整體式液壓模板在高速公路箱梁預制施工中的應用

佘志勇

(深圳惠鹽高速公路有限公司 深圳 518081)

引言

目前國內預制梁采用的模板普遍為拼裝式，拼裝式普通模板主要具有設計、制作方便，模板成本較低的優(yōu)勢，同時也存在著模板拼縫外觀質量難以控制的難題，因此對施工質量和施工管理提出了更高的要求。整體式預制的方法在國內不斷地研究應用以及液壓模板施工技術逐漸提高，自動化液壓模板操作系統(tǒng)和施工管理系統(tǒng)的應用得到很好的提升，促使整體式液壓模板施工工法的應用取得了很好的效果[1-3]。

1 工程概況

云茂高速TJ12合同段起始樁號K98+520～K111+620，路線總長13.1km。主線共設14座橋梁，其中大橋9 座，中橋4 座，匝道橋1座，橋梁全長2776.8m。預制場共有箱梁823片，其中20m箱梁444片，25m箱梁379片。

2 整體式液壓模板施工的特點

與拆裝式的普通模板相比，整體式液壓模板具有以下優(yōu)勢。

(1)整體式液壓模板首次拼裝完成后可進行整體拆裝，無需分塊拆卸，安裝，施工效率高。

(2)整體式液壓模板采用遙控操作系統(tǒng)控制模板拆裝，節(jié)省人工。

(3)整體式液壓模板克服了傳統(tǒng)箱梁腹板處模板拼縫外觀質量難以控制的難題。

(4)不需要使用龍門吊吊裝模板，降低了施工安全風險幾率。

(5)整體式液壓模板解決了橫隔梁因龍門吊拆除模板易出現(xiàn)混凝土缺邊掉角的問題。

(6)整體式液壓模板無需分塊拆裝，模板變形小，使用壽命長，因廣東省使用標準化圖集，下個項目可重復使用，節(jié)省成本投入。

3 整體式液壓模板的設計

液壓模板的側模板為包端模板的形式，液壓整體式模板主要由模板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成。

(1)模板系統(tǒng):25m液壓側模長度按照標準梁長24.92m加長0.21m(25.13m)設計，模板由廠家試拼及液壓系統(tǒng)調試，確定模板符合設計及功能要求后運至梁場拼裝。廠家將模板組裝和調試完成后由使用單位和監(jiān)理單位共同驗收，驗收合格后開始投入生產。

(2)液壓系統(tǒng):液壓系統(tǒng)由橫向和豎向液壓系統(tǒng)組成，橫向液壓系統(tǒng)在模板整體安裝和拆除過程中負責橫向移動和調節(jié)，豎向液壓系統(tǒng)負責豎向移動。

(3)行走系統(tǒng):整體側模單邊由3臺行走平車組成行走系統(tǒng)，行走系統(tǒng)的軌道采用鋼板及膨脹螺絲將5cm的鋼軌固定，保證側模平穩(wěn)地縱向行走[4]。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 底模安裝

根據梁場布置圖、模板設計圖紙施工擴大基礎、底胎，底胎間距應不小于6.5m，底胎高度設計為50cm，寬度為80cm。20m和25m箱梁底胎分別設置2cm和2.5cm的反拱度，硬化場地縱向坡比不大于0.5%。底板鋪設及焊接固定完成后采用水準儀進行復測反拱值。底板兩側使用4.5cm方形壓縮海綿固定工藝。

4.2 側模安裝

側模縱移到精確位置后開啟臺車上的橫移油缸，將模板推向底模靠攏。當距離底模板2cm后頂升模板，微調側模高度，使側模板底面與底板齊平，最后將側模向內橫移，使側模板與底模板貼緊。接下來緊固側模與底模底板對拉桿，使側模與底模緊密貼合，防止底部漏漿。打緊底托，使側模板固定，最后安裝側模板翼緣板處的梳齒板。

4.3 端模安裝

液壓側模板安裝完畢后，吊裝底腹板鋼筋骨架入模板。端模采用整體式安裝工藝，模板間采用5mm壓縮海綿進行止?jié){。端模板安裝時對準梁長控制線，量測端模板垂直度，保證梁場及梁端垂直度滿足規(guī)范要求。

4.4 鋼筋工程

箱梁的半成品鋼筋在鋼筋廠房采用數(shù)控彎曲中心加工，然后搬運至鋼筋綁扎區(qū)。箱梁鋼筋骨架按設計圖紙要求在底腹板、頂板胎架上綁扎，綁扎完成后采用龍門吊將整個鋼筋骨架吊至模板內。

圖1 預制梁施工工藝流程圖

頂板護欄鋼筋采用一種活動可調節(jié)預制梁護欄胎架，在護欄預埋筋模板上增加梳齒板和插銷裝置，輕松解決護欄線性和高度不易控制的問題，如圖2所示。

圖2 護欄胎架三維圖

4.5 側模拆除

模板拆除時先利用升降千斤頂下降模板，使模板與砼分離，然后再用3個水平的5t油缸將模板整體往外最大移動95cm，然后進行縱向移動到下一個臺座，移動速度應不大于7.5m/min。

箱梁混凝土具有一定強度后，方可進行模板拆除。首先拆除端模與側模連接的對拉桿和翼板梳齒板，然后使用液壓升降千斤頂降下模板5cm(最大豎向行程為17cm)，使模板脫離梁體，再將模板橫向移動到臺車中心位置50cm(最大橫向行程95cm)，接下來模板再下移12cm，橫向向外再移動45cm，使得整個脫模工作全部完成。

4.6 模板拆裝注意事項

(1)外模板拼裝尺寸、角度和拼裝高度必須精確無誤，拼縫必須滿足規(guī)范要求。

(2)千斤頂在模板固定好后一直處于受力狀態(tài)，箱梁澆筑混凝土前，模板兩側底托打緊，千斤頂卸載，防止損壞豎向千斤頂。

(3)電箱及操作控制箱必須設置防雨罩，防止損壞電路系統(tǒng)。

(4)控制好拆模時間，加強拆模時箱梁成品保護。

(5)設計軌道間距及橫向移動量程時必須考慮模板縱向移動時模板與橫隔梁外伸鋼筋間的安全距離，防止刮傷側模板面，安全距離不小于4cm。

5 液壓模板的應用效益分析

5.1 經濟效益

整體式液壓箱梁模板與傳統(tǒng)箱梁模板相比，增加了行走液壓系統(tǒng)，雖然增加了模板費用，但是提高了生產效率、節(jié)約了勞動力。液壓模板無需頻繁吊裝、拼裝，模板變形小，使用壽命長，下個項目可重復使用，可節(jié)省成本投入，具有較好的經濟效益[4,5]。

5.1.1 模板加工及安拆費

液壓模板加工單價與傳統(tǒng)不銹鋼模板相同，液壓模板增加了液壓系統(tǒng)的費用[6,7]。本項目投入20m、25m液壓模板各一套，每套液壓模板45萬元，每套液壓模板較傳統(tǒng)模板費用增加12.23萬元，但可節(jié)省人工費用。每片箱梁模板安拆費可節(jié)約300元，每片箱梁可節(jié)約工時1.5h，折算為56元，共可節(jié)約費用356元。

5.1.2 整體費用比較

云茂高速項目整體式液壓模板共預制412片梁，每套模板可平均預制206片，經測算，可節(jié)省人工費7.33萬元，模板增加費用12.23萬元，實際每套液壓模板增加的費用為4.9萬元。整體式液壓模板周轉次數(shù)多，使用壽命長，下個項目可重復使用，整體式液壓模板可為項目減少成本投入。普通模板按照報廢處理每套約6萬元，液壓模板按照0.5的系數(shù)折舊，每套模板值22.5萬元。

因此本項目采用2套液壓外模施工費用節(jié)約成本:22.5×2-6×2-4.9×2=23.2萬元。

5.2 社會效益

整體式液壓模板在云茂高速預制場的成功應用，通過四新的運用，提高了箱梁的實體質量和外觀質量，得到業(yè)主的一致肯定，具有良好的社會效益[7,8]。

5.3 安全質量效益

云茂高速項目采用了整體式液壓模板，模板整體性好，剛度大，不銹鋼面板平整光潔。整體式模板消除了模板的拼縫，克服了因模板拼裝產生的錯臺和漏漿問題，同時整體式液壓模板解決了橫隔梁因龍門吊拆除模板易出現(xiàn)混凝土缺邊掉角的問題，大大改善了預制箱梁的外觀質量，箱梁質量效果好。同時整體式液壓模板的應用，也省去了傳統(tǒng)箱梁模板安裝和拆除時的吊裝作業(yè)，降低了施工安全風險幾率[9,10]。

6 結語

整體式液壓模板在云茂高速預制場的成功應用，使得箱梁腹板的錯臺得到有效控制，提高了箱梁的外觀質量，達到了提高工程質量、加快施工進度、降低成本投入和減小安全風險幾率的目標，可為類似工程提供參考。