現(xiàn)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(cái)

（中交第二航務(wù)工程局有限公司，武漢 430000）

1 工程概述

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

東風(fēng)大道快速化改造工程（一期）位于武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)主干道，項(xiàng)目全長(zhǎng) 5808m，上部結(jié)構(gòu)采用等高預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁或變高度連續(xù)鋼箱梁，標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?33m，其中翼緣板寬4m，翼緣板模板寬 5m。

2 “U”形卡工藝簡(jiǎn)述

隨著城市化的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，人們所追求的精神生活質(zhì)量越來(lái)越高，因此，對(duì)市政橋梁外觀質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。為確?，F(xiàn)澆混凝土箱梁的外觀質(zhì)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(shí)的安全性及經(jīng)濟(jì)性，本工程采用自制“U”形卡對(duì)翼緣板定型鋼模進(jìn)行拆除。如何安全快速地拆除定型鋼模，是在拆除過(guò)程中需重視的問(wèn)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(shí)也具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。

2.1 “U”形卡制作

“U”形卡采用 I25 型鋼在后場(chǎng)進(jìn)行加工制作，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1和圖2所示。

圖1 “U”形卡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖2 “U”形卡實(shí)體照片

圖中，1#構(gòu)件由2根 I25 工字鋼組成，間距 20cm，與 2#構(gòu)件焊接連成整體；2#構(gòu)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(gòu)件由 I25 雙拼工字鋼組成，與 2#構(gòu)件滿焊連接，上方布置2個(gè)吊點(diǎn)，分別為自重平衡吊點(diǎn)、負(fù)重平衡吊點(diǎn)。為增加其穩(wěn)定性和安全性，在倒角連接處加設(shè)斜撐[1]。

2.2 “U”形卡使用方法

“U”形卡的使用過(guò)程為：（1）人工調(diào)節(jié)支架卸落裝置（頂托絲桿長(zhǎng)度），使翼緣板模板與混凝土面脫離；（2）使用 25t 汽車(chē)吊吊裝“U”形卡，吊點(diǎn)為自重平衡吊點(diǎn)；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(guò)定位孔與翼緣板后部支撐架固定，防止前后滑動(dòng)；（3）將吊點(diǎn)由自重平衡吊點(diǎn)更換至負(fù)重平衡吊點(diǎn)；（4）起吊一定高度后平移，將翼緣板拆除。

3 “U”形卡設(shè)計(jì)要求

“U”形卡必須滿足安全要求，滿足自身穩(wěn)定性要求，施工過(guò)程中安全、高效。

綜上所述“，U”形卡設(shè)計(jì)主要技術(shù)要求有：（1）各構(gòu)件之間采用焊接，要求焊接部位均為滿焊；（2）單塊模板質(zhì)量約 2000kg，“U”形卡自身質(zhì)量約 700kg，為確保其工作狀態(tài)下其自身穩(wěn)定性，要求對(duì)構(gòu)件連接處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)如圖3和圖4所示。

圖3 連接處加強(qiáng) 1

圖4 連接處加強(qiáng) 2

4 “U”形卡工作原理

“U”形卡的工作原理利用的是物理學(xué)中的力矩平衡原理，即作用在物體上幾個(gè)力的合力矩為零則物體保持平衡[2]。先通過(guò)理論計(jì)算出“U”形卡中自重平衡吊點(diǎn)及負(fù)重平衡吊點(diǎn)位置，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試吊法對(duì)吊點(diǎn)位置進(jìn)行微調(diào)。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5 和圖6所示。

圖5 計(jì)算簡(jiǎn)圖( 自重）

圖6 計(jì)算簡(jiǎn)圖（負(fù)重）

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

負(fù)重平衡吊點(diǎn) Y，假設(shè)翼緣板重心位于“U”形卡邊緣，通過(guò)計(jì)算得出 Y 值，現(xiàn)通過(guò)試吊法確定最終位置，即：

式中，X 為“U”形卡空載時(shí)與構(gòu)件中心的距離；Y 為拆卸模板負(fù)重時(shí)與構(gòu)件中心的距離；M1、M2、M3為“U”形卡各構(gòu)件的質(zhì)量；M4為拆卸模板時(shí)模板質(zhì)量。

5 “U”形卡特點(diǎn)

5.1 安全性

普通方法拆除翼緣板時(shí)，由于翼緣板支撐架與支架頂托上方工字鋼之間滑移而產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，對(duì)支架的整體安全性有影響，實(shí)際操作過(guò)程中支架鋼管少部分出現(xiàn)變形?！癠”形卡拆除翼緣板則對(duì)下調(diào)后的翼緣板進(jìn)行再次抬高，使其與支架分離，整個(gè)拆除過(guò)程對(duì)支架沒(méi)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(wěn)，可有效解決普通拆除法因吊裝時(shí)晃動(dòng)導(dǎo)致鋼模板與混凝土表面碰檫，從而導(dǎo)致混凝土表面破損。

5.2 經(jīng)濟(jì)性

以本項(xiàng)目單側(cè) 30m 翼緣板模板拆除為例，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)算，傳統(tǒng)方法拆除消耗吊車(chē)：2 臺(tái)班，人工：8 工日；而使用“U”形卡方法消耗吊車(chē)：0.5 臺(tái)班，人工：2 工日。單側(cè) 30m 翼緣板模板拆除可節(jié)約機(jī)械和人工費(fèi)3600元，全橋現(xiàn)澆混凝土箱梁（長(zhǎng) 3640m）可節(jié)約 87.36 萬(wàn)元。

5.3 適用性

東風(fēng)大道起伏高差較大，為保證門(mén)洞高度，其門(mén)洞上方碗扣支架高度將進(jìn)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(duì)翼緣板進(jìn)行拆除是非常困 難的，但使用“U”形卡問(wèn)題迎刃而解。

6 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)“U”形卡結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)明闡述，主要對(duì)“U”形卡的使用方法及其特點(diǎn)進(jìn)行了分析，尤其安全性、經(jīng)濟(jì)性更為突出。由于其簡(jiǎn)便、可靠、經(jīng)濟(jì)，可推廣于其他橋梁現(xiàn)澆混凝土箱梁翼緣板定型鋼模的拆除。