向宗幸
(湖南省第三工程有限公司,湖南 湘潭 411100)
在箱形橋梁施工中,箱梁的內模安裝和拆除難度大,常規做法有定型充水胎模、鋼模拼裝等。但這幾種方法在模板安裝和拆除時比較困難,模板施工時間長,勞動量消耗大,施工時費工、費料。為了解決在箱梁內模安裝與拆除中所碰到的上述問題,湖南省第三工程有限公司工程技術人員發明了一套可整體安裝與拆除的內模體系,已經成功申報了實用新型專利。現通過兩個項目的實際應用,已形成了一項工法,即箱梁內模體安裝與拆除施工工法。
該技術是先在場地上組裝好內模,再整體吊裝至箱梁定位鋼筋上。在澆完箱梁后拆模時,能夠整體收縮,再拉出。既便于施工、節約人工、降低勞動強度、縮短工期,又有利于保證工程質量。而且,該模板體系可以多次重復使用,節約成本,實用性很強,已在深圳市某路跨線橋箱梁預制施工過程中應用,得到了建設方、監理方以及公司領導的一致認可,并且在相關箱梁施工中進行推廣,取得了極好的經濟效益和社會效益。
(1)整體拼裝。該箱梁內模是由兩片定型鋼模分段做成的C型模板,通過活動鉸、鏈桿和螺栓等組合桿件使內模組合成整體。可以在梁體外的場地上立模架,進行整體拼裝。
(2)節約工期。在綁扎箱梁底板和側壁鋼筋時,可同時拼裝箱梁內模,箱梁底板和側壁鋼筋綁扎好后,即可采用龍門吊將內模整體吊裝到箱梁內,完成內模安裝工作。拆模時,可在內模整體收縮后,采用千斤頂和卷揚機進行整體拖出,節約了箱梁內模安裝和拆除時間。
(3)機械化作業,效率高。安裝時,內模拼裝完后采用大型龍門吊吊裝,拆除時,采用千斤頂作業,內模收縮后采用卷揚機牽引,拉出內模,再利用龍門吊將已拆除的內模吊入支模架內。再次支內模時,采用千斤頂頂推拉桿,使內模伸張到最大位置,再固定活動鉸,即可完成支模。作業過程中,多種機械配合施工,機械化程度高,提高了施工效率。
(4)節省人工。操作過程中主要為機械作業,現場只需3個人配合采用千斤頂完成內模的伸張與收縮和活動的固定與活動即可。
箱梁內模整體安裝與拆除施工的關鍵技術是將箱梁的內模采用活頁的方式,進行模塊化設計。采用活頁、鉸、拉桿,使內模體系在水平動力的作用下,進行固定體系與瞬變體系的切換,實現內模的安裝與拆除。
箱梁內模在大致在立面的2/3處沿內模通長方向將內模分成大小2片,然后在2片內模的側模2/3高度上各設置1個活動鉸,便于內模的伸縮。每片模板按間距1000mm采用鋼板設置立桿,該立桿為內模板伸縮的豎向拉桿,由上、下兩段組成,中間通過2個螺栓連接,并在底部和頂部通過活動鉸分別與底模和頂模連接。在立桿的中間采用1個螺栓與動力拉桿連接,該動力拉桿為槽鋼。在外部千斤頂的推力下,槽鋼沿箱梁水平方向運動,帶動立桿作上、下運動,從而實現了支模和拆模(見圖1)。
安裝準備→在場地上組裝內模→內模吊裝→內模拆除→清理、組裝內模→檢查、下一片箱梁內模準備。
(1)施工準備。①整體內模設計。根據箱梁內模長度、結構尺寸、組合鋼模長度、起吊設備起吊能力以及吊裝穩定性,進行節段劃分。30m以內的箱梁可以整體做一個節段,30~40m的箱梁可以平均分成2個節段,再進行組裝。②加工制作內模。將設計好的內模分成2m一節段,進行加工制作。可委托鋼結構加工廠按設計圖紙分片加工,再到現場進行焊接。③準備支模架。根據整體內模的長度來確定支模架形狀和長度,進行支模架結構圖紙設計,并在現場加工制作支模架。
(2)在場地上組裝內模。①在場上架設支模架,防止內模傾倒。②將分片加工成型的內模吊入支模架內,在支模架內按模板設計圖紙對內模進行拼裝,焊接成沿箱梁通長方向上的2片模板。③采用千斤頂對水平推拉桿進行試推和試拉,內模支撐體系的靈活性和穩定性能滿足安裝與拆除要求時,將推拉桿推到位,使內模擴張到最大位置,即內模安裝成型時的位置,即可固定豎向立桿上的螺栓使瞬變體系轉化成固定體系。④將2片模板的底部和頂部采用聯系桿和螺栓固定,使整個內模成為固定體系。
(3)內模吊裝。底板鋼筋綁扎完后,即可將安裝成固定體系的內模采用龍門吊整體吊入箱梁底板鋼筋上。內模較長時,可在內內模兩端設纜風繩。吊裝過程中,人工拉扯纜風繩以增加內模吊裝時的穩定性。

圖1 箱梁內模整體安裝與拆除設計圖
(4)內模拆除。①混凝土澆筑后,達到拆除條件時,即可拆除內模。內模拆除時,首先松開除內模兩端以外的兩片模板頂部與底部聯鎖裝置上的螺栓,拆除內模除兩端外的所有聯鎖裝置。②松動內模支撐體系活動連接件上的螺栓,使內模由固定體系轉變為瞬變體系。③等拆模人員走出內模后,再松開內模兩端的聯鎖裝置,使整體內模分成大小兩片通長的內模,這時內模已由固定體系轉換成瞬變體系了。然后,采用千斤頂推動拉桿使模板收縮即可實現拆模。④采用千斤頂推動小塊整體內模(1/3模板)的活動連接件上的推拉桿,使該片模板先收縮,再推大塊整體內模(2/3模板)的活動連接件上的推拉桿,使該片模板同樣進行收縮。⑤收縮完內模后,再采用卷揚機將收縮后的內模從箱梁中拉出來。可在整體鋼模下墊鋼管,既可保護鋼模又可減少鋼模底部與地面的摩擦系數,便于拉出鋼模。
(5)清理、組裝內模。內模被卷揚機拉出來后,采用龍門吊吊入支模架內,對內模的表面進行清理,并涂刷脫模劑,并在場地上組裝,等待下一片箱梁內膜施工,以便內模的重復周轉使用。
(6)檢查、下一片箱梁內模準備。①箱梁質量檢查。②整體定型內模外觀檢查。
(1)模板安裝過程嚴格執行國家及行業質量標準與技術標準。
(2)建立健全質量管理體系,嚴格進行技術交底,增強管理人員及施工人員質量意識。
(3)結構件設計圖紙使用前,嚴格進行審核復查,確保設計圖紙結構尺寸準確。
(4)標準件加工時,每件都要進行檢查,確保加工質量;并在第一套標準件加工完成后,進行一次試拼裝,確保加工及拼裝質量。
(5)內模拼裝時,嚴格檢查各構件的拼裝質量,并檢查支撐系統的穩定性。
(6)內模吊裝前,箱梁鋼筋綁扎施工工序必須嚴格檢查,確保鋼筋綁扎符合規范標準。
(7)加強施工監控,嚴格執行監控指令。
(1)認真貫徹“安全第一、預防為主”的安全方針,根據國家有關規定建立健全完善的安全組織管理機構,實行安全生產責任制,確保安全生產的正常進行。
(2)認真編制施工安全專項方案,對制作及安裝工序嚴格進行安全技術交底,加強安全教育及培訓工作。
(3)制訂安全技術操作流程,作業嚴格按工藝流程進行。
(4)內模吊裝時,嚴格遵守吊裝安全操作流程進行施工,確保吊裝安全。
(5)施工前對作業班組進行班前教育,特種作業人員必須持證上崗。
(6)內模吊裝時采用人工拉纜風繩以穩定起吊物,現場作業人員嚴禁在起吊物下面行走或停留。
(1)嚴格執行國家施工現場文明施工有關規定。
(2)現場保持清潔,做到文明施工、活完場清。
(3)生活污水排入城市下水道,生產用水可排放至蓄水池經沉淀后再次利用。
(4)用水、用電處掛節約用水、用電警示牌,使用節能燈具并盡量節約用電。
(5)杜絕常明燈和機械空轉等現象。
(6)生活垃圾設置收集設施,分類收集,防止隨意丟棄,污染環境。
內模整體拼裝形成了標準化施工,提供了廣闊的工作面,減少施工人員窩工現象,提高了工作效率。內模整體拼裝與拆除技術同散拼、散拆技術的經濟效益分析如表1所示。

表1 內模整體拼裝與拆除技術同散拼、散拆技術的經濟效益分析表
平均每米箱梁內模安裝與拆除節約用:313.33-243.33=70.00元。
同傳統組合鋼模散拼裝對比,內模安裝不占用箱梁施工工期,只在整體吊裝時占用箱梁施工工期,縮短箱梁施工工期。內模整體拼裝與拆除技術同散拼、散拆技術施工的工期對比如表2所示。

表2 內模整體拼裝與拆除技術同散拼、散拆技術施工工期對比 單位:d
每根梁節約工期:6-4=2d。
采用該施工方法,拼裝速度快,拼裝質量高,縮短了單跨箱梁施工進度并提高了施工質量。
(1)該施工技術在湖南省第三工程有限公司承接的深圳市布坂路一標項目南坪快速跨線橋項目進行了應用。該項目有30m跨預制箱梁32片,橋梁預制工作在2017年10月開工,2018年2月完工。該技術施工工藝先進、技術可靠,施工過程中環境污染少、施工進度快,箱梁預制后外形美觀,質量有保證,均符合設計和規范要求,保證了施工質量、安全性和進度,節約了施工成本。在施工及驗收過程中得到了甲方、監理、設計、檢測、質監等單位的一致好評。
(2)箱梁內模整體安裝與拆除施工技術適用于在預制場預制長度20~30m的箱梁。對于大于30m且小于40m的箱梁可以設計成分段整體安裝與拆除的內模。