預制箱梁模板技術研究

蔣政　張偉

摘 要：預制箱梁模板具有精度高、結構簡單、整體縮放自如、脫模容易、操作簡單，可以整體吊裝或拖拉到制梁臺位上，待預制混凝土達到脫模強度后整體或反段脫模，將內模拖拉出已預制成型的箱梁內腔，操作人員安裝及調試方便，勞動強度低，生產效率高。已在很多國家重點工程中的到應用。

關鍵詞：箱梁；施工；技術

1 技術背景

我國經濟的持續發展，對交通的需要和依賴越來越大。在此背景下，公路工程和鐵路工程建設得到了快速發展，我國的橋梁建設事業遇到了前所未有的發展機遇。隨著我國在橋梁設計和施工技術的飛躍發展，設計時速也越來越高，對設計要求也越來越高，對路面的沉降要求精確到毫米，同時綜合考慮到減少對不可再生資源土地的占用、加快施工進度，因此大量“以橋梁代路”，橋梁所占比重越來越大。而橋梁中大體積、大噸位的整孔箱梁能滿足上述條件，已成為目前國內外高速公路、高速鐵路橋梁設計的主要形式和發展方向。如何提高大體積整孔預制箱梁的制梁速度，縮短制梁周期，保證混凝土成形尺寸及外觀質量，使箱梁的生產過程適應保證集中化、工廠化要求，一直是國內外廣大橋梁專家共同研討的主要課題。

2 主要技術特點

（1）滿足清水混凝土工程的要求，不再進行二次裝飾；（2）在滿足運輸條件和施工要求的情況下，單塊模板面積要大，剛度要好；（3）模板面板要銑切加工，表面平整度好，表面光潔度高，表面面板拼縫焊接少；（4）模板的拼裝要工具化，連接件和支撐桿件要緊固、安全可靠，裝拆要方便靈活；（5）模板的選材經久耐用，考慮模板周轉使用次數多，維修簡便，降低模板在每孔梁的分攤成本；（6）易損件的選擇要標準化、通用化。

3 主要技術內容

預制箱梁模板具有精度高、結構簡單、整體縮放自如、脫模容易、操作簡單，可以整體吊裝或拖拉到制梁臺位上，待預制混凝土達到脫模強度后整體或反段脫模，將內模拖拉出已預制成型的箱梁內腔，操作人員安裝及調試方便，勞動強度低，生產效率高。

3.1 預制箱梁模板設計技術。按梁體結構、跨度、梁場布置對預制箱梁模板進行總體結構設計、模板整體受力分析，模擬內模運動軌跡對模板脫模機構進行設計。內模整體結構、連接件、內模支撐系統、液壓系統、脫模機構、軌道系統以及內模分節設計，確保箱梁預制后可整體或分段從梁端拖出。外模整體結構、走行方式、外模支撐系統、整平機軌道、振動器的布置、爬梯、護欄等設計。內外模在設計分節時均需考慮到運輸方案，不同跨度時共用同一套模板。模板面板的選擇：底模、端模選用12mm的鋼板、外側模、內模選用8mm的鋼板。

3.2 預制箱梁模板構造。（1）預制箱梁模板由外側模、端模、底模和內模組成；（2）外側模有固定式和沿臺座縱向移動式兩種；（3）端模在結構上分外包端、端包外兩種。每個端模一般為便于運輸分成若干段，現場連接成整體；（4）底模分為固定式底模及帶活動段底模，固定式底模用于采用提梁機提梁場合，帶活動段底模用于移梁機移梁場合；（5）內模按結構形式分為主梁上置式、主梁下置式和無梁式。按脫模方式分為分段脫模和整體脫模兩種。按自動化程度分機械脫模式和液壓脫模式。液壓內模主要由模板、主梁、支撐千斤、托架、液壓控制系統等部分組成。

3.3 箱梁模板安裝。（1）底模的安裝：在混凝土臺座上從中往兩端逐塊安裝，預拱值按二次拋物線進行設置，固定在臺座上。（2）外側模安裝：側模由模板、縱向桁架、橫向桁架、連接螺栓、移模托架小車、護欄、梯子、支撐螺旋頂等組成。外模分節制造，經試拼合格后再焊接成整體。縱移式外側模立模時，利用卷揚機將側模通過移模小車牽引到指定的臺座與底模相對應的位置（為保證精確對位，卷揚機司機要密切和指揮者的聯系，聽從指揮人員的指揮。當小范圍對位時，可利用螺旋頂作業），螺旋頂兩端同步推動側模與底模接觸。橫向就位后，再利用螺旋頂調整外模高度，頂升側模至設計標高，然后用連接螺栓固定側模與底模。通過測量，側模線型與梁體線型一致，安裝所有的螺栓和螺桿。（3）內模安裝：內模采用工廠分塊加工現場拼裝成整體的方案，拼裝后的內模滿足門吊整體吊裝和整體滑移的使用。內模板裝在主梁上，由設在主梁上的液壓泵站通過膠管提供液壓源，操縱手動換向閥，控制模板油缸伸縮，驅動內模板按照下側模、上側模、頂模的動作順序依次撐開到達工作位置，將內模整體滑移到制梁臺座的鋼筋籠內。為保證腹板厚度，防止灌注混凝土時內模左右移動，將內模與側模通過通風孔處鋼套筒螺栓聯結，內模拼裝完畢后檢查腹板的厚度，不可因模板偏向一側而使腹板的厚度改變。（4）端模安裝：端模為分體制作。端模板進場后對其進行全面的檢查，保證其預留孔偏離設計位置不大于3mm。端模安裝前，先檢查板面是否平整光潔，有無凹凸變形及殘余粘漿，端模管道孔眼是否清除干凈。用門吊使端模板就位，依次將橡膠抽拔管穿過相對的端模孔慢慢就位。另一方面要注意錨墊板在對位時避免頂撞鋼筋骨架，以免引起支座板移位。（5）模板安裝允許誤差：模型全部拼裝完畢后，必須按標準進行空模試驗，保證最終調整后各部位尺寸等都達到要求后（模板安裝尺寸允許誤差），按橋梁模型檢查表項目內容，填入檢查數據作為模板交驗記錄。灌注混凝土時，必須設專人值班，負責檢查模板、連接螺栓及扣件，如有松動隨時緊固。

3.4 箱梁模板使用注意事項。每個工作循環前：（1）檢查模板之間的連接螺栓是否緊固。（2）檢查各限位開關是否可靠，牽引鋼絲繩、滑輪及液壓系統壓力、液面是否正常，滑輪、走行輪軸承座、潤滑是否良好，確認正常，方可作業。（3）澆注前應對模板各部分尺寸進行檢查測量，保證相關尺寸和平整度達到要求后方能進行混凝土澆注。（4）牽引走行小車模板移動時，隨時觀察移動方向有無障礙，防止臺車跳道和拖掛其他機具設備。（5）模板操作必須遵循制造廠家提拱的作業流程，定期按要求更換液壓油、密封件。

4 技術指標

（1）實際輪廓與設計輪廓面任意點法向誤差≤2mm。（2）模板面弧度一致，錯臺、間隙誤差≤0.5mm。（3）單塊模板制造長度及寬度誤差±1mm。（4）平面度誤差≤3mm/2m。（5）模板拼裝總長度偏差±10mm。（6）底模板中心線與設計位置偏差≤2mm。（7）橋面板中心線與設計位置偏差≤10mm。（8）腹板中心線與設計位置偏差≤10mm。（9）橫隔板中心位置偏差≤5mm。（10）模板傾斜度≤3‰。（11）支座板處不整度≤1mm。（12）端模錨穴位置誤差≤3mm。（13）模板周轉次數：50次以上。

5 適用范圍

預制箱梁模板應用于公路及鐵路橋梁中。

6 已應用的典型工程

預制箱梁模板技術已成功應用于秦沈鐵路客運專線、京津唐客運專線、哈大客運專線、京滬客運專線、鄭西客運專線、武廣客運專線、廣州地鐵四號線、海南東環線、滬寧城際軌道、成綿樂客運專線、寧杭客運專線、石武客運專線等高速鐵路工程及杭州灣跨海大橋、舟山灣跨海大橋等高速公路工程。

7 結語

我國箱梁模板技術的開發和應用，特別是全自動液壓箱梁模板的使用，開創了我國模板行業的新局面，引領了我國模板工程技術的進步。同時促進了我國鐵路及公路建設事業的發展，為橋梁建設降低施工成本，降低勞動強度，提高施工效率，為鐵路及公路建設帶來顯著的經濟效益和社會效益。