現澆簡支箱梁施工中竹膠模板的應用

左京博

（中鐵二十局集團第二工程有限公司，北京 100086）

引言

現澆簡支箱梁是高速鐵路、公路建設中因孔數不多、調整跨度、工程數量不大或缺乏起重安裝機具設備的情況下，普遍采用的施工工藝。竹膠模板因材質具有硬度高、抗折、抗壓且施工中制作、安裝和拆卸方便操作、澆筑后梁體混凝土外觀光滑、顏色一致，費用低等特點，主要用于現澆簡支箱梁、橋臺、路基附屬等特殊結構物的內、外模，其優點是其他類型模板所不能比的[1]。包頭至銀川鐵路銀川至惠農段鎮朔湖特大橋現澆簡支箱梁內外模均采用竹膠板，一次成型現澆，較大的縮短了施工周期，避免了內膜上浮導致頂板厚度不足，底板因混凝土澆筑控制不到位，產生梁體自重增加及縱向施工縫等難以保證質量的問題。

1 工程簡介

新建包頭至銀川鐵路銀川至惠農段工程鎮朔湖特大橋鎮朔湖特大橋131-1#墩～131-2#墩箱梁采用21.8 m 現澆預應力混凝土簡支箱梁，為單箱單室斜腹板截面，等高預應力混凝土箱梁，截面中心梁高2.686 m，梁頂寬12.2 m，梁底寬為5.3 m，箱梁中心頂板厚25 cm，底板厚為28 cm，腹板厚為45 cm，支座處分別加厚至50 cm、60 cm、100 cm；箱梁腹板設內徑10 cm 通風孔，頂板設內徑16 cm 泄水孔，底板設內徑9 cm 泄水孔。混凝土方量203.9 立方。現澆箱梁跨中斷面構造圖見圖1。

圖1 現澆箱梁跨中斷面構造圖

2 模板制作及施工

2.1 竹膠板特點及施工范圍

竹膠板是以毛竹材料作主要架構和填充材料，經高壓成坯的建材[2]。由于竹膠板硬度高，抗折，抗壓，是高強覆膜橋梁板，建筑模板，應用較為廣泛，在工程中主要用大橋、高架橋、大壩、隧道地鐵和梁樁模板等。

2.2 模板制作及承載力分析

為確保現澆簡支箱梁線型和順直度，翼緣模、外側圓弧段模板采用1.0 cm 厚竹膠板，內胎模、底模采用2.0 cm 厚竹膠板，并嚴格按設計線型進行加工制作，加固采用橫向間距15 cm 的縱向5 cm×10 cm方木，并在方木外側按設計尺寸斷面彎曲而成雙鋼管連接，鋼管采用φ48×3.5 mm，縱向間距60 cm，與φ60A 型盤扣支架聯接成整體。現澆箱梁支架模板構造圖見圖2。

圖2 現澆箱梁支架模板構造圖

依據《鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程》（TB 10110-2020）及相關規范進行承載力分析如下：

q1=梁體自重。混凝土容重（考慮恒載增大系數）:

根據施工圖設計及支架體系受力分析，僅對腹板處和翼板處竹膠板承受荷載最大處進行受力計算。

使用1.0 cm 厚竹膠板截面參數指標：

強度檢算：

即：所使用的竹膠板規格均能滿足要求。

2.3 施工工藝

梁體施工順序為：施工準備→支架施工和支座安裝→支架預壓→底模、側模安裝、調整→底、腹板鋼筋及預應力管道安裝→內胎模、端模安裝→頂板鋼筋安裝→混凝土澆筑、養護→預應力安裝、張拉、壓漿、封錨→模板、支架拆除，拆除時與安裝的相反順序進行。因本研究主要體現現澆簡支箱梁施工中竹膠模板的應用，對其它工序僅簡單敘述[3]。竹膠板進場檢驗，符合相關標準后方可使用，并按設計圖尺寸分段進行加工，模板加工的難點是圓弧形段外側模的加工制作，根據外側模加固體系，在平整硬化后的場地畫出箱梁外側尺寸線大樣圖，對加固的鋼管逐根進行按設計圖預彎（需減去加固模板的方木和竹膠板厚度），預彎完畢后并對鋼管性狀與設計圖進行復核，確保與圖紙尺寸一致。圓弧形段外側模加工尺寸圖見圖3。

圖3 圓弧形段外側模加工尺寸圖

（1） 支架預壓。支架體按支架所承受最大施工荷載的60%、100%、120%三級對稱、分層、分級的原則預壓，并進行豎直和水平位置監測，監測點設置在預壓區域的支墩和縱梁跨中位置，對稱梁體中心線布置5 個監測點。支架體沉降采用水準儀監測，平面位置采用全站儀觀測，每級加載完1 h 后進行變形觀測，后間隔6 h 監測，當相鄰兩次監測位移平均差之小于2 mm 時，方可繼續加載。全部荷載加載后，間隔6 h 監測，連續12 h 監測位移平均差之小于2 mm 時方可卸載，卸載6 h 后并記錄各監測點位移量。進行數據計算分析，評價支架安全性和確定立模標高，形成報告。

（2） 底模安裝。安裝底模前按支架設計要求鋪設縱向10 cm×10 cm 方木間距20 cm，并確保表面平整度在5 mm 以內，來調整相鄰兩板表面高低差控制在模板安裝允許偏差范圍內[4]。竹膠板底板安裝過程，竹膠板接縫需位于方木上，縱橫縫在一條線上，整齊排列，接縫嚴密，并用鋼釘固定于方木上，所有接縫間先用石膏粉充填抹平，再用透明膠進行封閉，確保澆筑混凝土時漏漿。

（3） 外側模（翼緣、腹板）安裝。底模測量復核后，放樣進行外側模安裝，先進φ60A 型盤扣支架安裝，并調整頂托高度，在進行預彎鋼管和縱向5 cm×10 cm 方木的安裝，間距15 cm，最后進行竹膠板的安裝。竹膠板安裝先進行橫斷面直線部分安裝，在進行圓弧部分安裝，圓弧段采用直接預彎竹膠板的方法進行鋪設，并將多余部分切除，并打磨光滑。

（4） 內胎膜安裝。內胎膜采用滿堂支架搭設，預留底板混凝土施工通道，按照梁體內尺寸分節段、塊加工和安裝，確保結構穩定，安拆方便[5]。支架搭設完畢后，測量復核高度和位置，調整頂托，安裝橫向5 cm×10 cm 方木，間距間距60 cm 與支架縱向一致，縱向設置剪刀撐。

其外側模和內胎膜安裝原則和要求與底模一致。鋼筋及預應力管道安裝在梁體底模和外膜安裝完成后同步協調進行安裝。安裝順序為：先底板、腹板鋼筋及預應力管道，經驗收合格后安裝內膜，最后安裝頂板鋼筋。

（5） 臨時天窗。由于梁體較長，考慮混凝土自由傾落高度不宜超過2 m，底板混凝土澆筑需采用輔助設施進行混凝土澆筑而預留臨時天窗。臨時天窗采用在內頂模加工時，預留40 cm×40 cm 的活動模板，縱向距離4 m～5 m 預留一個，考慮鋼筋間距較小，需臨時對預留天窗位置鋼筋不進行綁扎，在底板混凝土澆筑過程中利用天窗能保證混凝土自由傾落高度不宜超過2 m，且澆筑質量符合規范要求。澆筑過程將連接軟管接長至底板，待底板混凝土澆筑完成一段底板，及時安排人員封閉臨時天窗，加固活動模板并將鋼筋按設計間距綁扎，這樣避免了后期封閉臨時天窗出現鋼筋預留焊接長度不足、施工縫處理不好出現裂縫，外觀質量差等缺陷，造成后期維護難度增大。臨時天窗活動模板設置位置圖見圖4。

圖4 臨時天窗活動模板設置位置圖

（6） 混凝土澆筑。混凝土澆筑前應進行施工組織安排，確保連續澆筑、一次成型，并在最先澆筑的混凝土初凝前完成，澆筑順序縱橋向“斜向分段、水平分層”，由低端往高端澆筑，長度為4 m～5 m，橫橋向“先底板與腹板倒角，后底板，再腹板，最后頂板”，兩側腹板高度基本保持一致。

（7） 預應力筋安裝、張拉和壓漿。張拉前應現場測試錨具、喇叭口及管道摩阻，報設計進行調整，張拉順序先底板、后腹板，由外到內，由下往上。管道壓漿自下而上，從最低點往上壓漿，同一管道連續、一次完成。

（8） 模板、支架拆除。混凝土養護達到設計或規范的強度要求后進行拆除模板，拆除時與安裝的相反順序進行，確保拆除過程不傷及棱角，影響梁體美觀。支架拆除按“從梁體跨中向梁端”的順序和“縱橋向對稱均衡、橫橋向基本同步”的原則分階段進行，施工中做好安全措施[6]。

2.4 注意事項

竹膠板應選用具有色澤清新自然、平整光滑、強度大、韌性好、耐磨損等特點的優質產品。進場后應觀察其表面是否有裂隙、鼓包、脫膠及有無明顯變色或光澤變化的現象，并進行相關指標檢測合格后方可使用。

竹模板裝卸時嚴禁拋擲、撞擊，貯存時地面應平整，平鋪堆放、板材不得直接與地面接觸；應通風良好，防止潮濕和日曬雨淋。

模板制作必須嚴格按設計尺寸進行加工，做到接頭齊平、接縫嚴密，且加固方木的規格、間距經第三方機構驗算滿足要求；安裝后，滿足設計保護層厚度要求，并確保內胎膜的加固在混凝土澆筑過程中無變形、位移、上浮現象；模板縱、橫接縫左右對稱、且位于同一線上，保證梁體的美觀。

3 結論

竹膠板是以毛竹材料作主要架構和填充材料，經高壓成坯的建材，加工成本低、且安全、環保；制作、安拆方便，速度快；由于其表面光滑、雜物清理容易，比較鋼模需要打磨和涂刷脫模漆等工序，節省時間和提高功效；安拆過程可全部采用人工，節約設備費用；其正反面一樣，在施工中可重復利用；經濟實惠，能節約近65%的成本。

通過在鎮朔湖特大橋鎮朔湖特大橋21.8 m 現澆預應力混凝土簡支箱梁中的使用，施工時間大大縮短，并提高了周轉材料如（支架、模板等）的周轉率，降低了施工成本，有顯著的社會效益。