谈PC 梁模板工程的要点

2012-07-30郭凯曹婷

山西建筑 2012年9期

关键词：侧模内模线型

郭凯曹婷

(西安铁一院工程咨询监理有限责任公司，陕西西安 710065)

1 简述跨坐式PC轨道梁

1.1 跨坐式PC轨道梁的定义

跨坐式PC轨道梁特指用于跨坐式单轨交通系统的预制后张法预应力混凝土简支梁，是一种工字箱形梁，简称PC梁。

1.2 跨坐式PC轨道梁的特点

跨坐式单轨交通系统的特点决定了PC轨道梁、道岔、车辆成为其三大关键技术。PC梁不仅是承重的桥梁结构，同时也是支承和约束车辆行驶的轨道，此外还是牵引电网的载体。因每片PC梁在轨道交通线上的位置不同，导致其线型也不相同，因此不能进行互换。PC梁具有高强度、线型复杂、预埋件种类多，梁长类别不一，走行面及导向面线型精度高的特点。

1.3 跨坐式PC轨道梁的重点、难点

制造PC梁的模具必须是可横向弯曲、扭转，竖向可调整的专用高精度可调式模板，模板的强度、刚度和稳定性应能保证PC梁的各部形状、尺寸及预埋件位置的准确。制作时应严格按制作工法指导书一对一的将模具调到梁体初始形状。所以PC梁预制工程中模板安装和梁体的线性控制是其重点和难点。

2 模板工程要点

2.1 PC梁预制场地的选择及布置

PC梁预制场地应选择在地质条件较好、平坦、与所建线路较近、交通方便、便于排水、对周围环境影响较小的场地。

2.2 PC梁预制场的轨道

PC梁预制是在能平行移动、能定位的底模——台车上完成的。台车类似于铁路货运用的平板车。台车的轨道就相当于铁路钢轨，轨道的基础相当于整体道床。台车顶面平整度不应大于2 mm/m2。要求台车顶面与钢轨面高差的允许误差为±3 mm。

预制场地设计中，必须充分考虑轨道及其基础的承载力和排水系统(包含存梁场起重用的龙门吊轨道的基础和排水)。

1)按铁路整体道床的形式来设计轨道梁生产线的线路基础。确保生产使用过程中，生产线的轨面保持2 mm的误差，这对轨道梁的预制是非常重要的一个环节。

2)轨道梁存梁场(按梁长不同)设计两端的支撑台座，按双层梁的梁中荷载加安全系数计算设置，应充分考虑地基土壤的承载力。

3)存梁场使用的龙门吊的轨道基础，宜设计为纵向单轨的整体道床式。计算荷载时以生产最长轨道梁的重量加施工荷载、龙门吊本身的荷重，并考虑安全系数。

4)上述三种形式均应系统地考虑场内排水、压浆污水与养护用水分流问题。场地设计应考虑水(含排洪水)分级沉淀后的再回收利用，并充分考虑轨道基础不因渗透软化而出现的下沉病害。这样既可以充分利用水资源，保护环境，又能降低成本费用(应包含养护、洗砂、洗碎石水的回收利用，夏季还可利用回收水降低砂、石料的温度，从而达到控制混凝土入模温度的效果)。

2.3 模具室

模具室是汇集模板系统安装为一体，调节线型、混凝土灌注、梁顶部抹面成型、蒸养、脱模等工序的生产线，其建造形式有以下两种:

1)柱式模具室:将侧模的吊臂加力系统固定在混凝土剪力柱上，15个柱间及两端用普通砖墙连成一整体，双面加上盖构成的模具室。

2)剪力墙式模具室:用抗剪力的混凝土墙代替混凝土柱，侧模的吊臂加力系统按尺寸固定在剪力墙上，形成一体的门字形模具室。

模具室是顶面半封闭状，留有比梁宽大、长方条形的混凝土灌注操作窗口。模具室的两端是帘式门，其下铺设有为台车可移动的轨道和带有定向喷出蒸汽孔眼的管道系统。墙上有三处温度传感器(测温表)的显示孔。柱或墙上安装有上下两排吊臂加力器系统，模具室内端连接侧模板，外端为加力器调节操作系统。

模具室是PC梁生产关键作业面，其整体道床轨道基础的排水必须畅通，确保无积水和渗漏，才能保证轨道梁的稳定不下沉。

2.4 模板系统及精度要求

1)PC梁的可移动底模——台车。

它是由轮对固定的台车车体平台，支座固定框架及面板、固定端模的立柱组成。它是轨道梁成型的平台，各部尺寸、方向、放线的基准;钢筋组立、内模、端模组装，制作及预埋件安装的平台。因此要求台车车体本身应具有一定的刚度、强度、平整度，并能适应于轨道梁移动变化的工序和梁长、短的变化，见图1。

台车制造时应进行荷载计算(24 m梁在混凝土浇筑时的自重和施工荷载，台车本身的自重、轴距，两端车体悬臂伸长、模板重量等)，安全系数、跨中和悬臂应有的预拱度和使用年限计算。

规范要求，台车在使用前，应检查以下内容:

a.台车的轮对中心线与台车顶中心线重合，误差不大于10 mm;b.台车顶面不平整度不应大于2 mm/m2;c.活动平台之间及活动平台与车体接缝(顶面)不应大于3 mm;d.活动小车顶面与车体顶面应在同一平面，允许偏差不大于1 mm;e.顶面与行走钢轨面高度允许误差±3 mm;f.台车全长允许误差为±20 mm，宽度允许误差为±5 mm。

新建台车必须达标后才能投入使用，使用中的台车如果因长期负荷而产生疲劳变形，必须经加固达标后才能继续使用。

2)侧模系——模具室，混凝土浇筑、蒸养、脱模综合工序实施阶段。

侧模系:由侧模板、中模板、线型板、横向调距举重丝杆、竖向调节螺杆和密封条(止浆板)组成。它具有生产R=100m～∞轨道梁的能力。使用可调试模板，能满足不同梁长，不同线型PC梁各部形状、尺寸及预埋件的准确性，见图2。

总装后对侧模系数的精度要求:a.侧模板工作面表面平整度不应大于2 mm/m2，模板本身应具有良好的弹性模量，不因制作小半径曲线梁后恢复或直线模板平整度超出允许误差;b.侧模底边线的整体直线度不应大于2 mm;c.中模板:纵向与横向垂直度不应大于2 mm;表面光洁度:√6.3;宽度、厚度误差应不大于2 mm;各边直线度不应大于2 mm;d.线型条直线度不应大于1 mm/4 m;工作面光洁度:√3.2;e.密封装置应有效，不漏浆，倒角纵向顺直，倒角尺寸及误差为20 mm±3 mm;f.侧模加力器技术要求:丝杆与螺栓(套目)的配合公差符合设计要求;各加工件形位公差符合设计要求;锁紧装置与丝杆的配合间隙不大于0.5 mm。

3)端模:由端模板、指形板作固定工装(带企口槽)的铁板，锚具工装凸面密封胶圈组成，见图3。

精度要求:

a.端模板侧面、顶面、底面及梁端，表面光洁度√6.3，凸出部分表面光洁度√12.5;b.端模长、宽、高尺寸误差均不应大于1 mm(新标准为0.5 mm);c.指形板预埋座槽尺寸误差不应大于1 mm;d.端模外端刻有中心线，并与两侧锚座工装凸面预应力筋孔位置对称，误差不应大于2 mm。

4)内模:由截面为40 mm×20 mm的木条作内模骨架，并用0.5 mm薄钢板作为面板铺钉于内模骨架上。内模应具有足够的强度和刚度，确保灌注混凝土时不破裂和产生较大的变形。

精度要求:

a.全长允许误差为±10 mm;b.内模宽允许误差为－5 mm～0 mm;c.内模高允许误差为－10 mm～0 mm;d.曲线矢高允许误差 ±3 mm/节。

5)模板的零调整:为了确保PC梁的线型、观感质量，梁场在试生产前和试生产后都应对模板系统进行相应的调整，生产过程中要根据前一榀脱模后检测的制作误差结果，对模板系统进行相应的调整，一套模板每生产9片PC梁就应作一次零调整。通过调整使模板达到标准的直线状态，并对模板进行检测和直线位置状态数据采集，从而达到消除或减小模板误差的目的。

a.零调整项目如下:吊臂挠度调整;核定侧模加力器标尺刻度零读数;轨道梁宽度调整(直线型状态);侧模加力器的调整(零读数调整);侧模板线型调整;底模台车零读数。b.零调整后，模板系统应达到的精度:两侧模内侧面间距:850 mm±1 mm;侧模底边缘高差:20 mm±3 mm;侧模垂直度:±1 mm;侧模与台车中心的平行度:1 mm;侧模工作面的直线度:1 mm(新标准为0.5 mm)。

3 普遍通病

1)现各梁场普遍存在对轨道基础不重视，排水系统不健全，浅基，没有考虑水资源的循环利用，在使用过程中形成轨道下沉，轨面不平(因对轨道不维修)。使台车面达不到“技术条件”的要求，台车变形。虽然场方采取了临时措施:用千斤顶抬起台车，使台车面临时达到平整度的要求，一旦台车移位就发生变化，不得不再次抬顶、抄平、固定。严重的是在预制好的梁脱模后(梁体混凝土强度刚达到50%设计强度时)，撤除千斤顶，台车跨中及两端下沉(指梁臂部分)，梁体顶面就会出现局部裂纹。

2)现各梁场使用的台车，都因使用年久，或制梁周转次数多，台车中部和悬臂两端都出现疲劳变形下挠，这在一定程度上影响了梁体的平整度，有的梁在制作过程中，脱模后，因拆除台车下千斤顶，台车(中部和两端)下挠使梁体顶面产生裂纹。