高速公路大型预制箱梁异型梁钢模板设计

    胡松

    

    

    

    [摘要]阐述了沿海地域大跨度预制箱梁施工工艺趋势，并提出了一种新型的液压式钢箱梁模板制作，介绍了液压式钢模板的组成及工作原理。新型工艺具有提高工作效率、施工质量、标准化施工工艺及降低成本的优势，故具有一定的推广性。

    [关键词]渐变异型箱梁;外模板;内模板;液压

    文章编号：2095-4085（2019）03-0033-02

    1高速公路大型预制箱梁趋势

    随着我国交通事业的快速发展，沿海地区海域区桥梁上部构造都采用大跨径预制箱梁。大跨径預制箱梁和组合预制T梁或者组合小箱梁相比，整体性受力好，便于机械化施工，运营期便于养护;箱梁外露面积较小，结构耐久性较好。

    将“标准化、工厂化、装配化、机械化”最大限度地变海上施工为陆上施工，提高工效和工程质量，降低工程施工风险和工程造价。

    2异型箱梁液压式模板设计

    2.1工程概况

    杭甬高速复线宁波段一期工程位于宁波市镇海区、慈溪市、杭州湾新区和余姚市，新建路线由S1线、S2线组成，全长约55.83km。时速120km/h，双向六车道，高速公路标准。

    本标段负责海域K31+020～K40+520主线桥梁上部构造35m，40m，50m预制箱梁制，运，架施工，路线长度9.5km，共462片箱梁。线路最大纵坡为1.436%，横坡为4%，最小曲线半径1800m，桥梁上部结构设计采用左右幅分离式，采取梁上运梁架设施工方案。

    本标段线路范围内有3处曲线分别半径R1800m，R2500m，R4200m，曲线超高设有单面横坡4%，渐变异型箱梁类型共有22种，横坡最大为0%～2%渐变。梁型有左右幅之分，又细分连续端和简支端，梁型之复杂，钢模板通用性较差;在后续施工过程中需反复调整模板。制运架工期不匹配，将大大影响箱梁架设施工进度。

    2.2液压式钢模板总体设计

    依据本箱梁结构形式，进行液压钢模板的设计，主要由侧模、底模、端模、操作平台、爬梯、模板桁架组成，从钢材形式上看，主要由槽钢、工字型钢、角钢、钢板、行走系统和液压系统组成，具体构造如图1所示。

    钢模板以0%～2%渐变异型箱梁进行设计（可以满足其他渐变箱梁要求）。渐变异型箱梁，底板水平，两侧腹板斜率与标准箱梁一致，顶板横坡由顶板及悬臂绕顶板顶面中心旋转，顶板及悬臂厚度保持不变。为了所有渐变异型箱梁通用问题，设左右幅两套模板。

    2.2.1外模设计

    0%～2%渐变异型箱梁，渐变横坡尺寸为0cm～32.6cm渐变。渐变过程中底部和斜腹板与标准箱梁结构尺寸保持不变。

    外模渐变是两侧翼板根据横坡进行渐变，主要考虑改变两侧翼板高、低度，则能满足技术要求。

    根据这一规律，主要设计腹板侧模和翼板交接位置圆弧半径R50cm模板上设计一个“活口”，能上下活动。“活口”形式为外楔口，保证模板表面平顺，弧形面板厚6mm。翼板下方设2处支撑点，分别设置在距外模50cm和265cm处，在支撑点位置16cm工字钢桁架上焊接一套筒外径76mm，长度190mm，相应位置翼板模板下方也相应设置，中间调节杆（螺旋杆）采用直径40mm、长度300mm，根据渐变尺寸逐步调节螺旋杆高、底度改变两侧翼板角度。每块模板设置2组调节装置。

    外模组成形式为3.6m+6x4m+5m+3x4m+2.25m+3.35m，平均每块模板调整数据为2.71cm，根据调整过程中保持线型顺畅，圆弧处接缝严密具体见如图2所示。

    2.2.2内模设计

    内模在设计过程中尽量全部采用全液压模板，0%～2%渐变异型箱梁，渐变过程中最大调整为2%断面，最大调整数据为130mm。整个箱室内腹板高度和顶面横坡都在渐变调整。箱室顶部宽度6.5m，箱室中心点为界，一侧需要调整+65mm、另一侧需调整-65mm。

    设计主要在内模顶升装置和主梁中间增设坡度调节机设备，主要原理和液压千斤顶一样。设备上主要是由2根直径40mm液压伸缩杆件，长度110mm，两根液压杆件间距为650mm，控制元件和液压内模控制系统为一体。

    内模标准节段长度为4m，端头部位和加厚段，模板根据尺寸单独配置，液压调节机在每块模板上安装1套。内模是节段调节渐变，板与板之间最大错台有8mm。每段模板根据渐变尺寸调整倾斜角度后，两侧腹板模板会出现高、低现象;为了解决这一问题主要在底倒角模板和腹板直线段交接处进行调整。内模调整是在内模拼装区调整渐变到位后，自行爬入箱室内定位展开固定，具体见如图3所示。

    3结语

    本文首先简单地阐述了高速公路大型预制箱梁，曲线段超高渐变异型箱梁，采用对外模和内模进行针对性设计，并解决了曲线超高横坡变化箱梁预制，总结了该套模板成功的预制各种渐变异型箱梁，提高工作效率、施工质量、标准化施工工艺及降低成本的优势。目前高速公路标准化施工要求越来越高，工厂化、预制配件标准化和大体积预制箱梁是未来发展趋势。特别在沿海地区体现越来越明显，因高速公路线路等问题，一直以来制约了标准化推广，本项目大体积渐变异型梁预制生产是向高速公路标准化迈进了一小步，且具有一定的推广性。

    参考文献：

    [1]赵近谊，刘舜尧、大型混凝土箱梁全自动液压式内模的设计[J].湖南工业大学学报，2007，（05）.

    [2]浙江省交通运输厅.浙江省高速公路施工标准化管理实施细则[M].北京：人民交通出版社，2013.