高架桥预制立柱底模拆模技术

2021-12-13白丽辉宁英杰陈旭光黄祎涵

工程技术研究 2021年18期

白丽辉，宁英杰，陈旭光，黄祎涵

浙江交工集团股份有限公司，浙江杭州 310003

随着城市高架桥梁中预制拼装工艺的推广普及，大量的桥梁预制构件被应用于桥梁建设中，桥梁预制拼装施工工艺取消了支架混凝土现浇，在缩短施工工期的同时，有效减小了施工所需的占地宽度，并减轻了对现有交通的影响，对现场质量、安全、文明施工、社会影响都带来了积极影响[1]。随着桥梁施工中桥梁预制拼装施工工艺的推广普及，大量预制立柱、预制盖梁的出现使桥梁施工逐渐走向标准化[2]。

目前，在城市高架桥梁领域，灌浆套筒连接技术在预制立柱、预制盖梁等预制混凝土构件的竖向连接中得到广泛应用。现有的立柱加工通常是得到立柱的各项数据后，在工厂中加工出符合尺寸要求的立柱模具，再通过混凝土模具浇筑加工[3]。当立柱浇筑完成后，需要对模具内部的混凝土立柱进行脱模处理，其中底模在混凝土立柱的自重作用下与混凝土立柱的底面贴紧黏结，因此底模的脱模操作难度较大。

常用的底模脱模方法是在混凝土浇筑前，在底模上铺设塑料薄膜或人造隔板，对其进行除尘和平整度调节后，再进行混凝土浇筑。

上述方法可以避免立柱与底模的贴紧黏结，为立柱的脱模提供一定的便利，但是在实际应用过程中，存在两个问题：一是立柱底面与底模等同于分离式结构，混凝土立柱在成型过程中，立柱的底面没有固定的支承构件，塑料薄膜或人造隔板在外力作用下容易与底模发生相对偏移，这一偏移距离因侧模对立柱的限位用肉眼无法观察，但是立柱内部的应力分布会受到较大影响进而导致预制完成的立柱不符合质量要求；二是塑料薄膜或人造隔板仍会与立柱发生一定程度的黏结，对立柱进行底模脱模后还需要对塑料薄膜或人造隔板与立柱进行二次分离，增加了立柱的脱模次数，导致立柱的脱模过程复杂烦琐。为此，文章提供一种立柱底模的辅助拆模装置及拆模技术，通过移位构件使立柱远离底膜运动即可实现立柱底模的拆模操作，拆模过程简单快捷。

1 辅助拆模装置组成结构

辅助拆模装置主体结构包括固定构件、底模、支承构件以及预紧构件，如图1所示。固定构件是一个方形的钢制板，用于支撑整个辅助拆模装置和立柱。固定构件上连接有支承构件，支承构件的作用是支撑其上方的立柱底模。立柱底模呈斜角矩形板状，用于以支撑立柱。立柱底模在支承构件的作用下与地面分离。立柱底模和固定构件之间设有预紧构件，预紧构件提供了一种固定构件和立柱底面分离的预紧拉力，立柱在移位构件的驱动下可与立柱底模分离。此外，立柱底模上设有若干沿其厚度方向贯通的定位孔和安装孔，其排列均呈矩形状，定位孔位于立柱底模外缘的第一内侧偏置线上，安装孔位于立柱底模外缘的第二内侧偏置线上，第二内侧偏置线位于第一内侧偏置线的外侧。定位孔中装有底塞，以防止漏浆；立柱底模留有安装孔的目的是和预紧构件安装杆连接。立柱底模内的定位孔和安装孔如图2所示。

图1 辅助拆模装置结构

图2 立柱底模

辅助拆模装置的固定构件和支承构件主体结构如图3所示。固定构件组成部分包括框架、固定杆和定位杆，固定杆截面呈矩形，将矩形框架内部分割为井字状；定位杆截面呈圆形，定位杆的一端连接框架的内侧面，另一端连接固定杆的侧平面。支承构件包括支撑框架和斜撑杆，支撑框架包括水平框架和垂直于水平框架的支撑杆，水平框架下端面的角点处连接有支撑杆的一端，支撑杆的另一端与固定杆的交点相连，支撑杆靠近框架的侧平面上连接有斜撑杆的一端，斜撑杆的另一端与固定杆的上端面相连。

图3 装置支承构件

辅助拆模装置的预紧构件主体结构如图4所示。预紧构件包括定位耳板、连接杆和挂钩，挂钩的安装杆与立柱底模上的安装孔焊接或螺纹连接，定位耳板为设有两个贯通孔的腰圆形板，定位耳板的第一贯通孔套接在定位杆的外周面上，定位耳板的第二贯通孔与连接杆的一端相连，连接杆的另一端通过拉绳与立柱底模下方的挂钩的本体相连。

图4 装置预紧构件

预紧构件的连接杆主体结构如图5所示。连接杆组成结构包括套筒和叉杆，叉杆组成结构包括叉头和直杆，直杆与套筒端部的内壁面螺纹连接，叉头位于套筒外部。叉杆分为第一叉杆和第二叉杆，第一叉杆的叉头与定位耳板的第二贯通孔铰接，第二叉杆的叉头与挂钩通过拉绳相连，拉绳处于绷紧状态。叉杆呈Y形，叉头包括耳板和过渡杆，连接杆上的过渡杆结构如图6所示。呈U形的过渡杆的开口端分别连接对称间隔排布的第一耳板和第二耳板，第一耳板和第二耳板上设有同心等直径的铰接孔，过渡杆的封闭端连接柱状直杆的一段，第一耳板和第二耳板的轴心连线与直杆垂直；移位构件可选用吊车。

图5 预紧构件的连接杆

图6 装置叉杆

2 基于辅助拆模装置的拆模技术

基于辅助拆模装置，采用一种预制立柱拆模技术，包括以下4个步骤：（1）将固定构件的框架与地面固定，移位构件将立柱吊装移位至支承构件上方，支撑框架的水平框架的上端面贴紧立柱底模的下端面，此过程中移位构件需要对立柱不断调整移位，当水平框架的外周面与立柱底模对应外缘之间的距离基本一致时，移位构件松开将立柱和立柱底模放置在支承构件上。（2）拆除止浆塞，将挂钩的安装杆与立柱底模下端面上的安装孔焊接或螺纹连接，挂钩的本体位于立柱底模下方。（3）将第一叉杆的叉头与定位耳板的第二贯通孔铰接，将第二叉杆的叉头与挂钩通过拉绳相连，此过程中保证拉绳处于绷紧状态。（4）移位构件对立柱吊装后带动立柱沿地面法向远离支承构件移动，待立柱底面与立柱底模完全分离后，移位构件吊装立柱将其放置在地面上。该拆模技术在很大程度上保护了预制立柱初始质量要求，操作便捷，作业效率是传统拆模技术的7倍以上。