余曉琳

（中鐵二局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司　四川　成都　610031）

鐵路T梁模板的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中的質(zhì)量控制

余曉琳

（中鐵二局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司四川成都610031）

隨著我國(guó)公路、鐵路等交通的高速發(fā)展，T梁在交通建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，T梁預(yù)制質(zhì)量的好壞影響著道路的交通安全。做好鐵路T梁鋼模板設(shè)計(jì)，有效控制其生產(chǎn)質(zhì)量，是T梁預(yù)制質(zhì)量的首要保證。本文主要對(duì)鐵路T梁鋼模板的具體設(shè)計(jì)過(guò)程以及生產(chǎn)制造中質(zhì)量控制手段，進(jìn)行分析，并提出筆者的思考和建議，僅供參考。

鐵路T梁；T梁模板；設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制

前言

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)建設(shè)的高速發(fā)展，T梁與箱梁等其他類(lèi)型梁形相比，由于制作便捷，體積小，運(yùn)輸、吊裝方便，經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于公路和鐵路建設(shè)中。T梁鋼模板的設(shè)計(jì)和質(zhì)量直接影響著T梁的預(yù)制生產(chǎn)，是T梁預(yù)制的保證。本文以鐵路2101-32mT梁為例，研究鐵路T梁模板具體設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)質(zhì)量控制方式。

1　T梁概述

T梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于采用工業(yè)化制造，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，利用起重設(shè)備或架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)。同時(shí)T梁系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)也大大提高了模板的周轉(zhuǎn)使用率。T梁分為邊梁和中梁，每片邊梁和中梁的兩側(cè)有橫隔板，內(nèi)置連接板預(yù)埋筋。鐵路梁橋中使用最多的為32m和24m兩種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的T梁。

2　鐵路T鋼模板設(shè)計(jì)原則

2.1實(shí)用性

鐵路T梁鋼模首先應(yīng)滿(mǎn)足T梁預(yù)制質(zhì)量要求，保證T梁各部分形狀尺寸和相互位置的準(zhǔn)確性，構(gòu)造要簡(jiǎn)單、拆裝要方便，便于鋼筋綁扎、安裝以和混凝土灌注。模板的接縫應(yīng)嚴(yán)實(shí)、緊密，以保證混凝土在強(qiáng)烈的震動(dòng)下不漏漿。模板要依據(jù)具體設(shè)計(jì)要求以及實(shí)際張拉應(yīng)力、上拱度數(shù)據(jù)設(shè)置了預(yù)留壓縮量和反拱，并依據(jù)二次拋物線來(lái)對(duì)反拱軌跡進(jìn)行設(shè)置。

2.2安全性

T梁鋼模板結(jié)構(gòu)必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，在混凝土自身重量、側(cè)壓力和施工各種荷載載荷作用下不破壞，不倒塌，結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定，同時(shí)要確保工人操作的安全。

2.3經(jīng)濟(jì)性

要能滿(mǎn)足T梁規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)，模板重復(fù)、頻繁周轉(zhuǎn)使用，提高模板的周轉(zhuǎn)使用率，以節(jié)約模板使用成本。

3　鐵路T梁鋼模板的具體設(shè)計(jì)

3.12101-32m鐵路T梁鋼模的總裝設(shè)計(jì)

依據(jù)2101-32m鐵路T梁施工圖紙和施工要求，遵循T梁鋼模設(shè)計(jì)原則，32mT梁邊梁鋼模設(shè)計(jì)為由側(cè)模、底模、端模組裝而成。并在側(cè)模底部和底模預(yù)留反拱值45mm，預(yù)留彈性壓縮值40mm。側(cè)模底部總長(zhǎng)32.64m，頂部總長(zhǎng)32.6m，以隔墻中心線分節(jié)（扇），內(nèi)外側(cè)模分別又各分成了八節(jié)（扇），各節(jié)（扇）之間通過(guò)螺栓連接。底?？傞L(zhǎng)32.96m，底模的分節(jié)同側(cè)模。該T梁鋼?？傃b圖見(jiàn)圖1。

圖1　

3.2鋼模板的設(shè)計(jì)計(jì)算

底模設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的荷載主要為新澆筑混凝土自重、鋼筋等其他預(yù)埋件自重、振搗和傾倒混凝土?xí)r對(duì)底模產(chǎn)生的荷載。

側(cè)壓力的計(jì)算公式見(jiàn)式（1）：

式中：F——新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）；

H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度（m）。

3.3鋼模板的結(jié)構(gòu)形式和材料選型

3.3.1底模的結(jié)構(gòu)形式和材料

該T梁底模由面板、筋、和扁擔(dān)梁組成。底?？傞L(zhǎng)32.96m，包括中間六節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)4.005m，兩節(jié)端節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)4.465m，1.4m長(zhǎng)的支座安裝段、0.56m提梁段和2.505m的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，底模除端節(jié)1.4m的支座安裝段面板用δ20mm鋼板，背筋采用10#槽鋼外，其余面板均用δ8mm鋼板，背筋用12#槽鋼，扁擔(dān)梁用14#槽鋼，節(jié)與節(jié)之間通過(guò)螺栓連接，底模與側(cè)模間通過(guò)槽形橡膠條密封。

3.3.2側(cè)模的結(jié)構(gòu)形式和材料

該T梁側(cè)模由面板、背筋、模架、下連接筋組成，分為內(nèi)外側(cè)模，每側(cè)對(duì)稱(chēng)的分為八節(jié)（扇），兩節(jié)端扇和六節(jié)標(biāo)準(zhǔn)扇。端扇頂部長(zhǎng)4.3m，底部長(zhǎng)4.305m；標(biāo)準(zhǔn)扇頂部長(zhǎng)4m，底部長(zhǎng)4.05m。面板用δ8mm鋼板，背筋用12#槽鋼，模架16#工字鋼，下連接筋用16#槽鋼。側(cè)模標(biāo)準(zhǔn)節(jié)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2　

3.3.3端模的結(jié)構(gòu)形式和材料

2101-32mT梁端模面板用δ20mm鋼板，錨穴用δ5mm鋼板卷制，錨穴的封板用δ8mm鋼板。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

圖3　端模

3.4模板設(shè)計(jì)關(guān)鍵

3.4.1底模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

底模和側(cè)模連接處采用橡膠壓條密封，橡膠壓條安裝時(shí)寬出底模面板2mm，底模面板的設(shè)計(jì)寬度比梁體底部寬度小2mm，梁體底部寬度是880，底模面板寬度設(shè)計(jì)為878mm，面板小2mm的寬度剛好又橡膠壓條彌補(bǔ)。

3.4.2側(cè)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

側(cè)模設(shè)計(jì)時(shí)考慮到脫模和梁體表面的光潔，梁體各截面交接處，模板應(yīng)用圓弧方式過(guò)渡，且保證圓弧處鋼筋保護(hù)層厚度不得大于50mm，如圖2中側(cè)模翼緣板與腹板交接處、腹板與隔墻交接處設(shè)計(jì)為R50mm圓弧過(guò)渡。

4　T梁模板的質(zhì)量控制

4.1T梁鋼模的質(zhì)量要求

模板的尺寸與長(zhǎng)度（分扇長(zhǎng)度和組拼后總長(zhǎng)度）要求準(zhǔn)確；模面要平直，轉(zhuǎn)角要光滑，焊縫要平順；每扇連接螺栓孔的配合要準(zhǔn)確；端模要平正，預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)留孔的位置要準(zhǔn)確；活動(dòng)底板與兩側(cè)底模配合緊密，兩側(cè)止?jié){膠條應(yīng)順直、完好。32m T梁加工精度要求見(jiàn)表1。

表1　

4.2T梁側(cè)模、底模反拱度控制

T梁側(cè)模反拱度控制，制作33m的側(cè)模組裝焊接平臺(tái)，依據(jù)預(yù)設(shè)的反拱度值和拋物線方程式算出各模架所在位置的具體反拱度數(shù)值，放出反拱，固定好模架后，背筋、下連接筋與模架組裝焊接，鋪設(shè)、焊接面板。

T梁底模反拱度控制，在制梁臺(tái)座上放出底模扁擔(dān)梁的位置，算出各扁擔(dān)梁所在位置的反拱度數(shù)值，用薄鋼板墊出反拱度。

4.3板面平整度控制

4.3.1材料控制

面板的采購(gòu)盡量選用平板，少用開(kāi)平板。面板的切割采用等離子切割，最好不要用火焰切割和剪板機(jī)；火焰切割熱量大，切割后板面易翹曲變形，難以保證平整度；剪板機(jī)切割有毛邊和踏邊，需要二次加工。

4.3.2制定合理的組裝焊接工藝順序

采用合理的組裝焊接工藝，底模的組裝焊接工藝順序如下：先將面板壓實(shí)固定在工裝平臺(tái)上→裝背筋→背筋壓實(shí)與面板點(diǎn)焊→裝扁擔(dān)梁→背筋與面板加強(qiáng)焊。

側(cè)模的組裝焊接工藝順序與底模相反，順序如下：固定好模架→下連接筋、背筋與模架焊接→鋪面板→面板壓實(shí)與背筋點(diǎn)焊→面板與背筋加強(qiáng)焊。

4.3.3正確選擇焊接設(shè)備和器材

為減少焊接變形，模板系統(tǒng)的焊接一般采用CO2氣體自動(dòng)保護(hù)焊，板面與板面的對(duì)接焊需要打磨，通常采用手工電弧焊。焊條直徑及焊接電流的選擇取決于面板和筋的厚度，電弧焊一般采用φ3.2～4mm焊條，焊接電流的調(diào)整范圍通常是100～240A。

4.3.4打磨、校正

為了保證鋼模的平整度，板面與板面的對(duì)接焊縫必須打磨，鑒于工地現(xiàn)場(chǎng)施工條件常采用砂輪磨光機(jī)進(jìn)行打磨、磨光，磨光后的焊縫表面粗糙度Ra要求達(dá)到1.6μm，焊縫平面和鋼板平面的凸凹度為0.5mm。

T梁模板變形的校正通常采用火焰加熱矯正法。在選擇火焰點(diǎn)的時(shí)候，采用的方法通常是：見(jiàn)圖4板面往上拱的豎面圖，圖5板面往下凹的豎面圖。

圖4　板面往上拱的豎面圖

圖5　板面往下凹的豎面圖

5　結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)交通日益發(fā)達(dá)的今天，鐵路和公路建設(shè)高速發(fā)展，隨著T梁這種簡(jiǎn)支梁橋被廣泛應(yīng)用，其種類(lèi)和類(lèi)型也變得多樣化，如從以前的2101、2201發(fā)展到現(xiàn)在的2109、2209、8030等種類(lèi)越來(lái)越多。雖然不同類(lèi)型T梁結(jié)構(gòu)和外形尺寸存在一定的差異，以及不同工程施工單位對(duì)模板的要求各有不同，但是不同類(lèi)型T梁模板設(shè)計(jì)過(guò)程中的總體要求以及關(guān)鍵加工質(zhì)量相關(guān)要求是不會(huì)變的。目前我們的設(shè)計(jì)主要追求的令施工方滿(mǎn)意、經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)量的模板。

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TU755.2+1

A

1673-0038（2015）43-0229-02

2015-9-10

；余曉琳（1975-），女，工程師，本科，主要從事鐵路和公路橋梁的鋼模板設(shè)計(jì)與制作加工工作。