雙T梁預(yù)制臺座液壓模板的設(shè)計與應(yīng)用

袁海蛟

中交二公局第六工程有限公司 陜西西安 710075

為了滿足現(xiàn)代大交通流量的需求以及較高的抗腐蝕要求，因此采用了一種在內(nèi)部與外部同時施加預(yù)應(yīng)力的雙T梁式橋。其中共線鐵路、普通提速鐵路中以小跨度橋梁為主。在雙T梁施工過程中模板成本通常超過現(xiàn)澆混凝土元件總成本的一半以上，且模板由于更換頻次較高造成拆模時損傷梁體且模板本身易變形。為了降低模板系統(tǒng)的復(fù)雜性并促進結(jié)構(gòu)元素的放置是未來成功的關(guān)鍵。因此，當(dāng)前的模板研究旨在開發(fā)新的具有成本競爭力的模板系統(tǒng)和材料，這些系統(tǒng)和材料的重點是減少勞動力和有效使用材料。而液壓不銹鋼模板具有整體過程的穩(wěn)定、速度快等特點，可以有效降低勞動強度。同時具有高剛度和重量輕的優(yōu)點，易于安裝、校準(zhǔn)和拆卸，其經(jīng)濟效益也占有一定的優(yōu)勢。因此，本文設(shè)計了適用于雙T梁預(yù)制臺座的液壓模板，以期為其實際應(yīng)用提供基本的參考與借鑒。

1 工程概況

榮烏高速預(yù)制梁場在原有京雄城際鐵路JXSG-6標(biāo)固安南制梁場（如圖1所示）基礎(chǔ)上改造而成，該制梁場位于河北省固安縣馬莊鎮(zhèn)朱鋪頭村，主要負(fù)責(zé)新建榮烏高速先張法應(yīng)力混凝土雙T梁的預(yù)制。

圖1 制梁場鳥瞰圖

已知原固安南制梁場地做了底面硬化，為了不破壞原硬化，混凝土雙T梁預(yù)應(yīng)力張拉臺座不做下沉處理，采用±0地面上進行施工。基于此，本文對雙T梁預(yù)制臺座液壓模板展開詳細(xì)設(shè)計，致力于提高雙T梁預(yù)制臺座液壓模板的裝模與拆模效率，提高模板的穩(wěn)定性。并通過將設(shè)計的雙T梁預(yù)制臺座液壓模板應(yīng)用在實際案例中，證明設(shè)計在實際工程中的適用性。

2 雙T 梁預(yù)制臺座液壓模板材料參數(shù)

本工程所用材料均須有廠家生產(chǎn)資質(zhì)證明、合格證、材質(zhì)證明等[1-2]。雙T梁預(yù)制臺座液壓模板材料表，如表1所示。

2.1 場地布置

液壓不銹鋼模板在場地布置的方式上的特點主要體現(xiàn)在制梁臺座的布置上，傳統(tǒng)的錯位布置方式導(dǎo)致施工現(xiàn)場凌亂，容易造成較大的施工干擾[3]。液壓不銹鋼模板受行走系統(tǒng)的限制，采用的是“一”字形排列方式，并將移模小車軌道鋪設(shè)在制梁臺座的的外側(cè)，有效規(guī)整了場地，提高了施工效果。

表1 雙T 梁預(yù)制臺座液壓模板混凝土材料

2.2 施工特點及難點

本項目工程的雙T梁不銹鋼模板施工的特點及難點主要有：

（1）混凝土強度等級需要達到C50，其水泥使用量較大，且混凝土配比的控制要求較高，加之早期的水化熱較大，后期養(yǎng)護工作難度較高；

（2）預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量較多，張拉控制應(yīng)力及總張拉力控制難度。

（3）由于每個構(gòu)件的重量大，對場地的要求及安裝過程均提出了較高的要求。

3 雙T 梁預(yù)制臺座液壓模板安裝

液壓不銹鋼模板主要由內(nèi)模、內(nèi)模支架、外模、外模支架、液壓系統(tǒng)、底模等組成。采用液壓系統(tǒng)和走行臺車，內(nèi)模具有水平方向自動撐開、下倒角自動旋轉(zhuǎn)到位和自動走行等功能[5-6]。并且模板整體移動，不需要單塊拼裝，安全系數(shù)提高；液壓模板可以自行移動，拆裝都不需要龍門吊，節(jié)約門吊使用成本。設(shè)1處鋼筋加工配送中心、1處生活辦公區(qū)、3個12米雙T梁預(yù)制區(qū)，32條生產(chǎn)線，224個臺座，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)5座裝配式橋梁梁板的預(yù)制任務(wù)，共計4896片。模板安裝包括內(nèi)模安裝及外模安裝。臺座采用下凹槽設(shè)計，內(nèi)模采用液壓內(nèi)模，滑移軌道，自動液壓系統(tǒng)控制內(nèi)模起落，有效提高內(nèi)模安拆品質(zhì)。雙T梁臺座及模板系統(tǒng)創(chuàng)新極大的提高內(nèi)模安拆品質(zhì)，拆模板后外觀質(zhì)量優(yōu)良，實現(xiàn)內(nèi)模安拆質(zhì)量100%。

底模及外模采用不銹鋼模板，保證混凝土外觀質(zhì)量，通過在橫梁位置設(shè)置的液壓千斤頂實現(xiàn)兩端同步自動脫模。此設(shè)計可以整體移動、拆裝方便，當(dāng)梁體混凝土澆筑后使1槽7片內(nèi)模整體下降，落入行走軌道，通過牽引使整體前移到下一槽臺座處，再采用液壓頂升系統(tǒng)安裝就位，提高了工作效率、保障施工安全、保證產(chǎn)品質(zhì)量。雙T梁橫斷面如圖4所示。

雙T梁工藝流程為：施工準(zhǔn)備→綁扎肋板、頂板鋼筋→清理臺座，涂刷隔離劑→安裝芯模→安裝肋板鋼筋骨架→安裝肋板預(yù)應(yīng)力筋→肋板鋼絞線初應(yīng)力張拉→安裝側(cè)模→安裝頂板鋼筋→安裝頂板預(yù)應(yīng)力筋→預(yù)應(yīng)力終張拉→調(diào)整失效管及錨固筋位置→端模安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)生→拆模、養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力放張→鋼絞線切割防腐→移梁施工[7-8]。

在雙T梁架設(shè)過程中，使用25噸龍門吊提梁。架梁前先對全橋進行一次測量，放出支座的十字線，對各支座的標(biāo)高進行復(fù)核測量，在十字線和標(biāo)高符合要求的前提下才能架梁，待梁縱向橫移基本至位架橋機停穩(wěn)后，由專人負(fù)責(zé)準(zhǔn)確對位后落梁。焊接過程中，焊縫兩側(cè)50mm范圍不得有水、銹、氧化皮、油污、油漆或其它雜物[9-10]。

4 施工效益分析

進行實例分析，使用本文設(shè)計雙T梁預(yù)制臺座液壓模板施工方法。實驗主要內(nèi)容為測試兩種施工方法的施工時間和經(jīng)濟效益，以側(cè)模安拆工序為例，施工時間越短，證明施工效率越高。并且在整個施工過程中，傷害和事故率為0。

4.1 施工時間分析

相比傳統(tǒng)組合鋼模板，該雙T梁液壓模板系統(tǒng)的投入使用，已實現(xiàn)了日最高產(chǎn)量56片，3個月實現(xiàn)4896片梁體的制作任務(wù)，較原計劃傳統(tǒng)模板系統(tǒng)施工方案節(jié)約工期2個月以上。為進一步驗證該雙T梁液壓模板系統(tǒng)的優(yōu)勢，對比傳統(tǒng)組合鋼模板施工模板安拆工序時間，具體結(jié)果如表2所示。

表2 施工時間對比

由表2可知，所設(shè)計液壓模板系統(tǒng)在側(cè)模安裝工序中比傳統(tǒng)模板系統(tǒng)節(jié)約40min；在側(cè)模拆除工序中，所設(shè)計液壓模板系統(tǒng)比傳統(tǒng)模板系統(tǒng)節(jié)約30min。說明該系統(tǒng)有效縮短的安、拆模時間。并且所設(shè)計液壓模板系統(tǒng)采用液壓內(nèi)模，滑移軌道，自動液壓系統(tǒng)控制內(nèi)模起落，不僅有效地提高了安、拆模工序的效率，而且還實現(xiàn)了質(zhì)量100%。同時也進一步加快了模板的周轉(zhuǎn)速度，縮短了整體施工進度。避免了傳統(tǒng)安、拆模板過程中的作業(yè)隱患，也降低了設(shè)備的投入成本。

4.2 經(jīng)濟效益分析

該系統(tǒng)的創(chuàng)新使用，節(jié)約人工和機械直接成本450萬以上。所設(shè)計的液壓模板預(yù)制雙T梁臺座過程中僅僅在模板工序的時間上就提高了1h左右，縮短了模板的安裝和拆除時間，加快了整體的施工進程。具體與傳統(tǒng)組合鋼模板相比的經(jīng)濟效益對比結(jié)果如表3所示。

表3 經(jīng)濟效益對比結(jié)果

由表3可以看出，所設(shè)計液壓模板的經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)組合鋼模板。由于該系統(tǒng)采用軌道式設(shè)計，在張拉端設(shè)置簡易卷揚機即可實現(xiàn)模板的安拆，大幅減少對龍門吊和人工依賴，減少施工成本。同時該系統(tǒng)實現(xiàn)了一槽七片梁板同時施工任務(wù)，明顯節(jié)約了兩梁板縱橫斷面之間的空間，從整體上減少了臨時用地空間，節(jié)約了征地成本，在改梁體質(zhì)量的同時，也減少了人工費用。

5 結(jié)語

雙T梁預(yù)制臺座施工中模板的設(shè)計與應(yīng)用直接影響著施工安全性以及經(jīng)濟效益。本文設(shè)計一種雙T梁預(yù)制臺座液壓模板，采用下凹槽設(shè)計臺座，內(nèi)模采用液壓內(nèi)模，滑移軌道，利用自動液壓系統(tǒng)控制內(nèi)模起落，有效提高內(nèi)模安拆品質(zhì)，保證施工質(zhì)量。實驗發(fā)現(xiàn)所設(shè)計的液壓模板施工時間和經(jīng)濟效益均優(yōu)于傳統(tǒng)組合鋼模板，明顯改善了施工安全性以及經(jīng)濟效益，為實際施工應(yīng)用提供了理論參考。