現澆混凝土箱梁翼緣板定型鋼模拆除方法研究

于懷磊，程道財

（中交第二航務工程局有限公司，武漢 430000）

1 工程概述

【作者簡介】于懷磊（1982～），男，內蒙古呼倫貝爾人，工程師，從事橋梁施工研究。

東風大道快速化改造工程（一期）位于武漢經濟技術開發區主干道，項目全長 5808m，上部結構采用等高預應力混凝土連續箱梁或變高度連續鋼箱梁，標準橋寬 33m，其中翼緣板寬4m，翼緣板模板寬 5m。

2 “U”形卡工藝簡述

隨著城市化的不斷發展和人們生活水平的提高，人們所追求的精神生活質量越來越高，因此，對市政橋梁外觀質量的要求也越來越高。為確?，F澆混凝土箱梁的外觀質量，翼緣板模板采用定型鋼模板。翼緣板懸挑 4m，為確保翼緣板模板拆除時的安全性及經濟性，本工程采用自制“U”形卡對翼緣板定型鋼模進行拆除。如何安全快速地拆除定型鋼模，是在拆除過程中需重視的問題。“U”形卡的使用極大地提高了鋼模拆除的效率及安全性，同時也具有經濟性的優點。

2.1 “U”形卡制作

“U”形卡采用 I25 型鋼在后場進行加工制作，其結構簡圖如圖1和圖2所示。

圖1 “U”形卡結構簡圖

圖2 “U”形卡實體照片

圖中，1#構件由2根 I25 工字鋼組成，間距 20cm，與 2#構件焊接連成整體；2#構件由雙拼 I25 工字鋼組成，雙拼工字鋼間距以倒“V”字布置；3#構件由 I25 雙拼工字鋼組成，與 2#構件滿焊連接，上方布置2個吊點，分別為自重平衡吊點、負重平衡吊點。為增加其穩定性和安全性，在倒角連接處加設斜撐[1]。

2.2 “U”形卡使用方法

“U”形卡的使用過程為：（1）人工調節支架卸落裝置（頂托絲桿長度），使翼緣板模板與混凝土面脫離；（2）使用 25t 汽車吊吊裝“U”形卡，吊點為自重平衡吊點；將“U”形卡“卡”在翼緣板模板后部的支撐架上。將定位鋼筋穿過定位孔與翼緣板后部支撐架固定，防止前后滑動；（3）將吊點由自重平衡吊點更換至負重平衡吊點；（4）起吊一定高度后平移，將翼緣板拆除。

3 “U”形卡設計要求

“U”形卡必須滿足安全要求，滿足自身穩定性要求，施工過程中安全、高效。

綜上所述“，U”形卡設計主要技術要求有：（1）各構件之間采用焊接，要求焊接部位均為滿焊；（2）單塊模板質量約 2000kg，“U”形卡自身質量約 700kg，為確保其工作狀態下其自身穩定性，要求對構件連接處進行補強如圖3和圖4所示。

圖3 連接處加強 1

圖4 連接處加強 2

4 “U”形卡工作原理

“U”形卡的工作原理利用的是物理學中的力矩平衡原理，即作用在物體上幾個力的合力矩為零則物體保持平衡[2]。先通過理論計算出“U”形卡中自重平衡吊點及負重平衡吊點位置，然后通過現場試吊法對吊點位置進行微調。計算簡圖如圖5 和圖6所示。

圖5 計算簡圖( 自重）

圖6 計算簡圖（負重）

自重平衡吊點 X：（M1g+M3g）X=M2g（1.65-X）X=0.25m

負重平衡吊點 Y，假設翼緣板重心位于“U”形卡邊緣，通過計算得出 Y 值，現通過試吊法確定最終位置，即：

式中，X 為“U”形卡空載時與構件中心的距離；Y 為拆卸模板負重時與構件中心的距離；M1、M2、M3為“U”形卡各構件的質量；M4為拆卸模板時模板質量。

5 “U”形卡特點

5.1 安全性

普通方法拆除翼緣板時，由于翼緣板支撐架與支架頂托上方工字鋼之間滑移而產生滑動摩擦力，對支架的整體安全性有影響，實際操作過程中支架鋼管少部分出現變形?！癠”形卡拆除翼緣板則對下調后的翼緣板進行再次抬高，使其與支架分離，整個拆除過程對支架沒有任何影響，很好地保證了支架的整體安全性。

因使用“U”形卡拆除翼緣板模板吊裝平穩，可有效解決普通拆除法因吊裝時晃動導致鋼模板與混凝土表面碰檫，從而導致混凝土表面破損。

5.2 經濟性

以本項目單側 30m 翼緣板模板拆除為例，經現場實際測算，傳統方法拆除消耗吊車：2 臺班，人工：8 工日；而使用“U”形卡方法消耗吊車：0.5 臺班，人工：2 工日。單側 30m 翼緣板模板拆除可節約機械和人工費3600元，全橋現澆混凝土箱梁（長 3640m）可節約 87.36 萬元。

5.3 適用性

東風大道起伏高差較大，為保證門洞高度，其門洞上方碗扣支架高度將進行改變，本工程碗扣支架高度最小僅有 60cm，在狹小空間采用其他方法對翼緣板進行拆除是非常困 難的，但使用“U”形卡問題迎刃而解。

6 結語

本文對“U”形卡結構及工作原理進行了簡明闡述，主要對“U”形卡的使用方法及其特點進行了分析，尤其安全性、經濟性更為突出。由于其簡便、可靠、經濟，可推廣于其他橋梁現澆混凝土箱梁翼緣板定型鋼模的拆除。