混凝土路肩組合碟扣鎖模施工工法研究

歐陽斌,黃書海

（貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550005）

0 引言

近年來，隨著國內高質量發展趨勢的興起，省縣鄉公路路面改善提升工程外觀質量變得越來越重要，其中路基路肩混凝土施工線型及高程也成為質量把握重點。在傳統施工工藝中，路肩混凝土施工往往采用木條背楞+木模板+拉桿+內撐方式，但此工藝在實際施工過程中，路肩混凝土的外觀往往不盡如人意，尤其當路肩混凝土施工段落很長且路線拐彎較多時，路肩混凝土線型往往是“曲曲折折”，如同“死蛇”；不僅如此，由于高程控制不當，導致路肩混凝土頂面“波瀾起伏”，對路面提升改善工程整體形象造成了極大負面效果。

在傳統工法中，既要快速施工又要控制好線型及高程，實際很難做到，主要體現為：

（1）因路線較長，模板需要快速、反復安拆，故要求模板連接部位具有安拆方便快捷特點，但為了安拆方便，連接部位往往設置很弱，導致模板安裝后，連接部位不夠牢固。

（2）如要模板連接部位安裝牢固，往往需要增設新的連接構件，而這又會導致模板的便捷性變差，難以達到快速安拆的目的。

（3）因存在上述兩個矛盾，故實際施工過程中，在總體工期限制下，由于模板安拆不方便，往往會造成模板固定不牢，從而導致路肩混凝土線型及高程達不到預期要求。

為解決上述問題，該工法采用了一種“自設計組合式蝶扣鎖模夾具”，配合改進后加肋木模板施工，采用組合蝶扣鎖模的施工工法，有效平衡了模板安裝牢固性和安拆便捷性矛盾，不僅使路肩混凝土“線型不平順、高程不平整”的問題得到很好解決，而且還極大提高了護肩混凝土的施工效率，成為了行業內大范圍推行的標桿。

1 工法特點

（1）由于改進施工工藝，使模板連接位置的牢固性、穩定性得到極大提升，混凝土澆筑過程中整體高程和線型精度得到控制，混凝土外觀質量（線型、高程方面）有了質的飛躍（澆筑長度越長，效果越明顯）。

（2）該工法使用一種自行設計的蝶扣鎖模夾具，通過夾具靈活地組合、拆分，可使模板安裝、拆除、轉運工效得到提高，從而提高工作效率，經現場施工多次對比，該工法較傳統“模板鉆孔，串拉桿工藝”工效提高2倍左右。

（3）因該工法使用自設計夾具，不需對模板進行打孔鉆眼（僅需卡槽卡扣即可），故對模板損傷較小，模板的重復使用率也得到極大提升，經現場實際檢驗，在正常使用前提下，模板周轉500 次以上，基本還處于八成新狀態以上。

2 適用范圍

“組合蝶扣鎖?！笔┕すしㄟm用于單次澆筑方量小、澆筑長度長、對混凝土線型及高程要求較高且需頻繁安拆轉換模板的混凝土工程，如路肩混凝土、小型欄桿混凝土等。

3 工藝原理

3.1 組合蝶扣鎖模施工工法工作原理

在說明工藝原理之前，首先簡要介紹該工法自設計的組合式蝶扣鎖模夾具，該夾具由上下兩部分組成（A構件、B 構件），如圖1～3 所示。通過把模板連接問題轉換為夾具連接問題，從而實現了模板安拆牢固性與便攜性統一的目的。

圖1 組合式蝶扣鎖模夾具A 構件示意圖

3.1.1 夾具構造原理

該工法核心在于使用了一種組合蝶扣鎖模夾具，為了解決夾具使用過程中空間位置沖突問題，將鎖模夾具設計成上下兩部分：A 構件與B 構件，A 構件與B 構件可靈活組合、拆分。組合時，夾具通過蝶扣操作，形成一整體結構，解決模板拼裝、連接的牢固性與穩定性問題；拆分時，夾具通過蝶扣逆操作，形成分離結構，解決模板拆除、搬運的便捷性問題。

圖2 組合式蝶扣鎖模夾具B 構件示意圖

圖3 組合式蝶扣鎖模夾具A、B 構件組合示意圖

3.1.2 夾具快速組合、拆分原理

為了最大限度平衡夾具穩定性與便攜性，夾具的A構件、B 構件設計成蝶扣方式進行組合與拆分。一方面，蝶扣方式保證了其連接牢固、穩定特性；另一方面，因蝶扣結構操作方便（蝶扣的“蝶扣片”可作為操作把手，即使純手工操作也很便捷），也解決了夾具快速安裝、拆分問題，拆分后的夾具便于攜帶和運輸。

3.1.3 組合蝶扣鎖模夾具使用原理

在A 構件、B 構件設置卡槽。與之對應，將模板背楞進行一定程度改進，方便模板與A 構件、B 構件進行快速卡扣與分離（通過卡槽方式實現）。

3.2 混凝土拐彎處的處理

因該工法對模板連接位置有很大改進，故在處理路肩混凝土拐彎位置時，可通過調整模板背楞位置，并使用A 構件加固方式實現。一方面，模板背楞可調節成能“適當彎曲”的形式，根據設計要求調整路肩混凝土拐彎的程度，同時路肩混凝土內、外側模板拼裝為“外長內短”，實現混凝土在拐彎處的平滑過渡；另一方面，模板背楞因進行了一定的彎曲，可能存在部分背楞剛度減弱情況，故通過在模板對應頂口單獨增加A 構件方式給予加強。

3.3 混凝土側模底部加固處理

路肩混凝土澆筑受現場條件限制，采用該工法可能存在混凝土側模底部須設置輔助措施加固情況（組合蝶扣鎖模夾具僅在模板連接位置作用，對于長模板中間底部，可能存在剛度不夠情況）。當長模板底部剛度不夠時，可在對應基底面設置限位措施，如增設木條、水泥釘等，主要目的為：約束長模板底部向外膨脹。因該工法適用于單位混凝土澆筑方量小的情況，故混凝土側膨脹力基本較小，使用簡易限位措施即可解決底部變形問題。

4 操作要點

4.1 精度控制

（1）A、B 構件焊接、切口工藝質量控制要到位，如A 構件卡槽鉆孔切口面需光滑；B 構件螺桿焊接需滿焊、牢固；卡槽切面需垂直、光滑等。

（2）A、B 構件是蝶扣鎖定以及控制精度的重要構件，因此，加工時，需特別控制加工精度（包括垂直度、位置、尺寸），如A 構件開孔尺寸精度控制（控制誤差在2 mm 內）；B 構件螺桿垂直度控制（垂直度誤差1.5 mm 內）；A、B 構件槽卡不得采用變形槽鋼加工，槽卡焊接位置精度控制（控制誤差2 mm 以內，槽卡安裝面需垂直等）[1]。

（3）加肋模板尺寸要與組合式蝶扣鎖模夾具槽卡相匹配，槽卡需與模板加肋部分順利卡牢與拆分（控制精度2 mm 以內）。以該工法為例，A、B 構件槽卡部分采用標準[5 槽鋼制作，內寬36 mm，為保證槽卡牢固安裝于加肋模板之上，加肋模板厚度需控制為35 mm（控制誤差2 mm 以內），因木模板厚度15 mm，加肋方條寬度應控制為20 mm（誤差2 mm 以內），以滿足使用需求。

（4）A 構件兩槽卡凈間距，需根據混凝土澆筑寬度確定（誤差控制在2 mm 以內）。以該工法為例，A 構件由兩個槽卡部分組成，兩槽卡間距須根據混凝土澆筑寬度扣減2 個槽卡壁厚后確定，該工法實例中，混凝土澆筑寬度500 mm，因此A 構件兩槽卡凈間距為：500-2*7=486 mm，其中7 mm 為槽卡一邊的壁厚，以滿足混凝土設計要求[2]。

4.2 剛度控制

如混凝土澆筑模板因長度過長剛度不夠，可通過適當增加安裝A 構件方式，加固模板頂口（如在模板中間部分再安裝A 構件方式實現），此時A 構件僅是增加模板剛度作用，故只需將A 構件槽卡卡牢模板頂口即可實現目的；對應模板底口加固，可通過在模板中間部分外側底口釘木板方式約束，因模板底口在混凝土澆筑過程中，僅受到混凝土側脹力影響，故只需對模板底口外側進行約束即可達到目的。

4.3 拐彎部分的處理

對于路肩混凝土須拐彎部分，主要通過調整模板形狀和位置方式實現。一方面適當改變模板本身形狀，使其適當彎曲，如將模板背楞弄彎或將模板背楞“斷筋”；另一方面，在模板接頭位置，可通過在模板接頭位置增加木背楞方式實現，如對拐彎內側，則使用模板本身對接，對于模板外側，在模板之間夾設木背楞，做到“內模短、外模長”，配合使用組合蝶扣鎖模夾具加固，當拐彎路線拐彎半徑足夠大時（公路拐彎半徑一般都能滿足），即可實現路肩混凝土的平順拐彎[3]。

5 材料與設備

因該工法較傳統工法而言，主要區別在于使用了一種自設計鎖模夾具，故以下主要針對鎖模夾具材料進行分析。

以施工300 m 路肩混凝土（一輪）為例（假定路肩混凝土斷面尺寸為：0.5 m×0.2 m，每塊模板長度2 m，高度0.2 m）。一輪模板安裝中，需要安裝A 構件151 個（300/2+1=151 個）、B 構 件302 個（151×2=302 個，1個A 構件配2 個B 構件）、A 構件加固150 個（每塊模板中部配一個A 構件加固，共300/2=150 塊），一個A構件鋼材用量3.22 kg，一個B 構件鋼材用量1.39 kg，該工法所采用主要材料與設備如表1～2。

表1 一個A 構件鋼材用量一覽表

表2 一個B 構件鋼材用量一覽表

綜上所述，即使施工300 m 一輪的路肩混凝土，采用該工法總重量也僅為1.38 t，且夾具均可自由組合、拆分，因此，實際施工時，僅采用一臺自運小型車輛配合人工即可。

6 結語

“組合蝶扣鎖模”施工工法實際運用于貴州省黔西南州興義市義龍新區貴陽至魯布格路面提升改善工程之中，在采用“組合蝶扣鎖模”施工工法后，路肩混凝土線型與高程精度控制得到了極大提高，對踐行高質量發展理念做出了實際行動。雖然路肩混凝土多用于縣鄉公路施工，但采用“組合蝶扣鎖模”施工工法后，路肩混凝土優美順暢的線型曲線與平順的高程頂面，構成了獨特的鄉村施工風景，不僅得到行業內同行認可，也得到了當地百姓贊揚，為實現美麗鄉村奉獻了自己的力量，同時也為后續研發路肩滑膜工藝提供了研究基礎。