竹膠板為側模在現澆梁施工中的應用

唐玲玉TANG Ling-yu

（中鐵二十五局集團第四工程有限公司，柳州 545000）

0 引言

目前大部分現澆梁施工中均使用采用定型鋼模板，鋼模板由于其本身剛度較大，使得梁體施工后外觀較好，并且同種規格的梁體數量越多，采用鋼模板的措施費用越低。在臺州市域鐵路商海北街特大橋140m現澆連續梁施工中，由于該連續梁采用支架法一次現澆成型且該類型連續梁只有一聯，若采用定型鋼模板施工，則施工措施費用將大大增加，并且由于該連續梁位于城市主干路上，下方通行車輛較多，鋼模板的安拆均需占路作業，對下方交通通行影響極大，也存在較大的安全風險。項目部通過對現場交通和地形條件進行詳細調查后，決定采用竹膠板做為梁體側模。不但滿足了梁體施工要求，而且大大降低了施工措施費用，使用后的竹膠板亦可用做為箱梁內模板使用。同時由于竹膠板質量輕，模板的運輸、安裝和拆卸人工作業即可完成，減少了大型機械設備吊裝，避免了對下方車輛通行的安全影響。通過現場實際使用，該施工工藝在一次整體現澆梁中取得很好的效果。

1 工程概況

商海北街特大橋（43.28+54.5+43.28）m連續梁位于商海北街站～騰達路站區間（商海北街特大橋66#~69#墩），為單箱單室變截面無砟軌道預應力混凝土連續梁，起訖里程為S1DK15+866.99～S1DK19+008.05，梁中心里程為S1DK15+906.780，長度140.86m。該連續梁橫跨內環線，其中67#、68#墩分為位于北主、輔路隔離帶和南主、輔路隔離帶內，66#和69#墩位于兩側路邊。

全橋梁寬10.897～10.924m。邊跨及中跨梁高2.25m，主墩支點梁高3.9m。梁體位于R=460m曲線段，全橋以右線中心線布置，采用單箱單室斜腹板，頂板厚35cm，腹板厚度分別為50cm、70cm，底板厚度由40cm過渡到120cm，全橋共設5處橫隔板，中支點設2道1.2厚正交橫隔梁及一道60cm的斜交隔梁，邊支點設1.2m厚橫隔梁，中跨設60cm厚中隔板。（圖1）

2 方案經濟性對比

方案一：定型鋼側模板。

由于商海北街特大橋現澆連續梁為一次整體澆筑完成，該連續梁截面尺寸與其他梁體也存在較大差異，若采用定型鋼模板做為梁體側模，則模板只能使用一次。并且鋼模板的安裝和拆除均需大型機械設備配合，由于該連續梁上跨城市主干道，因此大型機械設備的吊裝對周邊交通影響很大且存在較大的安全隱患。經初步計算，兩側鋼模板總重量約為284t，模板制作費用費用合計約216萬元。

方案二：竹膠側模板。

若采用竹膠板做為梁體側模，則模板的安裝和拆除均由人工作業即可，無需大型機械設備的配合，從而避免了對下方交通環境的影響，提高了施工的安全性。竹膠板拆除后也可做為其他梁體的內模和端頭模重復利用，增加了模板的周轉使用率，大大降低了施工措施費用。經測算，竹膠板總費用約22萬元。

經上述方案對比，采用竹膠板做為梁體側模板不但大大降低了施工安全風險，保證了施工的安全性，而且施工措施費用降低了約196萬元。因此采用竹膠板做為梁體側模板。

3 梁體模板結構設計

模板采用鋼木結合形式。底模和側模面板采用18mm厚竹膠板，其中側模背楞為[10#槽鋼和10×10cm方木交錯布置，間距0.3m。翼緣板下方采用?48mm，壁厚3.2mm的盤扣式支架進行支撐。內模安裝前需完成底板及腹板鋼筋的綁扎并驗收合格后方可進行，內模采用竹膠板模，內模和外側模采用?16mm拉桿進行對拉固定。（圖2）

圖1梁體斷面示意圖

圖2梁體側模結構示意圖

4 梁體支架受力驗算

4.1 材料參數值

①Q235鋼材：抗拉、抗壓、抗彎強度設計值205MPa，抗剪強度設計值125MPa。

②Q345鋼材：抗拉、抗壓、抗彎強度設計值300MPa，抗剪強度設計值180MPa。

③鋼材彈性模量：2.06×105MPa。

④方木（TC13-A木材）極限抗彎強度值fm=13MPa，極限抗剪強度值fV=1.5MPa，彈性模量E=1.0×104MPa。

⑤竹膠板抗彎強度設計值fm=30MPa，彈性模量E=7500MPa。

4.2 計算荷載

①箱梁混凝土重量。

由于混凝土含筋量較多，容重取值為26kN/m3，梁體每個部分重量需根據其截面面積算得的體積進行計算。加載時同時考慮線路平曲線的影響，即箱梁荷載按最小半徑的平曲線加載。

②模板重量。

按1.5kN/m2計。

③施工荷載。

作業人員加施工機具的荷載按1.0kN/m2計；梁體澆筑時振搗荷載按2.0kN/m2計。

④風荷載。

風載：風速取值為十年一遇風速值，相應風速為22.2m/s。

風壓：W=K1K2K3W0

其中：K1=1.2（風載體形系數）；

K2=1.13（按30m高度處風壓變化值系數）；

K2=1.0（按一般平坦空曠地區選取）；

同時考慮風壓作用在支架、貝雷梁、模板上。

⑤混凝土側壓力。

混凝土澆筑時對模板的最大側壓力取F=0.22γct0β1β2V1/2和F=γcH的較小值。

式中F-新澆筑混凝土對模板的最大側壓力（kN/m2）；

γc-混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3；

t0-新澆混凝土的初凝時間（h），按6h計算；

H-混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）；取3.9m；

β1-外加劑影響修正系數，不摻外加劑時取1，摻緩凝作用的外加劑時取1.2；

β2-混凝土塌落度影響系數，塌落度為160-180mm，取1.15；

V-混凝土澆筑速度（m/h），取2m/h。

則F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×25×6×1.2×1.15×21/2=64（kN/m2）＜γcH=25×3.9=98（kN/m2）

故最大側壓力為64kN/m2。

4.3 計算荷載

面板按δ=15mm厚竹膠板計算，橫向90×90mm方木中心間距150m，凈距60mm。混凝土側壓力及振搗荷載，面板承受的壓力設計值為：

基本組合：1.2×64+1.4×2.0=79.6kN/m2

標準組合：64+2.0=65kN/m2

面板按三跨等跨連續梁計算：

5 模板安裝主要工藝及注意事項

①模板的安裝及制作需考慮到整體支架彈性形變值以及各墊塊、材料本身的壓縮形變值并設置好預拱度確保梁體線性滿足要求。底模安裝前后，必須檢查模板與預埋件（如防落梁、支座等）之間的縫隙及高差是否滿足有關要求。尤其是支座的平整度及平面位置需測量復核確認，支座的上下預埋板及預埋筋是否安裝齊全，預偏量方向及預偏值是否準確，支座螺栓與預埋套筒是否擰緊，模板與支座等預埋件之間的縫隙必須塞堵確保梁體底板澆筑時此處不得漏漿和變形。

②安裝時確保模板順直、平整，拼裝過程中注意每個節段的側模位置要準確，其對應的底模板需按照側模位置進行鋪設，用頂壓桿調整好側模傾斜角度，并與端模聯結好。待模板全部安裝完畢后由技術人員和測量人員對模板的長度寬度及高度以及平整度進行全面檢查，檢查合格后上報監理工程師進行報驗，檢測資料應簽字齊全并留檔保存。

③模板安裝完畢后將木屑等垃圾清理干凈，采用清水沖洗干凈晾干后涂刷脫模劑，模板接縫處需用透明寬膠帶粘貼，防止在梁體澆筑時漏漿影響梁體質量；梁體內波紋管需線性順直位置準確，端頭模板波紋管位置孔與波紋管之間縫隙需堵塞嚴密，防止端部漏漿。

④必須仔細檢查模板的加固措施，尤其側模板的頂撐、斜撐以及拉桿是否安裝牢固，螺栓是否擰緊。支撐和固定拉桿數量和強度能必須滿足設計要求，數量及位置必須按照圖紙進行檢查確認。

圖3梁體側模安裝圖

6 安全質量保證措施

①當每個節段模板安裝后需立即進行臨時固定，防止模板傾倒傷人。模板的調節必須使用撬棍等小型工具進行操作，不得徒手操作防止手被夾傷。

②施工人員在高空作業時必須系好安全帶佩戴好安全帽，安全帶繩需系在高出固定架上。模板材料吊送時不得采用單繩吊裝，吊裝時上下均要有指揮人員。

③側模板安裝時需用角度尺進行復核檢查，模板豎直角度必須滿足圖紙要求。

④模板拆除時需設置安全作業區域并安排專人進行監控，側模板先拆除兩側支撐架，然后依次拆除加筋骨架，木方及竹膠板。拆除后的模板材料需整齊碼放在一處，然后用吊車吊至地面運走，不得將支架材料及小型工具下扔。

7 結束語

通過采用了竹膠板做為梁體側模，不但滿足了梁體施工要求，而且大大降低了施工措施費用，使用后的竹膠板亦可用做為箱梁內模板使用。同時由于竹膠板質量輕，模板的運輸、安裝和拆卸人工作業即可完成，減少了大型機械設備吊裝，避免了對下方車輛通行的安全影響。此方法為后續類似施工提供了借鑒和參考。