铁路后张法简支T梁现浇桥面板模架设计方案

王海棠（中铁十九局集团有限公司，北京100176）



铁路后张法简支T梁现浇桥面板模架设计方案

王海棠
（中铁十九局集团有限公司，北京100176）

摘 要：铁路T梁为了满足声屏障的设置，采用了后浇边梁翼缘桥面板的设计，即在预制T梁时边梁的外侧声屏障处的桥面板留置1 350mm，在T梁架设后与部分桥面板一起现浇。现浇过程中需要保证桥面的通行，不得影响其他施工；同时由于是高空施工，施工安全必须保证。所以后浇施工的重点是模架体系的设计选用，通过总结施工中的经验，介绍了三种模架的设计方案，希望对T梁现浇桥面板及类似工程的施工有所帮助。

关键词：铁路T梁；现浇桥面板；模板方案

1　工程概况

随着铁路的持续建设，针对环境保护的要求越来越高，为了降低行车噪音对周围居民的影响，在铁路通过居民区时需要设置声屏障，以达到保护环境减少噪音的要求。通桥（2012）－2109《铁路预制后张法简支T梁（设声屏障）》的设计就是针对桥位需要设置声屏障而设计的T梁梁型。由图1看出，在增加了声屏障后，边梁外翼缘加宽，宽度距离梁肋中心2 700mm，内侧翼缘距离梁肋中心1 100mm，梁体重心偏位。如果加宽部分与边梁一起预制，将造成预制、吊装、存梁、运输、架设等工序的操作困难，以现有的设备不能满足要求。所以在设计时，边梁外侧1 350mm部分为架设后现场现浇。后浇桥面板部分的施工，主要是考虑模板的强度与刚度能否承受后浇部分的重量及模板的自重，同时还要兼顾模板拆装及前移的便捷。为了提高后浇桥面施工速度、减轻劳动强度及提高机械化程度和工程质量，根据相关施工经验，现介绍几种模板的设计方案，希望对本类工程作业提供借鉴。

图1 T梁现浇桥面板布置图（单位：mm）

2　方案设计

模架方案设计时须紧密结合施工现场的实际情况，从多方面考虑施工中所能遇到的复杂情况，需具有以下特点：①模板使用方便，提高施工效率加快周转；②方案能满足施工要求，梁体后浇部分的施工质量较好、简单安全；③不影响其他工程施工。

2．1方案一

2．1．1模架的构造

模架由移动台车架、整体模板组成，具体结构见图2。

图2 方案一模架构造图

台车架由行走梁、移动门架和模板吊架组成，主要采用槽钢双拼焊接而成。每根行走梁下设5套车轮组。移动门架由立柱、上拉杆、下拉杆、斜拉杆组成，按照受力分布，共设置5组，所有连接采用钢销连接，便于拆装。模板吊架与泄水孔及预留工艺孔对应设置13根，与模板采用钢销连接。每根吊架均设有上下拉杆及顶杆。

整体由面板、骨架和背龙骨组成。为保证整个底模平整度，用8mm厚的钢板做面板，用I10的工字钢做劲性骨架，每400mm布置一道。为保证底模整体刚度用槽钢作为模板背龙骨。

2．1．2模架拆除及前移

模架自上一施工点移动至下一施工点定位后，即可拆除移动门架的上拉杆、下拉杆及内侧斜拉杆，便于车辆尤其是混凝土罐车的通行。

混凝土浇筑完毕后，待混凝土强度和弹模达到设计值的90%后，进行横向张拉。张拉完成后，立即安装移动门架的下拉杆、内侧斜拉杆及上拉杆。拆除底模时应该先拆除两端及中间的上下拉杆，底模用6个5t手拉葫芦吊住防止掉落，6个手拉葫芦分别布置在T梁的梁端和中间位置，然后拆除其余的上下拉杆和顶杆，然后松开6个5t手拉葫芦，底模脱模靠其自重实现，松开手拉葫芦时速度要慢并尽量同步，待底模脱离到位后拆除6个5t手拉葫芦，同时下降在行走梁下的8个千斤顶将模架落在轨道上，此时通过两个电动卷扬机牵引，即可前移至下一个工位。模板安装采用与拆除相反的工作步骤［1］。

2．2方案二

2．2．1模架构造

模架由移动台车架、整体模板、配重组成，具体结构见图3。

图3 方案二模架构造图

台车架构造与方案一基本一致，采用工字钢和槽钢焊接成骨架。与方案一的区别是：没有保证两侧同时移动及整体性的移动门架，采用了两侧分体、尾部加配重的方案。

在工程施工期间突发的安全事故大多数是由于操作不当及材料质量不符合标准的原因造成的。操作不当的属于主观方面的因素，在一定程度上难以把控。但材料质量方面的原因，只要严格管理，即可以在源头控制。在材料验收的过程中，材料管理人员及时发现次品或者不符合规范的材料，可以避免其进入项目现场，这样就可以在材料进场前，就对项目安全进行有效控制，将一些材料安全隐患在源头消灭掉，最大程度上避免安全事故的发生概率。

2．2．2模架拆除及前移

混凝土浇筑完毕后，待混凝土强度和弹模达到设计值的90%后，进行张拉。张拉完成后，接着拆除底模，底模拆除与方案1相同，底模拆除后通过电动卷扬机牵引，即可前移至下一个工位。模板安装采用与拆除相反的工作步骤。

2．3方案三

2．3．1模架构造

现浇模板体系包括3部分：悬臂桁架梁、整体底模和可走行龙门架，具体结构见图4。

图4　方案三模架构造图

每套底模板长度为1孔T梁长度，由8mm厚面板、骨架和背龙骨组成。具体见方案1、方案2。

2．3．2模架拆除及前移

当混凝土达到设计强度的90%时，进行横向张拉，张拉后就可以拆除底模板。拆模时，松开吊杆和水平拉杆，靠自重把模板脱模。模板下来以后，用悬臂梁顶部滑动小车把外侧吊杆及模板外移至声屏障外侧，模板卸下要养护备用。将龙门架和悬臂桁架梁用底部走行轮推动到下孔梁施工。

3　方案分析

3．1适用性

由三种方案设计图可以看出，各方案均能在施工过程中保证车辆的通行，不会对其他施工造成阻碍，可以满足工程工期紧张时的需要。

3．2安全性

为保证施工的安全性，需要模架有着足够的强度、刚度及稳定性。在设计模架时，需要对模架各部分的强度进行验算。

工作状态下模架承受的荷载有混凝土的重量、模板重量还有施工荷载。脱模及前移状态模板与混凝土脱离，此时吊杆只受到模板自重，通过计算看出，模架在工作状态和模架外吊杆在移动状态受力均满足施工要求。

3．3质量保证

三种方案的底模设计一致，由面板、骨架和背龙骨组成。为保证整个底模平整度控制在1．5 mm内，面板采用δ＝8mm的钢板拼接而成，每块钢板为1 500mm×1 350mm。骨架用I10的工字钢，按400 mm间隔布置。为保证底模在现浇时的整体刚度，模板的背龙骨用2［18a的槽钢，为避免底模焊后变形，骨架与面板间采用50mm／150mm间断焊，焊缝厚度6 mm。为了保证底模安装的准确，底模与T梁翼缘底面有200mm长的接触面，以保证翼板的几何尺寸。

面板最大挠度计算公式：V＝0．677qd4／（100EI）≤［V］。式中：q为混凝土压力标注值；d为面板的骨架间距，取400mm；E为面板的弹性模量，取2．1×106MPa；I为面板的截面惯性矩，I＝1／12bh3＝1 350 mm×8mm3／12＝5．76×104mm4。

由于结构的对称性，可取一单侧进行计算。要浇注的混凝土的体积为16．426m3，取混凝土的自重γ＝25kN／m3，则要浇注的混凝土自重G＝25 kN／m3×16．426m3＝410．65kN。则q＝410．65 kN×1．5／32．6m＝18．9kN／m。

经计算，挠度V＝0．027mm≤1．5mm，满足后浇桥面板的质量要求。

4　结束语

通过三种铁路后张法简支T梁现浇桥面板模架设计方案的分析，可以看出三种方案都能满足施工的需要，在设计时充分考虑了模架的便捷及适用性。施工中，充分体现出模架结构简单、拆卸灵活、移动方便等优点，能够满足安全、质量、环保等施工要求，对同类型的结构施工有很大的帮助。

参考文献

［1］王洋．客运专线简支箱梁后浇翼缘板施工工法［J］．科技情报开发与经济，2009（19）：197－201，211

Design Schemes of the Formwork Template for the Cast－in－Place Bridge Deck Panel of a Simple Supported T－Shaped Railway Beam by the Post－Tensioning Method

Wang Haitang
（19th Bureau Group Co．Ltd．of China Railway，Beijing 100176，China）

Abstract：In order to meet the requirement in the setting of the sound barrier of the railway T－shaped beam，the bridge deck panel is designed with the post－cast side beam flange，by which we mean that，when the T－shaped beam is prefabricated，a clearance of 1 350mm at the out side of the deck panel is pre－kept for the sound barrier，which will be cast－in－place at the same time as part of the deck panel after the T－shaped beam is erected．In the course of the pre－casting construction，the passage of the bridge has to be ensured and other construction processes should not be influenced．In the meanwhile，the safe construction should also be ensured because the construction has to be performed high overhead，in which case during the post－casting construction the design and the right choice of the formwork template system has to be paid much attention to．By summing up experience in construction，three design schemes for formwork template are introduced in the present paper．It is sincerely hoped that this paper may be of some help to the construction of the cast－in－place deck panel of T－shaped beam and other similar projects．

Key words：railway T－shaped beam；casting－in－place bridge deck panel；template scheme

作者简介：王海棠（1969—），男，工程师，主要从事铁路桥梁施工技术工作 wht19691124＠163．com

收稿日期：2015－09－23

中图分类号：U445．471

文献标识码：B

文章编号：1672－3953（2016）01－0064－03

DOI：10．13219／j．gjgyat．2016．01．017