高速公路大型預制箱梁異型梁鋼模板設(shè)計

胡松

[摘要]闡述了沿海地域大跨度預制箱梁施工工藝趨勢，并提出了一種新型的液壓式鋼箱梁模板制作，介紹了液壓式鋼模板的組成及工作原理。新型工藝具有提高工作效率、施工質(zhì)量、標準化施工工藝及降低成本的優(yōu)勢，故具有一定的推廣性。

[關(guān)鍵詞]漸變異型箱梁;外模板;內(nèi)模板;液壓

文章編號：2095-4085（2019）03-0033-02

1高速公路大型預制箱梁趨勢

隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，沿海地區(qū)海域區(qū)橋梁上部構(gòu)造都采用大跨徑預制箱梁。大跨徑預制箱梁和組合預制T梁或者組合小箱梁相比，整體性受力好，便于機械化施工，運營期便于養(yǎng)護;箱梁外露面積較小，結(jié)構(gòu)耐久性較好。

將“標準化、工廠化、裝配化、機械化”最大限度地變海上施工為陸上施工，提高工效和工程質(zhì)量，降低工程施工風險和工程造價。

2異型箱梁液壓式模板設(shè)計

2.1工程概況

杭甬高速復線寧波段一期工程位于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)、慈溪市、杭州灣新區(qū)和余姚市，新建路線由S1線、S2線組成，全長約55.83km。時速120km/h，雙向六車道，高速公路標準。

本標段負責海域K31+020～K40+520主線橋梁上部構(gòu)造35m，40m，50m預制箱梁制，運，架施工，路線長度9.5km，共462片箱梁。線路最大縱坡為1.436%，橫坡為4%，最小曲線半徑1800m，橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計采用左右幅分離式，采取梁上運梁架設(shè)施工方案。

本標段線路范圍內(nèi)有3處曲線分別半徑R1800m，R2500m，R4200m，曲線超高設(shè)有單面橫坡4%，漸變異型箱梁類型共有22種，橫坡最大為0%～2%漸變。梁型有左右幅之分，又細分連續(xù)端和簡支端，梁型之復雜，鋼模板通用性較差;在后續(xù)施工過程中需反復調(diào)整模板。制運架工期不匹配，將大大影響箱梁架設(shè)施工進度。

2.2液壓式鋼模板總體設(shè)計

依據(jù)本箱梁結(jié)構(gòu)形式，進行液壓鋼模板的設(shè)計，主要由側(cè)模、底模、端模、操作平臺、爬梯、模板桁架組成，從鋼材形式上看，主要由槽鋼、工字型鋼、角鋼、鋼板、行走系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)組成，具體構(gòu)造如圖1所示。

鋼模板以0%～2%漸變異型箱梁進行設(shè)計（可以滿足其他漸變箱梁要求）。漸變異型箱梁，底板水平，兩側(cè)腹板斜率與標準箱梁一致，頂板橫坡由頂板及懸臂繞頂板頂面中心旋轉(zhuǎn)，頂板及懸臂厚度保持不變。為了所有漸變異型箱梁通用問題，設(shè)左右幅兩套模板。

2.2.1外模設(shè)計

0%～2%漸變異型箱梁，漸變橫坡尺寸為0cm～32.6cm漸變。漸變過程中底部和斜腹板與標準箱梁結(jié)構(gòu)尺寸保持不變。

外模漸變是兩側(cè)翼板根據(jù)橫坡進行漸變，主要考慮改變兩側(cè)翼板高、低度，則能滿足技術(shù)要求。

根據(jù)這一規(guī)律，主要設(shè)計腹板側(cè)模和翼板交接位置圓弧半徑R50cm模板上設(shè)計一個“活口”，能上下活動。“活口”形式為外楔口，保證模板表面平順，弧形面板厚6mm。翼板下方設(shè)2處支撐點，分別設(shè)置在距外模50cm和265cm處，在支撐點位置16cm工字鋼桁架上焊接一套筒外徑76mm，長度190mm，相應位置翼板模板下方也相應設(shè)置，中間調(diào)節(jié)桿（螺旋桿）采用直徑40mm、長度300mm，根據(jù)漸變尺寸逐步調(diào)節(jié)螺旋桿高、底度改變兩側(cè)翼板角度。每塊模板設(shè)置2組調(diào)節(jié)裝置。

外模組成形式為3.6m+6x4m+5m+3x4m+2.25m+3.35m，平均每塊模板調(diào)整數(shù)據(jù)為2.71cm，根據(jù)調(diào)整過程中保持線型順暢，圓弧處接縫嚴密具體見如圖2所示。

2.2.2內(nèi)模設(shè)計

內(nèi)模在設(shè)計過程中盡量全部采用全液壓模板，0%～2%漸變異型箱梁，漸變過程中最大調(diào)整為2%斷面，最大調(diào)整數(shù)據(jù)為130mm。整個箱室內(nèi)腹板高度和頂面橫坡都在漸變調(diào)整。箱室頂部寬度6.5m，箱室中心點為界，一側(cè)需要調(diào)整+65mm、另一側(cè)需調(diào)整-65mm。

設(shè)計主要在內(nèi)模頂升裝置和主梁中間增設(shè)坡度調(diào)節(jié)機設(shè)備，主要原理和液壓千斤頂一樣。設(shè)備上主要是由2根直徑40mm液壓伸縮桿件，長度110mm，兩根液壓桿件間距為650mm，控制元件和液壓內(nèi)模控制系統(tǒng)為一體。

內(nèi)模標準節(jié)段長度為4m，端頭部位和加厚段，模板根據(jù)尺寸單獨配置，液壓調(diào)節(jié)機在每塊模板上安裝1套。內(nèi)模是節(jié)段調(diào)節(jié)漸變，板與板之間最大錯臺有8mm。每段模板根據(jù)漸變尺寸調(diào)整傾斜角度后，兩側(cè)腹板模板會出現(xiàn)高、低現(xiàn)象;為了解決這一問題主要在底倒角模板和腹板直線段交接處進行調(diào)整。內(nèi)模調(diào)整是在內(nèi)模拼裝區(qū)調(diào)整漸變到位后，自行爬入箱室內(nèi)定位展開固定，具體見如圖3所示。

3結(jié)語

本文首先簡單地闡述了高速公路大型預制箱梁，曲線段超高漸變異型箱梁，采用對外模和內(nèi)模進行針對性設(shè)計，并解決了曲線超高橫坡變化箱梁預制，總結(jié)了該套模板成功的預制各種漸變異型箱梁，提高工作效率、施工質(zhì)量、標準化施工工藝及降低成本的優(yōu)勢。目前高速公路標準化施工要求越來越高，工廠化、預制配件標準化和大體積預制箱梁是未來發(fā)展趨勢。特別在沿海地區(qū)體現(xiàn)越來越明顯，因高速公路線路等問題，一直以來制約了標準化推廣，本項目大體積漸變異型梁預制生產(chǎn)是向高速公路標準化邁進了一小步，且具有一定的推廣性。

參考文獻：

[1]趙近誼，劉舜堯、大型混凝土箱梁全自動液壓式內(nèi)模的設(shè)計[J].湖南工業(yè)大學學報，2007，（05）.

[2]浙江省交通運輸廳.浙江省高速公路施工標準化管理實施細則[M].北京：人民交通出版社，2013.