預制箱梁抽拉式內模拆除平臺的設計及應用

易 侃 段軍朝 班 鵬

1. 武漢理工大學土木工程與建筑學院 湖北 武漢 430070；

2. 中建三局基礎設施工程有限公司 湖北 武漢 430065

1 工程概況

武漢市四環線高速公路某標段路線全長9.183 km，主要包含6座橋，橋梁上部采用先簡支后連續后張預應力箱梁，單幅橋面寬20 m，采用6片預制箱梁架設而成（圖1），全標段共有預制箱梁2 137片。

圖1 跨中標準橫斷面

該標段預制箱梁為單箱單室結構，標準梁高1.6 m，梁底板寬1 m，邊梁頂板寬為2.85 m，中梁頂板寬2.4 m，梁長主要有30 m和23 m。

箱梁預制施工過程中，由于外模采用液壓鋼模，所以內模拆除成為預制梁施工過程中的一個關鍵施工節點，其對梁體的制作質量和施工進度有很大的影響[1-3]。

因此，根據該標段的預制箱梁施工情況，專門設計了一種內模拆除平臺，并將其應用于該標段的預制梁施工過程中。

2 預制箱梁內模拆除平臺設計方案

2.1 預制箱梁模板設計

預制箱梁外模采用液壓鋼模，在小箱梁模板的基礎上，增加液壓升降、液壓縱移系統和電動行走系統。模板可通過電動行走系統進行移動定位，通過液壓千斤頂的頂進和收縮完成模板的安拆，省去了外模反復安拆和轉運的時間，提高了施工效率。

箱梁內模采用分段整體抽拉式鋼模。鋼模板內模分為高邊段和低邊段，標準節長為3 m，變截面段單獨制作，調節塊長為0.1～0.6 m，依據梁長長度進行調節。內模采用φ20 mm×60 mm的4.8級螺栓連接，模板上下用U形卡扣固定，橫向采用支撐桿支撐（圖2）。

圖2 預制箱梁內模斷面示意

2.2 內模拆除平臺設計

鋼內模拆除平臺根據預制箱梁內模尺寸設計，鋼平臺尺寸為6.000 m×1.350 m×1.658 m，整個拆除平臺的設計分為兩部分，一是上部U形口部分，二是U形口的下部支撐體系。

1）上部U形口的設計分為兩部分，一是U形口底板標高與鋼內模標高一致設計為0.858 m，底板采用2根8#槽鋼和1個φ89 mm輥軸組成一個支點，支點沿平臺縱向均勻布置，間距為707 mm（圖3）；二是U形口的側邊設計，根據鋼內模設計尺寸，沿U形口縱向從頂端向下432 mm設置1∶4的斜坡，以保證后續內模拆除時側邊與U形口側邊緊密貼合，減少對鋼內模的損耗。分析內模拆除時在平臺上的受力狀態，在1∶4的斜坡下設置接近1∶1的斜坡，兩者形成L形結構用以支撐內模側邊（圖4）。

圖3 U形口底板支點布置

圖4 U形口側邊L形支撐設計

2）對于U形口的下部支撐體系，可以使用沿縱向布置80 mm×80 mm的鋼柱、縱向鋼柱之間以系梁的形式連接，但該方案有一個弊端，由于整個拆除平臺尺寸全部固定不可調，即該拆除平臺只能用于一種固定標高的預制箱梁內模拆除施工，適用性不高。在實際施工中，由于受質量控制不嚴以及制梁臺座使用多次之后的變形等因素的影響，制梁臺座可能不會全都處于設計標高處，為增強本拆除平臺的適用性，在支撐鋼柱底部設計安裝可調節螺栓。綜合考慮結構的安全性、經濟性以及適用性，拆除平臺下部支撐體系設計為2層，上層采用高275 mm、凈距650 mm的鋼柱沿平臺縱向均勻分布，上層鋼柱支撐在80 mm×80 mm縱向鋼梁上，下層支撐體系作為可調節層，底部采用M40的螺栓作為調節構件，為方便調整拆除平臺標高，在調節螺栓上開φ20 mm的孔。調節螺栓下部支撐于φ100 mm圓鋼板上，上部連接φ100 mm、高46 mm的螺帽，螺帽上部連接下層支撐鋼柱。綜合考慮拆除平臺的經濟性和安全性，下層支撐體系沿縱向間隔3 m布置（圖5）。

圖5 拆除平臺支撐體系設計

3 內模拆除平臺的應用

3.1 內模拆除施工流程

按照設計圖紙的要求，設計完成內模拆除平臺的制作并應用于武漢北四環某標段預制梁場施工，內模的抽拉施工采用卷揚機進行。整個內模拆除從最外面一節開始，步驟如下：

1）先拆卸里面的橫撐桿。

2）拆除里面的連接螺絲和上下連接卡板。

3）拆除卡扣限位銷，留最外側限位銷不拆，從內向外拆。

4）將卷揚機鋼絲繩用鎖扣與內模拉片連接。

5）人站到內模的外面，拆掉外側的安全銷子和橫撐桿。

6）操作人員從內模里面出來后啟動卷揚機（圖6）。

圖6 內模拆除平臺的應用現場

3.2 施工注意事項

1）內模拆除要及時，根據現場溫度情況，混凝土澆筑完成6～14 h必須拆除內模，否則會增加拆模難度。

2）內模板塊間的縫隙要用泡沫膠及時塞滿，并用膠帶紙封孔，以防后續漏漿造成拆模困難。

3）拆除卡扣限位銷時要嚴格按照從內向外的順序拆卸，嚴禁從外向內拆，以免出現安全事故。

4）卷揚機在抽拉鋼內模時，要保持卷揚機的綱絲繩與鋼內模拉片處于水平。

5）為減輕內模下扣時的撞擊力，每套內模應備一橡膠廢胎，在啟動卷揚機前，將其放置于即將拉出來的半邊內模下部。

6）卷揚機在往外拉時，要隨時注意里面內模的折合情況，如發覺有明顯變形，要立即關停卷揚機，攜帶撬棍進入箱梁內部，撬動模板后再繼續用卷揚機往外拉動。

7）模板拉出來放在鋼平臺上后，要及時將其吊離平臺，分類擺放，并及時清理干凈及涂刷脫模劑，以便下次拼裝使用。

8）在整個拆除及吊裝過程中，要注意輕拿輕放，以防內模變形，造成安拆困難。

4 效益分析

4.1 社會效益

在預制箱梁內模拆除施工過程中應用該拆除平臺，保證了鋼內模的拆除質量和后續預制箱梁的施工質量，減少了箱梁錯臺、缺棱掉角、表面劃傷等情況的出現。預制箱梁內模拆除平臺的應用，符合國家對施工企業標準化作業施工的要求，提高了現場安全文明施工水平，樹立了企業的良好形象。

4.2 經濟效益

在內模拆除過程中，應用該拆除平臺，改善了抽拉式內模拆除施工質量，提高了鋼內模的重復利用率，減少了后續對鋼內模的校正修復工作量，節省了人工作業量，提高了預制梁的施工工效。根據現場模板利用情況，該標段2 137片預制箱梁，每天產梁6片，只需要配置8套抽拉式內模即可滿足施工要求，極大地節省了模板的投入量。

5 結語

該拆除平臺在武漢北四環某標段預制梁場已經得到了應用并取得了很好的施工效果，但根據現場反饋的情況，該拆除平臺還有以下需要改進的地方：

1）拆除平臺端部采用的是8#槽鋼，但是現場發現該部位會在內模拆除過程中對鋼內模造成一定的損害，筆者認為可以將該處槽鋼改為輥軸以消除這種弊端。

2）上部U形口底板采用的是φ89 mm輥軸，該尺寸相對兩邊8#槽鋼偏小，筆者認為后續制作拆除平臺時可以考慮應用大一個型號的輥軸。