预制箱梁抽拉式内模拆除平台的设计及应用

2018-10-10段军朝

建筑施工 2018年6期

关键词：内模标段钢柱

易侃段军朝班鹏

1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉 430070；

2. 中建三局基础设施工程有限公司湖北武汉 430065

1 工程概况

武汉市四环线高速公路某标段路线全长9.183 km，主要包含6座桥，桥梁上部采用先简支后连续后张预应力箱梁，单幅桥面宽20 m，采用6片预制箱梁架设而成（图1），全标段共有预制箱梁2 137片。

图1 跨中标准横断面

该标段预制箱梁为单箱单室结构，标准梁高1.6 m，梁底板宽1 m，边梁顶板宽为2.85 m，中梁顶板宽2.4 m，梁长主要有30 m和23 m。

箱梁预制施工过程中，由于外模采用液压钢模，所以内模拆除成为预制梁施工过程中的一个关键施工节点，其对梁体的制作质量和施工进度有很大的影响[1-3]。

因此，根据该标段的预制箱梁施工情况，专门设计了一种内模拆除平台，并将其应用于该标段的预制梁施工过程中。

2 预制箱梁内模拆除平台设计方案

2.1 预制箱梁模板设计

预制箱梁外模采用液压钢模，在小箱梁模板的基础上，增加液压升降、液压纵移系统和电动行走系统。模板可通过电动行走系统进行移动定位，通过液压千斤顶的顶进和收缩完成模板的安拆，省去了外模反复安拆和转运的时间，提高了施工效率。

箱梁内模采用分段整体抽拉式钢模。钢模板内模分为高边段和低边段，标准节长为3 m，变截面段单独制作，调节块长为0.1～0.6 m，依据梁长长度进行调节。内模采用φ20 mm×60 mm的4.8级螺栓连接，模板上下用U形卡扣固定，横向采用支撑杆支撑（图2）。

图2 预制箱梁内模断面示意

2.2 内模拆除平台设计

钢内模拆除平台根据预制箱梁内模尺寸设计，钢平台尺寸为6.000 m×1.350 m×1.658 m，整个拆除平台的设计分为两部分，一是上部U形口部分，二是U形口的下部支撑体系。

1）上部U形口的设计分为两部分，一是U形口底板标高与钢内模标高一致设计为0.858 m，底板采用2根8#槽钢和1个φ89 mm辊轴组成一个支点，支点沿平台纵向均匀布置，间距为707 mm（图3）；二是U形口的侧边设计，根据钢内模设计尺寸，沿U形口纵向从顶端向下432 mm设置1∶4的斜坡，以保证后续内模拆除时侧边与U形口侧边紧密贴合，减少对钢内模的损耗。分析内模拆除时在平台上的受力状态，在1∶4的斜坡下设置接近1∶1的斜坡，两者形成L形结构用以支撑内模侧边（图4）。

图3 U形口底板支点布置

图4 U形口侧边L形支撑设计

2）对于U形口的下部支撑体系，可以使用沿纵向布置80 mm×80 mm的钢柱、纵向钢柱之间以系梁的形式连接，但该方案有一个弊端，由于整个拆除平台尺寸全部固定不可调，即该拆除平台只能用于一种固定标高的预制箱梁内模拆除施工，适用性不高。在实际施工中，由于受质量控制不严以及制梁台座使用多次之后的变形等因素的影响，制梁台座可能不会全都处于设计标高处，为增强本拆除平台的适用性，在支撑钢柱底部设计安装可调节螺栓。综合考虑结构的安全性、经济性以及适用性，拆除平台下部支撑体系设计为2层，上层采用高275 mm、净距650 mm的钢柱沿平台纵向均匀分布，上层钢柱支撑在80 mm×80 mm纵向钢梁上，下层支撑体系作为可调节层，底部采用M40的螺栓作为调节构件，为方便调整拆除平台标高，在调节螺栓上开φ20 mm的孔。调节螺栓下部支撑于φ100 mm圆钢板上，上部连接φ100 mm、高46 mm的螺帽，螺帽上部连接下层支撑钢柱。综合考虑拆除平台的经济性和安全性，下层支撑体系沿纵向间隔3 m布置（图5）。

图5 拆除平台支撑体系设计

3 内模拆除平台的应用

3.1 内模拆除施工流程

按照设计图纸的要求，设计完成内模拆除平台的制作并应用于武汉北四环某标段预制梁场施工，内模的抽拉施工采用卷扬机进行。整个内模拆除从最外面一节开始，步骤如下：

1）先拆卸里面的横撑杆。

2）拆除里面的连接螺丝和上下连接卡板。

3）拆除卡扣限位销，留最外侧限位销不拆，从内向外拆。

4）将卷扬机钢丝绳用锁扣与内模拉片连接。

5）人站到内模的外面，拆掉外侧的安全销子和横撑杆。

6）操作人员从内模里面出来后启动卷扬机（图6）。

图6 内模拆除平台的应用现场

3.2 施工注意事项

1）内模拆除要及时，根据现场温度情况，混凝土浇筑完成6～14 h必须拆除内模，否则会增加拆模难度。

2）内模板块间的缝隙要用泡沫胶及时塞满，并用胶带纸封孔，以防后续漏浆造成拆模困难。

3）拆除卡扣限位销时要严格按照从内向外的顺序拆卸，严禁从外向内拆，以免出现安全事故。

4）卷扬机在抽拉钢内模时，要保持卷扬机的纲丝绳与钢内模拉片处于水平。

5）为减轻内模下扣时的撞击力，每套内模应备一橡胶废胎，在启动卷扬机前，将其放置于即将拉出来的半边内模下部。

6）卷扬机在往外拉时，要随时注意里面内模的折合情况，如发觉有明显变形，要立即关停卷扬机，携带撬棍进入箱梁内部，撬动模板后再继续用卷扬机往外拉动。

7）模板拉出来放在钢平台上后，要及时将其吊离平台，分类摆放，并及时清理干净及涂刷脱模剂，以便下次拼装使用。

8）在整个拆除及吊装过程中，要注意轻拿轻放，以防内模变形，造成安拆困难。

4 效益分析

4.1 社会效益

在预制箱梁内模拆除施工过程中应用该拆除平台，保证了钢内模的拆除质量和后续预制箱梁的施工质量，减少了箱梁错台、缺棱掉角、表面划伤等情况的出现。预制箱梁内模拆除平台的应用，符合国家对施工企业标准化作业施工的要求，提高了现场安全文明施工水平，树立了企业的良好形象。

4.2 经济效益

在内模拆除过程中，应用该拆除平台，改善了抽拉式内模拆除施工质量，提高了钢内模的重复利用率，减少了后续对钢内模的校正修复工作量，节省了人工作业量，提高了预制梁的施工工效。根据现场模板利用情况，该标段2 137片预制箱梁，每天产梁6片，只需要配置8套抽拉式内模即可满足施工要求，极大地节省了模板的投入量。