm布置一道。為保證底模整體剛度用槽鋼作為模板背龍骨。

2．1．2模架拆除及前移

模架自上一施工點移動至下一施工點定位后，即可拆除移動門架的上拉桿、下拉桿及內側斜拉桿，便于車輛尤其是混凝土罐車的通行。

混凝土澆筑完畢后，待混凝土強度和彈模達到設計值的90%后，進行橫向張拉。張拉完成后，立即安裝移動門架的下拉桿、內側斜拉桿及上拉桿。拆除底模時應該先拆除兩端及中間的上下拉桿，底模用6個5t手拉葫蘆吊住防止掉落，6個手拉葫蘆分別布置在T梁的梁端和中間位置，然后拆除其余的上下拉桿和頂桿，然后松開6個5t手拉葫蘆，底模脫模靠其自重實現，松開手拉葫蘆時速度要慢并盡量同步，待底模脫離到位后拆除6個5t手拉葫蘆，同時下降在行走梁下的8個千斤頂將模架落在軌道上，此時通過兩個電動卷揚機牽引，即可前移至下一個工位。模板安裝采用與拆除相反的工作步驟［1］。

2．2方案二

2．2．1模架構造

模架由移動臺車架、整體模板、配重組成，具體結構見圖3。

圖3 方案二模架構造圖

臺車架構造與方案一基本一致，采用工字鋼和槽鋼焊接成骨架。與方案一的區別是：沒有保證兩側同時移動及整體性的移動門架，采用了兩側分體、尾部加配重的方案。

在工程施工期間突發的安全事故大多數是由于操作不當及材料質量不符合標準的原因造成的。操作不當的屬于主觀方面的因素，在一定程度上難以把控。但材料質量方面的原因，只要嚴格管理，即可以在源頭控制。在材料驗收的過程中，材料管理人員及時發現次品或者不符合規范的材料，可以避免其進入項目現場，這樣就可以在材料進場前，就對項目安全進行有效控制，將一些材料安全隱患在源頭消滅掉，最大程度上避免安全事故的發生概率。

2．2．2模架拆除及前移

混凝土澆筑完畢后，待混凝土強度和彈模達到設計值的90%后，進行張拉。張拉完成后，接著拆除底模，底模拆除與方案1相同，底模拆除后通過電動卷揚機牽引，即可前移至下一個工位。模板安裝采用與拆除相反的工作步驟。

2．3方案三

2．3．1模架構造

現澆模板體系包括3部分：懸臂桁架梁、整體底模和可走行龍門架，具體結構見圖4。

圖4　方案三模架構造圖

每套底模板長度為1孔T梁長度，由8mm厚面板、骨架和背龍骨組成。具體見方案1、方案2。

2．3．2模架拆除及前移

當混凝土達到設計強度的90%時，進行橫向張拉，張拉后就可以拆除底模板。拆模時，松開吊桿和水平拉桿，靠自重把模板脫模。模板下來以后，用懸臂梁頂部滑動小車把外側吊桿及模板外移至聲屏障外側，模板卸下要養護備用。將龍門架和懸臂桁架梁用底部走行輪推動到下孔梁施工。

3　方案分析

3．1適用性

由三種方案設計圖可以看出，各方案均能在施工過程中保證車輛的通行，不會對其他施工造成阻礙，可以滿足工程工期緊張時的需要。

3．2安全性

為保證施工的安全性，需要模架有著足夠的強度、剛度及穩定性。在設計模架時，需要對模架各部分的強度進行驗算。

工作狀態下模架承受的荷載有混凝土的重量、模板重量還有施工荷載。脫模及前移狀態模板與混凝土脫離，此時吊桿只受到模板自重，通過計算看出，模架在工作狀態和模架外吊桿在移動狀態受力均滿足施工要求。

3．3質量保證

三種方案的底模設計一致，由面板、骨架和背龍骨組成。為保證整個底模平整度控制在1．5 mm內，面板采用δ＝8mm的鋼板拼接而成，每塊鋼板為1 500mm×1 350mm。骨架用I10的工字鋼，按400 mm間隔布置。為保證底模在現澆時的整體剛度，模板的背龍骨用2［18a的槽鋼，為避免底模焊后變形，骨架與面板間采用50mm／150mm間斷焊，焊縫厚度6 mm。為了保證底模安裝的準確，底模與T梁翼緣底面有200mm長的接觸面，以保證翼板的幾何尺寸。

面板最大撓度計算公式：V＝0．677qd4／（100EI）≤［V］。式中：q為混凝土壓力標注值；d為面板的骨架間距，取400mm；E為面板的彈性模量，取2．1×106MPa；I為面板的截面慣性矩，I＝1／12bh3＝1 350 mm×8mm3／12＝5．76×104mm4。

由于結構的對稱性，可取一單側進行計算。要澆注的混凝土的體積為16．426m3，取混凝土的自重γ＝25kN／m3，則要澆注的混凝土自重G＝25 kN／m3×16．426m3＝410．65kN。則q＝410．65 kN×1．5／32．6m＝18．9kN／m。

經計算，撓度V＝0．027mm≤1．5mm，滿足后澆橋面板的質量要求。

4　結束語

通過三種鐵路后張法簡支T梁現澆橋面板模架設計方案的分析，可以看出三種方案都能滿足施工的需要，在設計時充分考慮了模架的便捷及適用性。施工中，充分體現出模架結構簡單、拆卸靈活、移動方便等優點，能夠滿足安全、質量、環保等施工要求，對同類型的結構施工有很大的幫助。

參考文獻

［1］王洋．客運專線簡支箱梁后澆翼緣板施工工法［J］．科技情報開發與經濟，2009（19）：197－201，211

Design Schemes of the Formwork Template for the Cast－in－Place Bridge Deck Panel of a Simple Supported T－Shaped Railway Beam by the Post－Tensioning Method

Wang Haitang
（19th Bureau Group Co．Ltd．of China Railway，Beijing 100176，China）

Abstract：In order to meet the requirement in the setting of the sound barrier of the railway T－shaped beam，the bridge deck panel is designed with the post－cast side beam flange，by which we mean that，when the T－shaped beam is prefabricated，a clearance of 1 350mm at the out side of the deck panel is pre－kept for the sound barrier，which will be cast－in－place at the same time as part of the deck panel after the T－shaped beam is erected．In the course of the pre－casting construction，the passage of the bridge has to be ensured and other construction processes should not be influenced．In the meanwhile，the safe construction should also be ensured because the construction has to be performed high overhead，in which case during the post－casting construction the design and the right choice of the formwork template system has to be paid much attention to．By summing up experience in construction，three design schemes for formwork template are introduced in the present paper．It is sincerely hoped that this paper may be of some help to the construction of the cast－in－place deck panel of T－shaped beam and other similar projects．

Key words：railway T－shaped beam；casting－in－place bridge deck panel；template scheme

作者簡介：王海棠（1969—），男，工程師，主要從事鐵路橋梁施工技術工作 wht19691124＠163．com

收稿日期：2015－09－23

中圖分類號：U445．471

文獻標識碼：B

文章編號：1672－3953（2016）01－0064－03

DOI：10．13219／j．gjgyat．2016．01．017