預制箱梁施工模板選型研究

傅海華

摘 要：預制箱梁作為公路橋梁中采用最多的橋跨結構形式，預制箱梁在橋梁下部構造工程完成后進行架設，可加快工程進度、節約工期、有效降低建設成本。在公路橋梁施工中，預制箱梁的施工質量決定了橋梁本身的使用壽命，預制箱梁的施工進度也決定了工程本身的工期。本論文主要結合阜興泰高速公路項目拼裝式模板應用及銀昆高速公路項目液壓模板的應用對比進行分析：第一，施工進度分析;第二，施工質量分析;第三，施工成本分析;第四，使用壽命分析;第五，通過對比，得出結論。

關鍵詞：公路橋梁;預制箱梁;拼裝式模板;液壓模板

中圖分類號：U455.47 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0120-02

1 預制箱梁施工作業流程簡介

預制箱梁在公路橋梁中已廣泛使用，其作業流程已相對成熟，如圖1所示。

2 工作原理

2.1 拼裝式模板工作原理

箱梁外模采用1cm厚分節式鋼板，配合橫縱向背楞及支撐架構成2m長節段，在使用過程中，通過螺栓拼裝成整體。內模采用1cm厚鋼板配合橫縱向背楞及支撐桿構成1m長塊段，在同一斷面內，1m長塊段由兩側腹板模板、底板模板及頂板蓋板6塊模板構成。在使用過程中，通過模板間相互契合拼裝成整體，箱梁混凝土澆筑完成后，再分塊拆除。

2.2 液壓模板工作原理

液壓模板外模與拼裝式模板一致;內模由4塊模板構成，通過液壓桿連接。與傳統模板相比較，不同之處在液壓模板內、外模板均配置液壓系統。

外模液壓系統是指在模板外側配備水平方向的頂推液壓油頂及豎直方向的頂升液壓油頂，通過液壓油頂的橫向頂推和豎向頂升實現外模下邊緣與箱梁底模（預制臺座上鋼板）的咬合。

內模液壓系統是指液壓油頂連接拉拔臺車液壓系統，進行合頁收縮，通過拉拔臺車整體抽拔，實現內模在箱梁箱室內的伸展和收縮，再通過拉拔臺車將收縮的內模從箱室內緩慢拉出，實現內模拆模。

3 施工因素分析

3.1 施工進度分析

以30m預制箱梁為例，根據實際施工經驗數據對傳統模板及液壓模板應用進行分析。

3.1.1 拼裝式模板

（1）首次施工。采用拼裝式模板施工時，外模需要對各2m長節段進行拼接，兩側模板需要進行28次拼接;內模需要對各1m長節段進行拼接，內模安裝需要進行112次拼接。在施工時間上，外模安裝需用時約6h;內模安裝需用時約4h。內外模安裝時間不同步，總用時約10h。模板拆除時，內模拆除成174個塊段，需用時約3h;外模拆除成6m長節段（共計10節），需用時約2h;內、外模拆除可同步進行，總用時約3h。（2）周轉施工。在模板周轉利用施工時，外模需要對各6m長節段進行拼接，則兩側模板需要進行8次拼接;內模安裝與首次施工時一致，外模安裝需用時約3h;內模安裝需用時約4h。內外模安裝時間不同步，總用時約7h。模板拆除時，與首次施工一致，需用時約3h。

3.1.2 液壓模板

（1）首次施工。采用液壓模板施工時，外模需要對各6m長節段進行拼接，則兩側模板需要進行8次拼接，同時安裝模板兩側4個液壓系統;內模需要對14.5m長節段進行拼接，則內模安裝需要進行6次拼接。在施工時間上，外模安裝需用時約8h;內模安裝需用時約3h。內外模安裝時間不同步，總用時約11h。模板拆除時，內模拆除成4個塊段，需用時約2h;外模拆除成左右側2塊整體模板，需用時約1.5h;內、外模拆除可同步進行，總用時約2h。（2）周轉施工。在模板周轉利用施工時，外模由液壓系統整體安裝;內模安裝與首次施工時一致。在施工時間上，外模安裝需用時約1h;內模安裝需用時約2h。內外模安裝時間不同步，總用時約3h。模板拆除時，與首次施工一致，需用時約2h。在施工效率上，拼裝式模板首次施工需用時13h，液壓模板首次施工用時同樣為13h;周轉使用時，拼裝式模板單次使用用時10h，液壓模板單次使用用時5h。液壓模板施工效率比拼裝式模板高。

3.2 箱梁施工質量分析

3.2.1 拼裝式模板

拼裝式模板在首次使用及周轉施工時，多次拼接會造成不同程度的拼縫錯臺，同時，隨著模板周轉使用次數的增多會導致模板不同程度的變形，引起箱梁混凝土產生錯臺和結構尺寸不滿足設計要求的現象發生。

結合阜興泰項目30m預制箱梁拼裝式模板使用，在大約200次拆卸及拼裝后，模板變形程度加重，模板變形導致箱梁混凝土外觀質量下降，不能滿足施工規范及設計要求，需要模板校正或對部分模板進行更換，導致施工成本增加。

3.2.2 液壓模板

液壓模板在首次使用時，拼裝質量決定了混凝土的外觀質量。在周轉使用過程中，不需要進行多次拆卸及重復拼接，避免了因多次拼接引起的拼縫錯臺，保證了混凝土的外觀質量。

通過銀昆高速200余片30m預制箱梁液壓模板施工發現，液壓系統的使用避免了暴力拆卸及安裝，減輕了模板的變形程度。但存在多次使用所產生的拼縫錯臺，在施工過程中，定期對模板進行重新拼接，保證了混凝土表面無明顯拼縫錯臺現象。總體上講，液壓模板與拼裝式模板相比較，液壓模板能更大程度的保證混凝土外觀質量及結構尺寸，箱梁質量能得到更好的控制。

3.3 施工成本分析

3.3.1 拼裝式模板人工使用

（1）首次施工。采用拼裝式模板施工時，外模需要進行28次拼接;內模需要進行112次拼接。在施工用工上，外模安裝需用6～8人;內模安裝需用3～5人。內外模安裝時間不同步，總用工約6～8人。模板拆除時，內模拆除成174個塊段，需用工4～6人;外模拆除成6m長節段（共計10節），需用工6～8人;內、外模拆除可同步進行，總用工10～14人。（2）周轉施工。在模板周轉利用施工時，外模需要進行8次拼接;內模安裝與首次施工時一致，需要進行112次拼接。在施工用工上，外模安裝需用時4～6人;內模安裝需用3～5人。內外模安裝時間不同步，總用工約6～8人。模板拆除時，與首次施工一致，需用工10～14人。

3.3.2 液壓模板人工使用

（1）首次施工。采用液壓模板施工時，外模需要進行28次拼接，同時安裝模板兩側4個液壓系統;內模需要進行6次拼接。在施工用工上，采用液壓模板首次施工，外模安裝需用6～8人;內模安裝需用3～5人。內外模安裝時間不同步，總用工約6～8人。模板拆除時，內模拆除成4個塊段，需用工3～5人;外模拆除成左右側2塊整體模板，需用工3～5人;內、外模拆除可同步進行，總用工6～10人。（2）周轉施工。在模板周轉利用施工時，外模由液壓系統整體安裝;內模安裝與首次施工時一致，需要對14.5m長節段進行拼接。在施工用工上，外模安裝需用3～5人;內模安裝需用3～5人。內外模安裝時間不同步，總用工約3～5人。模板拆除時，與首次施工一致，總用工6～10人。

在人工使用上，拼裝式模板施工需用工10～14人，液壓模板施工需用工6～10人。液壓模板施工人工成本比拼裝式模板低。

3.3.3 模板制作成本

（1）拼裝式模板。以30m預制箱梁模板為例，單套外模重量約25t，單套內模重量約13t，經廠家制作運輸至施工現場，30m預制箱梁模板成本約為27萬元。（2）液壓模板。液壓模板與拼裝式模板重量相符，模板成本約27萬元。不同之處在于液壓模板比拼裝式模板多了6套液壓裝置和2臺內模抽拔臺車，成本約12萬元。總體上講，單套液壓模板成本要比拼裝式模板成本高。

3.4 使用壽命分析

（1）拼裝式模板。拼裝式模板在施工過程中，隨著周轉使用次數的增多，模板拆裝導致模板變形，相鄰節段之間的拼接不能滿足使用要求，模板的使用壽命較短。（2）液壓模板。液壓模板在施工過程中，因整體采用液壓系統拆裝，可有效的規避模板變形現象的發生，模板基本上不會產生變形，可有效的增長使用壽命。液壓模板相對于拼裝式模板，周轉次數更多，使用壽命更長，更用利于項目經營成本節約。

4 結論及展望

4.1 結論

結合阜興泰高速公路項目拼裝式模板及銀昆高速公路項目液壓模板在預制箱梁施工中的應用經驗分析，得出以下結論：（1）考慮施工進度，單片箱梁液壓模板比拼裝式模板施工時間更短，能有效的加快施工進度。（2）考慮箱梁質量，使用液壓模板比拼裝式模板更能保證箱梁混凝土外觀質量及結構尺寸。（3）考慮施工成本，液壓模板施工更能節省人工投入，真正意義上實現了“機械化減人”，節省了人工成本。但液壓模板制作費用比拼裝式模板高，故對于預制箱梁數量較少的項目，采用拼裝式模板更能節約施工成本，對于預制箱梁數量較多的項目，采用液壓模板更能節約施工成本。（4）考慮使用壽命，液壓模板比拼裝式模板周轉次數更多，使用周期更長，更有利于項目生產成本節約。

綜上所述，項目在預制箱梁模板選擇上，應根據項目實際情況，綜合考慮施工進度、質量、安全、成本等因素，從而決定采用拼裝式模板還是液壓模板。

4.2 展望

在目前公路施工行業大環境下，預制箱梁液壓模板的應用已經取得了成功，液壓模板在技術方面日益成熟，應用也越來越廣泛。箱梁液壓模板的采用，對施工進度的加快、施工質量的提高及施工安全的保障有顯著成效，在未來的公路施工項目生產中，應用前景廣闊。

參考文獻

[1] 李建軍，趙永達.整體式液壓模板箱梁預制施工技術研究[J].城市建筑，2017（8）：72-72.

[2] 王艷花.預制箱梁液壓行走模板施工技術[J].建設科技，2017（10）：131-132.