预制箱梁模板技术研究

1、    预制箱梁模板技术研究    蒋政张伟摘 要：预制箱梁模板具有精度高、结构简单、整体缩放自如、脱模容易、操作简单，可以整体吊装或拖拉到制梁台位上，待预制混凝土达到脱模强度后整体或反段脱模，将内模拖拉出已预制成型的箱梁内腔，操作人员安装及调试方便，劳动强度低，生产效率高。已在很多国家重点工程中的到应用。关键词：箱梁；施工；技术1 技术背景我国经济的持续发展，对交通的需要和依赖越来越大。在此背景下，公路工程和铁路工程建设得到了快速发展，我国的桥梁建设事业遇到了前所未有的发展机遇。随着我国在桥梁设计和施工技术的飞跃发展，设计时速也越来越高，对设计要求也越

2、来越高，对路面的沉降要求精确到毫米，同时综合考虑到减少对不可再生资源土地的占用、加快施工进度，因此大量“以桥梁代路”，桥梁所占比重越来越大。而桥梁中大体积、大吨位的整孔箱梁能满足上述条件，已成为目前国内外高速公路、高速铁路桥梁设计的主要形式和发展方向。如何提高大体积整孔预制箱梁的制梁速度，缩短制梁周期，保证混凝土成形尺寸及外观质量，使箱梁的生产过程适应保证集中化、工厂化要求，一直是国内外广大桥梁专家共同研讨的主要课题。2 主要技术特点（1）满足清水混凝土工程的要求，不再进行二次装饰；（2）在满足运输条件和施工要求的情况下，单块模板面积要大，刚度要好；（3）模板面板要铣切加工，表面平整度好，表面

3、光洁度高，表面面板拼缝焊接少；（4）模板的拼装要工具化，连接件和支撑杆件要紧固、安全可靠，装拆要方便灵活；（5）模板的选材经久耐用，考虑模板周转使用次数多，维修简便，降低模板在每孔梁的分摊成本；（6）易损件的选择要标准化、通用化。3 主要技术内容预制箱梁模板具有精度高、结构简单、整体缩放自如、脱模容易、操作简单，可以整体吊装或拖拉到制梁台位上，待预制混凝土达到脱模强度后整体或反段脱模，将内模拖拉出已预制成型的箱梁内腔，操作人员安装及调试方便，劳动强度低，生产效率高。3.1 预制箱梁模板设计技术。按梁体结构、跨度、梁场布置对预制箱梁模板进行总体结构设计、模板整体受力分析，模拟内模运动轨迹对模板脱

4、模机构进行设计。内模整体结构、连接件、内模支撑系统、液压系统、脱模机构、轨道系统以及内模分节设计，确保箱梁预制后可整体或分段从梁端拖出。外模整体结构、走行方式、外模支撑系统、整平机轨道、振动器的布置、爬梯、护栏等设计。内外模在设计分节时均需考虑到运输方案，不同跨度时共用同一套模板。模板面板的选择：底模、端模选用12mm的钢板、外侧模、内模选用8mm的钢板。3.2 预制箱梁模板构造。（1）预制箱梁模板由外侧模、端模、底模和内模组成；（2）外侧模有固定式和沿台座纵向移动式两种；（3）端模在结构上分外包端、端包外两种。每个端模一般为便于运输分成若干段，现场连接成整体；（4）底模分为固定式底模及带活动

5、段底模，固定式底模用于采用提梁机提梁场合，带活动段底模用于移梁机移梁场合；（5）内模按结构形式分为主梁上置式、主梁下置式和无梁式。按脱模方式分为分段脱模和整体脱模两种。按自动化程度分机械脱模式和液压脱模式。液压内模主要由模板、主梁、支撑千斤、托架、液压控制系统等部分组成。3.3 箱梁模板安装。（1）底模的安装：在混凝土台座上从中往两端逐块安装，预拱值按二次抛物线进行设置，固定在台座上。（2）外侧模安装：侧模由模板、纵向桁架、横向桁架、连接螺栓、移模托架小车、护栏、梯子、支撑螺旋顶等组成。外模分节制造，经试拼合格后再焊接成整体。纵移式外侧模立模时，利用卷扬机将侧模通过移模小车牵引到指定的台座与底

6、模相对应的位置（为保证精确对位，卷扬机司机要密切和指挥者的联系，听从指挥人员的指挥。当小范围对位时，可利用螺旋顶作业），螺旋顶两端同步推动侧模与底模接触。横向就位后，再利用螺旋顶调整外模高度，顶升侧模至设计标高，然后用连接螺栓固定侧模与底模。通过测量，侧模线型与梁体线型一致，安装所有的螺栓和螺杆。（3）内模安装：内模采用工厂分块加工现场拼装成整体的方案，拼装后的内模满足门吊整体吊装和整体滑移的使用。内模板装在主梁上，由设在主梁上的液压泵站通过胶管提供液压源，操纵手动换向阀，控制模板油缸伸缩，驱动内模板按照下侧模、上侧模、顶模的动作顺序依次撑开到达工作位置，将内模整体滑移到制梁台座的钢筋笼内。为

7、保证腹板厚度，防止灌注混凝土时内模左右移动，将内模与侧模通过通风孔处钢套筒螺栓联结，内模拼装完毕后检查腹板的厚度，不可因模板偏向一侧而使腹板的厚度改变。（4）端模安装：端模为分体制作。端模板进场后对其进行全面的检查，保证其预留孔偏离设计位置不大于3mm。端模安装前，先检查板面是否平整光洁，有无凹凸变形及残余粘浆，端模管道孔眼是否清除干净。用门吊使端模板就位，依次将橡胶抽拔管穿过相对的端模孔慢慢就位。另一方面要注意锚垫板在对位时避免顶撞钢筋骨架，以免引起支座板移位。（5）模板安装允许误差：模型全部拼装完毕后，必须按标准进行空模试验，保证最终调整后各部位尺寸等都达到要求后（模板安装尺寸允许误差），

8、按桥梁模型检查表项目内容，填入检查数据作为模板交验记录。灌注混凝土时，必须设专人值班，负责检查模板、连接螺栓及扣件，如有松动随时紧固。3.4 箱梁模板使用注意事项。每个工作循环前：（1）检查模板之间的连接螺栓是否紧固。（2）检查各限位开关是否可靠，牵引钢丝绳、滑轮及液压系统压力、液面是否正常，滑轮、走行轮轴承座、润滑是否良好，确认正常，方可作业。（3）浇注前应对模板各部分尺寸进行检查测量，保证相关尺寸和平整度达到要求后方能进行混凝土浇注。（4）牵引走行小车模板移动时，随时观察移动方向有无障碍，防止台车跳道和拖挂其他机具设备。（5）模板操作必须遵循制造厂家提拱的作业流程，定期按要求更换液压油、密

9、封件。4 技术指标（1）实际轮廓与设计轮廓面任意点法向误差2mm。（2）模板面弧度一致，错台、间隙误差0.5mm。（3）单块模板制造长度及宽度误差±1mm。（4）平面度误差3mm/2m。（5）模板拼装总长度偏差±10mm。（6）底模板中心线与设计位置偏差2mm。（7）桥面板中心线与设计位置偏差10mm。（8）腹板中心线与设计位置偏差10mm。（9）横隔板中心位置偏差5mm。（10）模板倾斜度3。（11）支座板处不整度1mm。（12）端模锚穴位置误差3mm。（13）模板周转次数：50次以上。5 适用范围预制箱梁模板应用于公路及铁路桥梁中。6 已应用的典型工程预制箱梁模板技术已成功应用于秦沈铁路客运专线、京津唐客运专线、哈大客运专线、京沪客运专线、郑西客运专线、武广客运专线、广州地铁四号线、海南东环线、沪宁城际轨道、成绵乐客运专线、宁杭客运专线、石武客运专线等高速铁路工程及杭州湾跨海大桥、舟山湾跨海大桥等高速公路工