雙T梁預制臺座液壓模板的設計與應用

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部與外部同時施加預應力的雙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)的復雜性并促進結構元素的放置是未來成功的關鍵。因此，當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、校準和拆卸，其經濟效益也占有一定的優(yōu)勢。因此，本文設計了適用于雙T梁預制臺座的液壓模板，以期為其實際應用提供基本的參考與借鑒。

1 工程概況

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

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梁預應力張拉臺座不做下沉處理，采用±0地面上進行施工?；诖?，本文對雙T梁預制臺座液壓模板展開詳細設計，致力于提高雙T梁預制臺座液壓模板的裝模與拆模效率，提高模板的穩(wěn)定性。并通過將設計的雙T梁預制臺座液壓模板應用在實際案例中，證明設計在實際工程中的適用性。

2 雙T 梁預制臺座液壓模板材料參數

本工程所用材料均須有廠家生產資質證明、合格證、材質證明等[1-2]。雙T梁預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在制梁臺座的布置上，傳統(tǒng)的錯位布置方式導致施工現場凌亂，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在制梁臺座的的外側，有效規(guī)整了場地，提高了施工效果。

表1 雙T 梁預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）預應力筋數量較多，張拉控制應力及總張拉力控制難度。

（3）由于每個構件的重量大，對場地的要求及安裝過程均提出了較高的要求。

3 雙T 梁預制臺座液壓模板安裝

液壓不銹鋼模板主要由內模、內模支架、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，內模具有水平方向自動撐開、下倒角自動旋轉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梁預制區(qū)，32條生產線，224個臺座，主要負責生產5座裝配式橋梁梁板的預制任務，共計4896片。模板安裝包括內模安裝及外模安裝。臺座采用下凹槽設計，內模采用液壓內模，滑移軌道，自動液壓系統(tǒng)控制內模起落，有效提高內模安拆品質。雙T梁臺座及模板系統(tǒng)創(chuàng)新極大的提高內模安拆品質，拆模板后外觀質量優(yōu)良，實現內模安拆質量100%。

底模及外模采用不銹鋼模板，保證混凝土外觀質量，通過在橫梁位置設置的液壓千斤頂實現兩端同步自動脫模。此設計可以整體移動、拆裝方便，當梁體混凝土澆筑后使1槽7片內模整體下降，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、保證產品質量。雙T梁橫斷面如圖4所示。

雙T梁工藝流程為：施工準備→綁扎肋板、頂板鋼筋→清理臺座，涂刷隔離劑→安裝芯?！惭b肋板鋼筋骨架→安裝肋板預應力筋→肋板鋼絞線初應力張拉→安裝側模→安裝頂板鋼筋→安裝頂板預應力筋→預應力終張拉→調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→預應力放張→鋼絞線切割防腐→移梁施工[7-8]。

在雙T梁架設過程中，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，對各支座的標高進行復核測量，在十字線和標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，由專人負責準確對位后落梁。焊接過程中，焊縫兩側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，使用本文設計雙T梁預制臺座液壓模板施工方法。實驗主要內容為測試兩種施工方法的施工時間和經濟效益，以側模安拆工序為例，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，已實現了日最高產量56片，3個月實現4896片梁體的制作任務，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，具體結果如表2所示。

表2 施工時間對比

由表2可知，所設計液壓模板系統(tǒng)在側模安裝工序中比傳統(tǒng)模板系統(tǒng)節(jié)約40min；在側模拆除工序中，所設計液壓模板系統(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。并且所設計液壓模板系統(tǒng)采用液壓內模，滑移軌道，自動液壓系統(tǒng)控制內模起落，不僅有效地提高了安、拆模工序的效率，而且還實現了質量100%。同時也進一步加快了模板的周轉速度，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，也降低了設備的投入成本。

4.2 經濟效益分析

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。所設計的液壓模板預制雙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濟效益對比結果如表3所示。

表3 經濟效益對比結果

由表3可以看出，所設計液壓模板的經濟效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)組合鋼模板。由于該系統(tǒng)采用軌道式設計，在張拉端設置簡易卷揚機即可實現模板的安拆，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)實現了一槽七片梁板同時施工任務，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，在改梁體質量的同時，也減少了人工費用。

5 結語

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