胡松
[摘要]闡述了沿海地域大跨度預(yù)制箱梁施工工藝趨勢,并提出了一種新型的液壓式鋼箱梁模板制作,介紹了液壓式鋼模板的組成及工作原理。新型工藝具有提高工作效率、施工質(zhì)量、標準化施工工藝及降低成本的優(yōu)勢,故具有一定的推廣性。
[關(guān)鍵詞]漸變異型箱梁;外模板;內(nèi)模板;液壓
文章編號:2095-4085(2019)03-0033-02
1高速公路大型預(yù)制箱梁趨勢
隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展,沿海地區(qū)海域區(qū)橋梁上部構(gòu)造都采用大跨徑預(yù)制箱梁。大跨徑預(yù)制箱梁和組合預(yù)制T梁或者組合小箱梁相比,整體性受力好,便于機械化施工,運營期便于養(yǎng)護;箱梁外露面積較小,結(jié)構(gòu)耐久性較好。
將“標準化、工廠化、裝配化、機械化”最大限度地變海上施工為陸上施工,提高工效和工程質(zhì)量,降低工程施工風(fēng)險和工程造價。
2異型箱梁液壓式模板設(shè)計
2.1工程概況
杭甬高速復(fù)線寧波段一期工程位于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)、慈溪市、杭州灣新區(qū)和余姚市,新建路線由S1線、S2線組成,全長約55.83km。時速120km/h,雙向六車道,高速公路標準。
本標段負責海域K31+020~K40+520主線橋梁上部構(gòu)造35m,40m,50m預(yù)制箱梁制,運,架施工,路線長度9.5km,共462片箱梁。線路最大縱坡為1.436%,橫坡為4%,最小曲線半徑1800m,橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計采用左右幅分離式,采取梁上運梁架設(shè)施工方案。
本標段線路范圍內(nèi)有3處曲線分別半徑R1800m,R2500m,R4200m,曲線超高設(shè)有單面橫坡4%,漸變異型箱梁類型共有22種,橫坡最大為0%~2%漸變。梁型有左右幅之分,又細分連續(xù)端和簡支端,梁型之復(fù)雜,鋼模板通用性較差;在后續(xù)施工過程中需反復(fù)調(diào)整模板。制運架工期不匹配,將大大影響箱梁架設(shè)施工進度。
2.2液壓式鋼模板總體設(shè)計
依據(jù)本箱梁結(jié)構(gòu)形式,進行液壓鋼模板的設(shè)計,主要由側(cè)模、底模、端模、操作平臺、爬梯、模板桁架組成,從鋼材形式上看,主要由槽鋼、工字型鋼、角鋼、鋼板、行走系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)組成,具體構(gòu)造如圖1所示。
鋼模板以0%~2%漸變異型箱梁進行設(shè)計(可以滿足其他漸變箱梁要求)。漸變異型箱梁,底板水平,兩側(cè)腹板斜率與標準箱梁一致,頂板橫坡由頂板及懸臂繞頂板頂面中心旋轉(zhuǎn),頂板及懸臂厚度保持不變。為了所有漸變異型箱梁通用問題,設(shè)左右幅兩套模板。
2.2.1外模設(shè)計
0%~2%漸變異型箱梁,漸變橫坡尺寸為0cm~32.6cm漸變。漸變過程中底部和斜腹板與標準箱梁結(jié)構(gòu)尺寸保持不變。
外模漸變是兩側(cè)翼板根據(jù)橫坡進行漸變,主要考慮改變兩側(cè)翼板高、低度,則能滿足技術(shù)要求。
根據(jù)這一規(guī)律,主要設(shè)計腹板側(cè)模和翼板交接位置圓弧半徑R50cm模板上設(shè)計一個“活口”,能上下活動。“活口”形式為外楔口,保證模板表面平順,弧形面板厚6mm。翼板下方設(shè)2處支撐點,分別設(shè)置在距外模50cm和265cm處,在支撐點位置16cm工字鋼桁架上焊接一套筒外徑76mm,長度190mm,相應(yīng)位置翼板模板下方也相應(yīng)設(shè)置,中間調(diào)節(jié)桿(螺旋桿)采用直徑40mm、長度300mm,根據(jù)漸變尺寸逐步調(diào)節(jié)螺旋桿高、底度改變兩側(cè)翼板角度。每塊模板設(shè)置2組調(diào)節(jié)裝置。
外模組成形式為3.6m+6x4m+5m+3x4m+2.25m+3.35m,平均每塊模板調(diào)整數(shù)據(jù)為2.71cm,根據(jù)調(diào)整過程中保持線型順暢,圓弧處接縫嚴密具體見如圖2所示。
2.2.2內(nèi)模設(shè)計
內(nèi)模在設(shè)計過程中盡量全部采用全液壓模板,0%~2%漸變異型箱梁,漸變過程中最大調(diào)整為2%斷面,最大調(diào)整數(shù)據(jù)為130mm。整個箱室內(nèi)腹板高度和頂面橫坡都在漸變調(diào)整。箱室頂部寬度6.5m,箱室中心點為界,一側(cè)需要調(diào)整+65mm、另一側(cè)需調(diào)整-65mm。
設(shè)計主要在內(nèi)模頂升裝置和主梁中間增設(shè)坡度調(diào)節(jié)機設(shè)備,主要原理和液壓千斤頂一樣。設(shè)備上主要是由2根直徑40mm液壓伸縮桿件,長度110mm,兩根液壓桿件間距為650mm,控制元件和液壓內(nèi)模控制系統(tǒng)為一體。
內(nèi)模標準節(jié)段長度為4m,端頭部位和加厚段,模板根據(jù)尺寸單獨配置,液壓調(diào)節(jié)機在每塊模板上安裝1套。內(nèi)模是節(jié)段調(diào)節(jié)漸變,板與板之間最大錯臺有8mm。每段模板根據(jù)漸變尺寸調(diào)整傾斜角度后,兩側(cè)腹板模板會出現(xiàn)高、低現(xiàn)象;為了解決這一問題主要在底倒角模板和腹板直線段交接處進行調(diào)整。內(nèi)模調(diào)整是在內(nèi)模拼裝區(qū)調(diào)整漸變到位后,自行爬入箱室內(nèi)定位展開固定,具體見如圖3所示。
3結(jié)語
本文首先簡單地闡述了高速公路大型預(yù)制箱梁,曲線段超高漸變異型箱梁,采用對外模和內(nèi)模進行針對性設(shè)計,并解決了曲線超高橫坡變化箱梁預(yù)制,總結(jié)了該套模板成功的預(yù)制各種漸變異型箱梁,提高工作效率、施工質(zhì)量、標準化施工工藝及降低成本的優(yōu)勢。目前高速公路標準化施工要求越來越高,工廠化、預(yù)制配件標準化和大體積預(yù)制箱梁是未來發(fā)展趨勢。特別在沿海地區(qū)體現(xiàn)越來越明顯,因高速公路線路等問題,一直以來制約了標準化推廣,本項目大體積漸變異型梁預(yù)制生產(chǎn)是向高速公路標準化邁進了一小步,且具有一定的推廣性。
參考文獻:
[1]趙近誼,劉舜堯、大型混凝土箱梁全自動液壓式內(nèi)模的設(shè)計[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,(05).
[2]浙江省交通運輸廳.浙江省高速公路施工標準化管理實施細則[M].北京:人民交通出版社,2013.