抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工工法研究

石常亮，张天星

(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070)

1 工艺特点

(1)抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工技术可实现加快模板周转速率，解放劳动力，降低项目成本的目的。

(2)抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工技术解决模板拆除困难、易发生节间错台、漏浆等问题，保证预制箱梁外观质量。同时提高了钢芯模内部支撑形式的强度及保证了相邻模板拼接接缝宽度在2 mm以内的标准。

2 适用范围

本工法可广泛应用于预制箱梁的施工生产中。

3 工艺原理

借鉴雨伞开启关闭原理，对芯模模板进行设计改良，达到芯模模板快速组装和拆卸的目的。双侧钢模采用企口的形式合拢，使用螺栓与钢板连接。左、右钢模分为左右上侧模以及左右下侧模，两者之间通过合页连接。在左右上侧模内的顶部、左右下侧模内的底部皆设有活络座装置，在2个活络座装置上分别设有上、下支撑，多个不同的上、下支撑通过槽钢[100及螺栓连接，从而保证钢模板芯模的支撑强度。同时通过JM5吨慢速卷扬机抽拉连接槽钢端头的U型拉钩实现对模板的拆卸。

模板拼接时，接缝宽度不大于2 mm，模板接缝用双面胶带挤紧，并通过高强螺栓将相邻模板连接牢固。可在浇筑的过程避免了接缝处出现错台、漏浆现象，从而保证构件外观质量和结构尺寸。

精巧地将铰链结构与力学原理结合在一起，为实现半自动化芯模拆卸作业，采取了对芯模连接槽钢端头的U型拉钩施加一个水平外力，在铰接结构和芯模内部支撑传力杆件联动的方式。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

首先对施工时用到的材料、设备进行准备工作，确保满足预制箱梁施工生产的需要当混凝土强度达到2.5 MPa并将卷扬机就位调试合格之后，再进行铰接钢芯模拆除作业工作。

4.2 操作要点

(1)施工前准备

①清理场地：清理施工现场场地，确保场地平整，环境卫生；

②钢芯模就位：按序将钢芯模的标准节、变径节排列准备到位；

③卷扬机检查：对机身与地锚连接是否那牢靠、钢丝绳是否扭曲变形、轴承的润滑情况、制动器的可靠性进行安全隐患排查；

④编制应急预案：编制就抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工工艺中存在危险性较大的抽拉工作进行应急预案并告知施工人员；

(2)抽拉式铰接芯模组装

①用龙门吊分别将双侧钢芯模模板吊起撑开，采用螺栓和钢板将之合拢并固定在一起，构筑成单个钢芯模单元节；

②双侧钢模分为左右上侧模和左右下侧模，使用合页连接。在左右上侧模内的顶部、左右下侧模内的底部皆设有活络座装置，在2个活络座装置上分别设有上、下支撑，多个不同的上、下支撑通过槽钢[100及螺栓连接完成标准节及变径节的组装；

③不同标准节之间及变径节之间通过高强螺栓进行连接，从而完成钢芯模组装；

④为防止混凝土浇筑时浆液浸入模板缝而造成拆模困难，需在模板合拢接缝及折叠合页处的模板面涂刷头脱模机；

(3)抽拉式铰接芯模吊入钢筋笼

①利用施工现场60T龙门吊把已经组装完成的抽拉式铰接钢芯模吊入钢筋笼中；

②当抽拉式铰接钢芯模吊入钢筋笼时注意钢芯模下落速度与力度，防止预制垫块由于冲击力度过大被破坏；

(4)抽拉式铰接芯模拆除

①混凝土强度达到2.5 MPa时，进行模板拆除作业，拆模时首先用拆除工具将左、右钢芯模之间用于连接的钢板及螺栓进行拆卸，达到左、右钢芯模分离的作用；

②将JM5吨慢速卷扬机上的钢筋绳与一侧模板端部的连接槽钢端头的U型拉钩进行固定连接，然后启动卷扬机进行试拽工作，试拽工作成功过，将卷扬机压力提升至工作压力，进行正常的抽拉作业；

③一侧模板成功拆除后，将JM5吨慢速卷扬机上的钢筋绳与另一侧模板端部的连接槽钢端头的U型拉钩进行固定连接，重复上述工作，完成钢芯模的拆除工作。

5 质量控制

(1)施工过程中需按照《公路桥涵施工技术规范》JTG-T F50-2011中的规定执行。

(2)模板拼接时，接缝宽度不大于2 mm，模板接缝用双面胶带挤紧，内模全长容许误差±10 mm，全宽容许误差+5，0 mm，全高容许误差±5 mm。

(3)模板拼接时，螺栓等是否连接牢固，用扭力扳手进行检测，确保螺栓不存在松懈的现象。

(4)混凝土垫块是预制箱梁保护层合格率的关键因素，在抽拉式芯模入模后会不同程度的导致混凝土垫块破坏，预制箱梁施工时采用高质量混凝土垫块，严格按照施工要求布置混凝土垫块，防止少放及漏放垫块的情况发生。对龙门吊操作手进行好技术交底，告知其芯模入模时恰当控制好龙门吊吊钩下降速度，防止垫块大面积破碎的现象发生。

(5)为防止拆模时对混凝土梁体造成破坏，需使用混凝土强度回弹仪检测预制箱梁混凝土强度，当混凝土强度达到2.5PMA后方可进行抽拉式芯模的拆除作业工作。

6 环保措施

(1)施工过程中严格执行《建设项目环境保护管理条例》中的各项规定。

(2)施工现场要文明施工，保持现场的干净、整洁；由施工所产生的建筑垃圾与生活垃圾，应定点堆放并定期清运。

7 效益分析

本工法加快了模板周转速度，施工中振动和噪音小，对周围环境的影响较小，较方钢模板施工技术节约节省了大量人工费和管理费用，降低工程造价。

根据测实法，预制箱梁抽拉铰接钢芯模施工技术将30 m预制箱梁模板拆除施工时间由2.5 h降低为1.5 h(4个工人进行施工)，加快了钢芯模模板的周转速率解放了劳动力。两片箱梁施工结束后，可节约劳动力一个工日。龙井至大蒲柴河高速公路08标段共有箱梁725片，180×725/2=65 250元。使用方钢模板施工后，两天可生产4片预制箱梁、两套模板生产725片预制箱梁则需182 d。采用预制箱梁抽拉铰接钢芯模技术，两天可产5片预制箱梁、两套预制箱梁抽拉铰接钢芯模生产725片预制箱梁需145 d。即采用预制箱梁抽拉铰接钢芯模工期节约182-145=37 d。预制场平均一天管理费用约5 000元，节约成本37×5 000+65 250=250 250元。

抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工技术的应用为我梁场带来了较为显著的经济效益，共节约投资约250 250元。

8 社会效益

预制箱梁抽拉式铰接钢芯模梁体外观质量优良，在监理、业主、质监站多次抽检都让其满意，梁板外观质量得到了业主及业内人士的好评，也为以后类似施工总结了好的经验和方法，树立了良好的企业形象，具有很好的社会效益。

9 结 论

抽拉式铰接钢芯模预制箱梁施工技术工艺先进、质量安全可控，应用效果良好，社会效益显著。