橋梁模板的設計與安裝

任雪振

(邯鄲市華冠機械有限公司 056000)

橋梁模板的設計與安裝

任雪振

(邯鄲市華冠機械有限公司 056000)

模板設計與安裝需要耗費大量的人力物力，而且對周圍交通也容易造成影響。為了有效節約施工成本，加快施工進度，需要重視模板的設計與安裝。現階段，部分橋梁的現澆施工采用掛籃或架橋機裝配兩種方式，不僅施工緩慢，而且成本高，為了改變現有橋梁施工的種種弊端，本文擬探索新的模板結構形式和安裝方法，從而提升現澆梁施工水平。

橋梁模板；設計；安裝

隨著建筑行業的蓬勃發展，越來越多的新型材料被應用于橋梁工程施工中，一些價格低廉的高強材料更是直接替代傳統材料得到廣泛應用。與此同時，隨著模板技術的提升和改進，模板作為一種新的功能結構在混凝土施工后無需拆除，可以直接作為工程結構的構件起到保溫、承受荷載、隔熱等作用。鑒于模板工藝廣闊的發展前景和模板構件在工程施工中的功能優勢，本文將結合工程實際對橋梁模板的設計與安裝問題進行深入探討，希望推動橋梁模板工藝進步。

一、工程案例

永定河大橋的上部結構采用的是鋼筋混凝土板拱，共計 11個孔，最大跨徑70m，最小跨徑35m，板拱與河堤平交。河面以上的橋梁長度為553m，寬度為21m，板拱上為現澆空心板梁結構，下部為混凝土樁承結構，橋臺形狀為U型。橋梁拱圈的跨徑肋為混凝土實體板型斷面，其余肋拱為箱型斷面。永定河大橋的主梁采用的是箱形截面，主體結構為鋼筋混凝土。

二、模板項目難點和重點

該橋梁模板的設計難點和重點主要表現為以下幾點：（1）永定河大橋位于綠色生態走廊，是打造永定河旅游生態特色的重點項目，因此，對工程外觀有設計和施工質量有著嚴格的要求。模板設計不僅要考慮環保因素，而且還要保證相關模板產品必須符合綠色生態原則。由于施工現場的部分區域地基承載力較弱，因此在進行模板基礎設計時，需要考慮如何加強基礎處理，避免模架穩定性出現問題。由于該橋梁施工項目對施工質量、工期要求都較為嚴格，因此，在模板選擇和計算過程中，需要全面綜合考慮模板支設的可操作性和美觀性，這樣才能保證模板施工效果[1-2]。（2）永定河大橋的跨徑和斷面形式較多，不同區段的具體形式不同，因此在模架設計時需要結合不同跨徑和斷面形式進行設計、計算，在搭設上部支架的同時還要處理下部基礎。如果施工過程中出現陰雨天氣，還要采用單獨設計排架的方式來實現防洪防汛目的。

三、模板設計

（一）拱圈模板設計

拱圈模板的設計原則為：安全、可靠、便于操作、經濟合理。拱圈模板的設計內容包括架體、底模和壓模。架體標準段的設計應當采用碗扣式鋼管支架結構，鋼管型號建議選用48×3.5mm，立桿的步間距為120cm[3]。泄洪通道的外部支架應當采用貝雷梁和鋼管立柱的聯合支撐體系，結合永定河的汛期特點和該橋梁的防汛要求，需要在跨徑70m處搭設一個泄洪通道，每個泄洪通道內都包含4個鋼管柱，貝雷梁間距90cm。拱圈底模的設計重點在于確定主龍骨和次龍骨所用鋼管的強度型號，該橋梁建議采用48×3.5mm的鋼管，相應的面板需要采用膠合板。拱圈壓模的設計可以分為三個部分，包括拱橋頂板上模板、底板上模板和橋底板。拱橋頂板上模板需要使用1.5cm厚的膠合板和方木，加工成型的模板長度為1.4m，寬度為1.2m[4]。

（二）拱上模架設計

拱上模板設計可以分為基礎處理、架體設計和模板設計三個環節。由于該橋梁工程的現澆梁支架體系有一大部分直接支撐在拱圈上，弧形結構的拱圈無法為支架底托提供支撐作用點，因此需要支架底托的結構特點在拱圈上澆筑一個寬約25cm的混凝土結構，這樣可以為支架底托提供一個穩定的工作平面。為了提高工作平面的穩定性，保證施工安全，需要采用埋設鋼筋的方式來加固混凝土結構，鋼筋間距為50cm。拱上模板采用的是碗扣式支撐體系，立桿之間的步距需要根據梁體結構確定，如果梁體結構為現澆梁，步距一般確定為90cm，如果是空心板梁則需要確定步距為60cm[5-6]。在布置空心板梁時，由于其板室數量較多，因此需要根據荷載最大的原則來布置。在模板設計中，由于該橋梁的現澆梁有兩種類型，因此需要分別設計兩種模板。在現澆梁模板設計中，需要依次設計底模、側模和內模，底模由次主龍骨、次龍骨構成，面板為厚度 1.5cm的膠合板，小方木之間的間距為90cm。側模由面板、斜支撐、主龍骨和次龍骨組成，每個主龍骨上部都需要用斜撐頂死，斜撐之間的間距為90cm。內模由內側模和頂模組成，在主龍骨上需要設置兩個長寬各為10cm的方木作為橫撐，橫撐之間的間距不得大于70cm。空心板梁模板設計同樣需要依次經過底模設計、側模設計和內模設計。空心板梁底模的設計與現澆梁類似，只是需要將小方木之間的間距調整為30cm。側模由面板、次龍骨和斜支撐組成，由于在搭設模板后剩余空間不足，因此僅需設置一個主龍骨即可。主龍骨的上部需要使用斜撐頂死，斜撐之間的間距為90cm。內模選用的是空心紙模板，為了防止出現模板上浮的情況，在模板的外側需要設置兩個固定圓鋼，同時還要用鋼筋進行支撐。

四、模板安裝

模板的安裝分為底模安裝、側模安裝、內模安裝和頂模安裝幾個環節。底模的安裝需依次鋪設方木、微彎鋼管和膠合板，安裝時需要用吊車首先安裝中間部分的底模，待中間模板固定妥善后再安裝兩側的模板。側模的安裝分為腹板側板安裝和外側懸臂板安裝兩個步驟，需要用到15cm×15m規格的方木，此外，在方木的上方還需要鋪設厚度為15cm的膠合板。在內模安裝過程中，為了保證箱室的潔凈，需要分兩次澆筑混凝土，第一次需要澆筑底板和腹板，第二次需要澆筑頂板，內模需要使用5cm×10cm的方木作為次龍骨，龍骨之間的距離設置為20cm。鋪設過程中需要預留通風孔。底板混凝土澆筑完成后需要及時拆除內模，之后搭設頂模和膠合板，采用5cm×10cm的方木作為骨架，方木之間的距離為20cm。模板安裝完成后下一步就是安裝鋼筋和澆筑混凝土。在鋼筋安裝過程中尤其要注意接頭的布置，一般需要在適當的位置設置鋼筋接頭，而且間隔位置必須設置鋼筋接頭，這樣才能保證兩個混凝土構件之間的穩定聯結。混凝土的澆筑需要分段進行，結合本次工程實際可將混凝土分為拱腳段、中間段、合攏段三部分，而且澆筑過程中需要同時使用兩輛泵車同步進行。拱腳段和中間段的澆筑需要一次完成，而且需要盡量選擇氣溫較低的天氣條件進行，并保證在凌晨完成合攏。中間段需要分兩次澆筑完成，為了避免混凝土發生坍落，需要在混凝土的頂部扣壓一個模板。需要注意的是，70m跨徑處容易出現偏心荷載，因此需要通過設置配重混凝土的方式來平衡偏心荷載。配重混凝土的頂部需要設置一個厚度為4cm的苯板，便于其與上端的箱室隔離。配重混凝土需要采用無銹蝕混凝土，而且需要進行嚴格的密度檢測，只有檢測合格才能進行下一步混凝土澆筑施工。

結語：

本次研究以永定河大橋工程項目為例，具體分析了其模板設計與安裝流程。經過科學系統的模板設計與安裝，永定河大橋現已竣工通車，澆筑完成之后的橋梁模板不僅外形美觀，弧線優美，質量上乘，比預期工期縮短了近一個月，大大降低了施工成本，而且還最大限度的降低了對周邊環境的不良影響，達到了內外兼收的質量標準。實踐表明，該橋梁工程的模板設計與安裝方法是切實可行的，具有諸多技術優勢，值得在類似橋梁工程項目中推廣使用。

[1]張良杰. 《建筑業 10項新技術》(2010版)之模板及腳手架技術[J]. 施工技術,2011,05:23-25.

[2]陳文霞,陳文芳. 淺析公路橋梁混凝土、模板施工技術[J]. 科技風,2011,21:152.

[3]楊楓. 橋梁工程中模板支架坍塌原因分析及對策[J]. 市政技術,2012,05:46-49+110.

[4]閻保家,張曉波. 京滬高鐵濟南西站橋建一體結構臨時行車貝雷梁防護支架的設計計算與施工[J]. 江西建材,2014,17:196-200.

[5]李廣東,荀學思,趙德剛. 永定河大橋現澆結構模架設計與施工技術[J]. 市政技術,2014,S1:49-54.

[6]席鳳舞. 淺談橋梁腳手架結構模板支撐架的構造和設計[J]. 北方交通,2015,07:5-7+12.

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1007-6344（2016）03-0018-01

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