竹胶板为侧模在现浇梁施工中的应用

2022-04-22唐玲玉TANGLingyu

价值工程 2022年13期

唐玲玉TANG Ling-yu

（中铁二十五局集团第四工程有限公司，柳州 545000）

0 引言

目前大部分现浇梁施工中均使用采用定型钢模板，钢模板由于其本身刚度较大，使得梁体施工后外观较好，并且同种规格的梁体数量越多，采用钢模板的措施费用越低。在台州市域铁路商海北街特大桥140m现浇连续梁施工中，由于该连续梁采用支架法一次现浇成型且该类型连续梁只有一联，若采用定型钢模板施工，则施工措施费用将大大增加，并且由于该连续梁位于城市主干路上，下方通行车辆较多，钢模板的安拆均需占路作业，对下方交通通行影响极大，也存在较大的安全风险。项目部通过对现场交通和地形条件进行详细调查后，决定采用竹胶板做为梁体侧模。不但满足了梁体施工要求，而且大大降低了施工措施费用，使用后的竹胶板亦可用做为箱梁内模板使用。同时由于竹胶板质量轻，模板的运输、安装和拆卸人工作业即可完成，减少了大型机械设备吊装，避免了对下方车辆通行的安全影响。通过现场实际使用，该施工工艺在一次整体现浇梁中取得很好的效果。

1 工程概况

商海北街特大桥（43.28+54.5+43.28）m连续梁位于商海北街站～腾达路站区间（商海北街特大桥66#~69#墩），为单箱单室变截面无砟轨道预应力混凝土连续梁，起讫里程为S1DK15+866.99～S1DK19+008.05，梁中心里程为S1DK15+906.780，长度140.86m。该连续梁横跨内环线，其中67#、68#墩分为位于北主、辅路隔离带和南主、辅路隔离带内，66#和69#墩位于两侧路边。

全桥梁宽10.897～10.924m。边跨及中跨梁高2.25m，主墩支点梁高3.9m。梁体位于R=460m曲线段，全桥以右线中心线布置，采用单箱单室斜腹板，顶板厚35cm，腹板厚度分别为50cm、70cm，底板厚度由40cm过渡到120cm，全桥共设5处横隔板，中支点设2道1.2厚正交横隔梁及一道60cm的斜交隔梁，边支点设1.2m厚横隔梁，中跨设60cm厚中隔板。（图1）

2 方案经济性对比

方案一：定型钢侧模板。

由于商海北街特大桥现浇连续梁为一次整体浇筑完成，该连续梁截面尺寸与其他梁体也存在较大差异，若采用定型钢模板做为梁体侧模，则模板只能使用一次。并且钢模板的安装和拆除均需大型机械设备配合，由于该连续梁上跨城市主干道，因此大型机械设备的吊装对周边交通影响很大且存在较大的安全隐患。经初步计算，两侧钢模板总重量约为284t，模板制作费用费用合计约216万元。

方案二：竹胶侧模板。

若采用竹胶板做为梁体侧模，则模板的安装和拆除均由人工作业即可，无需大型机械设备的配合，从而避免了对下方交通环境的影响，提高了施工的安全性。竹胶板拆除后也可做为其他梁体的内模和端头模重复利用，增加了模板的周转使用率，大大降低了施工措施费用。经测算，竹胶板总费用约22万元。

经上述方案对比，采用竹胶板做为梁体侧模板不但大大降低了施工安全风险，保证了施工的安全性，而且施工措施费用降低了约196万元。因此采用竹胶板做为梁体侧模板。

3 梁体模板结构设计

模板采用钢木结合形式。底模和侧模面板采用18mm厚竹胶板，其中侧模背楞为[10#槽钢和10×10cm方木交错布置，间距0.3m。翼缘板下方采用ϕ48mm，壁厚3.2mm的盘扣式支架进行支撑。内模安装前需完成底板及腹板钢筋的绑扎并验收合格后方可进行，内模采用竹胶板模，内模和外侧模采用ϕ16mm拉杆进行对拉固定。（图2）

图1梁体断面示意图

图2梁体侧模结构示意图

4 梁体支架受力验算

4.1 材料参数值

①Q235钢材：抗拉、抗压、抗弯强度设计值205MPa，抗剪强度设计值125MPa。

②Q345钢材：抗拉、抗压、抗弯强度设计值300MPa，抗剪强度设计值180MPa。

③钢材弹性模量：2.06×105MPa。

④方木（TC13-A木材）极限抗弯强度值fm=13MPa，极限抗剪强度值fV=1.5MPa，弹性模量E=1.0×104MPa。

⑤竹胶板抗弯强度设计值fm=30MPa，弹性模量E=7500MPa。

4.2 计算荷载

①箱梁混凝土重量。

由于混凝土含筋量较多，容重取值为26kN/m3，梁体每个部分重量需根据其截面面积算得的体积进行计算。加载时同时考虑线路平曲线的影响，即箱梁荷载按最小半径的平曲线加载。

②模板重量。

按1.5kN/m2计。

③施工荷载。

作业人员加施工机具的荷载按1.0kN/m2计；梁体浇筑时振捣荷载按2.0kN/m2计。

④风荷载。

风载：风速取值为十年一遇风速值，相应风速为22.2m/s。

风压：W=K1K2K3W0

其中：K1=1.2（风载体形系数）；

K2=1.13（按30m高度处风压变化值系数）；

K2=1.0（按一般平坦空旷地区选取）；

同时考虑风压作用在支架、贝雷梁、模板上。

⑤混凝土侧压力。

混凝土浇筑时对模板的最大侧压力取F=0.22γct0β1β2V1/2和F=γcH的较小值。

式中F-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；

γc-混凝土的重力密度（kN/m3）取25kN/m3；

t0-新浇混凝土的初凝时间（h），按6h计算；

H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；取3.9m；

β1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1，掺缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2-混凝土塌落度影响系数，塌落度为160-180mm，取1.15；

V-混凝土浇筑速度（m/h），取2m/h。

则F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×25×6×1.2×1.15×21/2=64（kN/m2）＜γcH=25×3.9=98（kN/m2）

故最大侧压力为64kN/m2。

4.3 计算荷载

面板按δ=15mm厚竹胶板计算，横向90×90mm方木中心间距150m，净距60mm。混凝土侧压力及振捣荷载，面板承受的压力设计值为：

基本组合：1.2×64+1.4×2.0=79.6kN/m2

标准组合：64+2.0=65kN/m2

面板按三跨等跨连续梁计算：

5 模板安装主要工艺及注意事项

①模板的安装及制作需考虑到整体支架弹性形变值以及各垫块、材料本身的压缩形变值并设置好预拱度确保梁体线性满足要求。底模安装前后，必须检查模板与预埋件（如防落梁、支座等）之间的缝隙及高差是否满足有关要求。尤其是支座的平整度及平面位置需测量复核确认，支座的上下预埋板及预埋筋是否安装齐全，预偏量方向及预偏值是否准确，支座螺栓与预埋套筒是否拧紧，模板与支座等预埋件之间的缝隙必须塞堵确保梁体底板浇筑时此处不得漏浆和变形。

②安装时确保模板顺直、平整，拼装过程中注意每个节段的侧模位置要准确，其对应的底模板需按照侧模位置进行铺设，用顶压杆调整好侧模倾斜角度，并与端模联结好。待模板全部安装完毕后由技术人员和测量人员对模板的长度宽度及高度以及平整度进行全面检查，检查合格后上报监理工程师进行报验，检测资料应签字齐全并留档保存。

③模板安装完毕后将木屑等垃圾清理干净，采用清水冲洗干净晾干后涂刷脱模剂，模板接缝处需用透明宽胶带粘贴，防止在梁体浇筑时漏浆影响梁体质量；梁体内波纹管需线性顺直位置准确，端头模板波纹管位置孔与波纹管之间缝隙需堵塞严密，防止端部漏浆。

④必须仔细检查模板的加固措施，尤其侧模板的顶撑、斜撑以及拉杆是否安装牢固，螺栓是否拧紧。支撑和固定拉杆数量和强度能必须满足设计要求，数量及位置必须按照图纸进行检查确认。