現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁施工中竹膠模板的應(yīng)用

左京博

（中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100086）

引言

現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁是高速鐵路、公路建設(shè)中因孔數(shù)不多、調(diào)整跨度、工程數(shù)量不大或缺乏起重安裝機(jī)具設(shè)備的情況下，普遍采用的施工工藝。竹膠模板因材質(zhì)具有硬度高、抗折、抗壓且施工中制作、安裝和拆卸方便操作、澆筑后梁體混凝土外觀光滑、顏色一致，費(fèi)用低等特點(diǎn)，主要用于現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁、橋臺(tái)、路基附屬等特殊結(jié)構(gòu)物的內(nèi)、外模，其優(yōu)點(diǎn)是其他類型模板所不能比的[1]。包頭至銀川鐵路銀川至惠農(nóng)段鎮(zhèn)朔湖特大橋現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁內(nèi)外模均采用竹膠板，一次成型現(xiàn)澆，較大的縮短了施工周期，避免了內(nèi)膜上浮導(dǎo)致頂板厚度不足，底板因混凝土澆筑控制不到位，產(chǎn)生梁體自重增加及縱向施工縫等難以保證質(zhì)量的問(wèn)題。

1 工程簡(jiǎn)介

新建包頭至銀川鐵路銀川至惠農(nóng)段工程鎮(zhèn)朔湖特大橋鎮(zhèn)朔湖特大橋131-1#墩～131-2#墩箱梁采用21.8 m 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，為單箱單室斜腹板截面，等高預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，截面中心梁高2.686 m，梁頂寬12.2 m，梁底寬為5.3 m，箱梁中心頂板厚25 cm，底板厚為28 cm，腹板厚為45 cm，支座處分別加厚至50 cm、60 cm、100 cm；箱梁腹板設(shè)內(nèi)徑10 cm 通風(fēng)孔，頂板設(shè)內(nèi)徑16 cm 泄水孔，底板設(shè)內(nèi)徑9 cm 泄水孔。混凝土方量203.9 立方。現(xiàn)澆箱梁跨中斷面構(gòu)造圖見(jiàn)圖1。

圖1 現(xiàn)澆箱梁跨中斷面構(gòu)造圖

2 模板制作及施工

2.1 竹膠板特點(diǎn)及施工范圍

竹膠板是以毛竹材料作主要架構(gòu)和填充材料，經(jīng)高壓成坯的建材[2]。由于竹膠板硬度高，抗折，抗壓，是高強(qiáng)覆膜橋梁板，建筑模板，應(yīng)用較為廣泛，在工程中主要用大橋、高架橋、大壩、隧道地鐵和梁樁模板等。

2.2 模板制作及承載力分析

為確保現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁線型和順直度，翼緣模、外側(cè)圓弧段模板采用1.0 cm 厚竹膠板，內(nèi)胎模、底模采用2.0 cm 厚竹膠板，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)線型進(jìn)行加工制作，加固采用橫向間距15 cm 的縱向5 cm×10 cm方木，并在方木外側(cè)按設(shè)計(jì)尺寸斷面彎曲而成雙鋼管連接，鋼管采用φ48×3.5 mm，縱向間距60 cm，與φ60A 型盤扣支架聯(lián)接成整體。現(xiàn)澆箱梁支架模板構(gòu)造圖見(jiàn)圖2。

圖2 現(xiàn)澆箱梁支架模板構(gòu)造圖

依據(jù)《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》（TB 10110-2020）及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行承載力分析如下：

q1=梁體自重。混凝土容重（考慮恒載增大系數(shù)）:

根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)及支架體系受力分析，僅對(duì)腹板處和翼板處竹膠板承受荷載最大處進(jìn)行受力計(jì)算。

使用1.0 cm 厚竹膠板截面參數(shù)指標(biāo)：

強(qiáng)度檢算：

即：所使用的竹膠板規(guī)格均能滿足要求。

2.3 施工工藝

梁體施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→支架施工和支座安裝→支架預(yù)壓→底模、側(cè)模安裝、調(diào)整→底、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝→內(nèi)胎模、端模安裝→頂板鋼筋安裝→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力安裝、張拉、壓漿、封錨→模板、支架拆除，拆除時(shí)與安裝的相反順序進(jìn)行。因本研究主要體現(xiàn)現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁施工中竹膠模板的應(yīng)用，對(duì)其它工序僅簡(jiǎn)單敘述[3]。竹膠板進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可使用，并按設(shè)計(jì)圖尺寸分段進(jìn)行加工，模板加工的難點(diǎn)是圓弧形段外側(cè)模的加工制作，根據(jù)外側(cè)模加固體系，在平整硬化后的場(chǎng)地畫(huà)出箱梁外側(cè)尺寸線大樣圖，對(duì)加固的鋼管逐根進(jìn)行按設(shè)計(jì)圖預(yù)彎（需減去加固模板的方木和竹膠板厚度），預(yù)彎完畢后并對(duì)鋼管性狀與設(shè)計(jì)圖進(jìn)行復(fù)核，確保與圖紙尺寸一致。圓弧形段外側(cè)模加工尺寸圖見(jiàn)圖3。

圖3 圓弧形段外側(cè)模加工尺寸圖

（1） 支架預(yù)壓。支架體按支架所承受最大施工荷載的60%、100%、120%三級(jí)對(duì)稱、分層、分級(jí)的原則預(yù)壓，并進(jìn)行豎直和水平位置監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在預(yù)壓區(qū)域的支墩和縱梁跨中位置，對(duì)稱梁體中心線布置5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。支架體沉降采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)，平面位置采用全站儀觀測(cè)，每級(jí)加載完1 h 后進(jìn)行變形觀測(cè)，后間隔6 h 監(jiān)測(cè)，當(dāng)相鄰兩次監(jiān)測(cè)位移平均差之小于2 mm 時(shí)，方可繼續(xù)加載。全部荷載加載后，間隔6 h 監(jiān)測(cè)，連續(xù)12 h 監(jiān)測(cè)位移平均差之小于2 mm 時(shí)方可卸載，卸載6 h 后并記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移量。進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析，評(píng)價(jià)支架安全性和確定立模標(biāo)高，形成報(bào)告。

（2） 底模安裝。安裝底模前按支架設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)縱向10 cm×10 cm 方木間距20 cm，并確保表面平整度在5 mm 以內(nèi)，來(lái)調(diào)整相鄰兩板表面高低差控制在模板安裝允許偏差范圍內(nèi)[4]。竹膠板底板安裝過(guò)程，竹膠板接縫需位于方木上，縱橫縫在一條線上，整齊排列，接縫嚴(yán)密，并用鋼釘固定于方木上，所有接縫間先用石膏粉充填抹平，再用透明膠進(jìn)行封閉，確保澆筑混凝土?xí)r漏漿。

（3） 外側(cè)模（翼緣、腹板）安裝。底模測(cè)量復(fù)核后，放樣進(jìn)行外側(cè)模安裝，先進(jìn)φ60A 型盤扣支架安裝，并調(diào)整頂托高度，在進(jìn)行預(yù)彎鋼管和縱向5 cm×10 cm 方木的安裝，間距15 cm，最后進(jìn)行竹膠板的安裝。竹膠板安裝先進(jìn)行橫斷面直線部分安裝，在進(jìn)行圓弧部分安裝，圓弧段采用直接預(yù)彎竹膠板的方法進(jìn)行鋪設(shè)，并將多余部分切除，并打磨光滑。

（4） 內(nèi)胎膜安裝。內(nèi)胎膜采用滿堂支架搭設(shè)，預(yù)留底板混凝土施工通道，按照梁體內(nèi)尺寸分節(jié)段、塊加工和安裝，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安拆方便[5]。支架搭設(shè)完畢后，測(cè)量復(fù)核高度和位置，調(diào)整頂托，安裝橫向5 cm×10 cm 方木，間距間距60 cm 與支架縱向一致，縱向設(shè)置剪刀撐。

其外側(cè)模和內(nèi)胎膜安裝原則和要求與底模一致。鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝在梁體底模和外膜安裝完成后同步協(xié)調(diào)進(jìn)行安裝。安裝順序?yàn)椋合鹊装濉⒏拱邃摻罴邦A(yù)應(yīng)力管道，經(jīng)驗(yàn)收合格后安裝內(nèi)膜，最后安裝頂板鋼筋。

（5） 臨時(shí)天窗。由于梁體較長(zhǎng)，考慮混凝土自由傾落高度不宜超過(guò)2 m，底板混凝土澆筑需采用輔助設(shè)施進(jìn)行混凝土澆筑而預(yù)留臨時(shí)天窗。臨時(shí)天窗采用在內(nèi)頂模加工時(shí)，預(yù)留40 cm×40 cm 的活動(dòng)模板，縱向距離4 m～5 m 預(yù)留一個(gè)，考慮鋼筋間距較小，需臨時(shí)對(duì)預(yù)留天窗位置鋼筋不進(jìn)行綁扎，在底板混凝土澆筑過(guò)程中利用天窗能保證混凝土自由傾落高度不宜超過(guò)2 m，且澆筑質(zhì)量符合規(guī)范要求。澆筑過(guò)程將連接軟管接長(zhǎng)至底板，待底板混凝土澆筑完成一段底板，及時(shí)安排人員封閉臨時(shí)天窗，加固活動(dòng)模板并將鋼筋按設(shè)計(jì)間距綁扎，這樣避免了后期封閉臨時(shí)天窗出現(xiàn)鋼筋預(yù)留焊接長(zhǎng)度不足、施工縫處理不好出現(xiàn)裂縫，外觀質(zhì)量差等缺陷，造成后期維護(hù)難度增大。臨時(shí)天窗活動(dòng)模板設(shè)置位置圖見(jiàn)圖4。

圖4 臨時(shí)天窗活動(dòng)模板設(shè)置位置圖

（6） 混凝土澆筑。混凝土澆筑前應(yīng)進(jìn)行施工組織安排，確保連續(xù)澆筑、一次成型，并在最先澆筑的混凝土初凝前完成，澆筑順序縱橋向“斜向分段、水平分層”，由低端往高端澆筑，長(zhǎng)度為4 m～5 m，橫橋向“先底板與腹板倒角，后底板，再腹板，最后頂板”，兩側(cè)腹板高度基本保持一致。

（7） 預(yù)應(yīng)力筋安裝、張拉和壓漿。張拉前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試錨具、喇叭口及管道摩阻，報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，張拉順序先底板、后腹板，由外到內(nèi)，由下往上。管道壓漿自下而上，從最低點(diǎn)往上壓漿，同一管道連續(xù)、一次完成。

（8） 模板、支架拆除。混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范的強(qiáng)度要求后進(jìn)行拆除模板，拆除時(shí)與安裝的相反順序進(jìn)行，確保拆除過(guò)程不傷及棱角，影響梁體美觀。支架拆除按“從梁體跨中向梁端”的順序和“縱橋向?qū)ΨQ均衡、橫橋向基本同步”的原則分階段進(jìn)行，施工中做好安全措施[6]。

2.4 注意事項(xiàng)

竹膠板應(yīng)選用具有色澤清新自然、平整光滑、強(qiáng)度大、韌性好、耐磨損等特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)觀察其表面是否有裂隙、鼓包、脫膠及有無(wú)明顯變色或光澤變化的現(xiàn)象，并進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)合格后方可使用。

竹模板裝卸時(shí)嚴(yán)禁拋擲、撞擊，貯存時(shí)地面應(yīng)平整，平鋪堆放、板材不得直接與地面接觸；應(yīng)通風(fēng)良好，防止潮濕和日曬雨淋。

模板制作必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行加工，做到接頭齊平、接縫嚴(yán)密，且加固方木的規(guī)格、間距經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)驗(yàn)算滿足要求；安裝后，滿足設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度要求，并確保內(nèi)胎膜的加固在混凝土澆筑過(guò)程中無(wú)變形、位移、上浮現(xiàn)象；模板縱、橫接縫左右對(duì)稱、且位于同一線上，保證梁體的美觀。

3 結(jié)論

竹膠板是以毛竹材料作主要架構(gòu)和填充材料，經(jīng)高壓成坯的建材，加工成本低、且安全、環(huán)保；制作、安拆方便，速度快；由于其表面光滑、雜物清理容易，比較鋼模需要打磨和涂刷脫模漆等工序，節(jié)省時(shí)間和提高功效；安拆過(guò)程可全部采用人工，節(jié)約設(shè)備費(fèi)用；其正反面一樣，在施工中可重復(fù)利用；經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，能節(jié)約近65%的成本。

通過(guò)在鎮(zhèn)朔湖特大橋鎮(zhèn)朔湖特大橋21.8 m 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁中的使用，施工時(shí)間大大縮短，并提高了周轉(zhuǎn)材料如（支架、模板等）的周轉(zhuǎn)率，降低了施工成本，有顯著的社會(huì)效益。