談PC 梁模板工程的要點(diǎn)

郭凱 曹婷

(西安鐵一院工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司，陜西西安 710065)

1 簡(jiǎn)述跨坐式PC軌道梁

1.1 跨坐式PC軌道梁的定義

跨坐式PC軌道梁特指用于跨坐式單軌交通系統(tǒng)的預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，是一種工字箱形梁，簡(jiǎn)稱PC梁。

1.2 跨坐式PC軌道梁的特點(diǎn)

跨坐式單軌交通系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了PC軌道梁、道岔、車輛成為其三大關(guān)鍵技術(shù)。PC梁不僅是承重的橋梁結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是支承和約束車輛行駛的軌道，此外還是牽引電網(wǎng)的載體。因每片PC梁在軌道交通線上的位置不同，導(dǎo)致其線型也不相同，因此不能進(jìn)行互換。PC梁具有高強(qiáng)度、線型復(fù)雜、預(yù)埋件種類多，梁長(zhǎng)類別不一，走行面及導(dǎo)向面線型精度高的特點(diǎn)。

1.3 跨坐式PC軌道梁的重點(diǎn)、難點(diǎn)

制造PC梁的模具必須是可橫向彎曲、扭轉(zhuǎn)，豎向可調(diào)整的專用高精度可調(diào)式模板，模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性應(yīng)能保證PC梁的各部形狀、尺寸及預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確。制作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按制作工法指導(dǎo)書一對(duì)一的將模具調(diào)到梁體初始形狀。所以PC梁預(yù)制工程中模板安裝和梁體的線性控制是其重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2 模板工程要點(diǎn)

2.1 PC梁預(yù)制場(chǎng)地的選擇及布置

PC梁預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)選擇在地質(zhì)條件較好、平坦、與所建線路較近、交通方便、便于排水、對(duì)周圍環(huán)境影響較小的場(chǎng)地。

2.2 PC梁預(yù)制場(chǎng)的軌道

PC梁預(yù)制是在能平行移動(dòng)、能定位的底?！_(tái)車上完成的。臺(tái)車類似于鐵路貨運(yùn)用的平板車。臺(tái)車的軌道就相當(dāng)于鐵路鋼軌，軌道的基礎(chǔ)相當(dāng)于整體道床。臺(tái)車頂面平整度不應(yīng)大于2 mm/m2。要求臺(tái)車頂面與鋼軌面高差的允許誤差為±3 mm。

預(yù)制場(chǎng)地設(shè)計(jì)中，必須充分考慮軌道及其基礎(chǔ)的承載力和排水系統(tǒng)(包含存梁場(chǎng)起重用的龍門吊軌道的基礎(chǔ)和排水)。

1)按鐵路整體道床的形式來(lái)設(shè)計(jì)軌道梁生產(chǎn)線的線路基礎(chǔ)。確保生產(chǎn)使用過(guò)程中，生產(chǎn)線的軌面保持2 mm的誤差，這對(duì)軌道梁的預(yù)制是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2)軌道梁存梁場(chǎng)(按梁長(zhǎng)不同)設(shè)計(jì)兩端的支撐臺(tái)座，按雙層梁的梁中荷載加安全系數(shù)計(jì)算設(shè)置，應(yīng)充分考慮地基土壤的承載力。

3)存梁場(chǎng)使用的龍門吊的軌道基礎(chǔ)，宜設(shè)計(jì)為縱向單軌的整體道床式。計(jì)算荷載時(shí)以生產(chǎn)最長(zhǎng)軌道梁的重量加施工荷載、龍門吊本身的荷重，并考慮安全系數(shù)。

4)上述三種形式均應(yīng)系統(tǒng)地考慮場(chǎng)內(nèi)排水、壓漿污水與養(yǎng)護(hù)用水分流問(wèn)題。場(chǎng)地設(shè)計(jì)應(yīng)考慮水(含排洪水)分級(jí)沉淀后的再回收利用，并充分考慮軌道基礎(chǔ)不因滲透軟化而出現(xiàn)的下沉病害。這樣既可以充分利用水資源，保護(hù)環(huán)境，又能降低成本費(fèi)用(應(yīng)包含養(yǎng)護(hù)、洗砂、洗碎石水的回收利用，夏季還可利用回收水降低砂、石料的溫度，從而達(dá)到控制混凝土入模溫度的效果)。

2.3 模具室

模具室是匯集模板系統(tǒng)安裝為一體，調(diào)節(jié)線型、混凝土灌注、梁頂部抹面成型、蒸養(yǎng)、脫模等工序的生產(chǎn)線，其建造形式有以下兩種:

1)柱式模具室:將側(cè)模的吊臂加力系統(tǒng)固定在混凝土剪力柱上，15個(gè)柱間及兩端用普通磚墻連成一整體，雙面加上蓋構(gòu)成的模具室。

2)剪力墻式模具室:用抗剪力的混凝土墻代替混凝土柱，側(cè)模的吊臂加力系統(tǒng)按尺寸固定在剪力墻上，形成一體的門字形模具室。

模具室是頂面半封閉狀，留有比梁寬大、長(zhǎng)方條形的混凝土灌注操作窗口。模具室的兩端是簾式門，其下鋪設(shè)有為臺(tái)車可移動(dòng)的軌道和帶有定向噴出蒸汽孔眼的管道系統(tǒng)。墻上有三處溫度傳感器(測(cè)溫表)的顯示孔。柱或墻上安裝有上下兩排吊臂加力器系統(tǒng)，模具室內(nèi)端連接側(cè)模板，外端為加力器調(diào)節(jié)操作系統(tǒng)。

模具室是PC梁生產(chǎn)關(guān)鍵作業(yè)面，其整體道床軌道基礎(chǔ)的排水必須暢通，確保無(wú)積水和滲漏，才能保證軌道梁的穩(wěn)定不下沉。

2.4 模板系統(tǒng)及精度要求

1)PC梁的可移動(dòng)底?！_(tái)車。

它是由輪對(duì)固定的臺(tái)車車體平臺(tái)，支座固定框架及面板、固定端模的立柱組成。它是軌道梁成型的平臺(tái)，各部尺寸、方向、放線的基準(zhǔn);鋼筋組立、內(nèi)模、端模組裝，制作及預(yù)埋件安裝的平臺(tái)。因此要求臺(tái)車車體本身應(yīng)具有一定的剛度、強(qiáng)度、平整度，并能適應(yīng)于軌道梁移動(dòng)變化的工序和梁長(zhǎng)、短的變化，見(jiàn)圖1。

臺(tái)車制造時(shí)應(yīng)進(jìn)行荷載計(jì)算(24 m梁在混凝土澆筑時(shí)的自重和施工荷載，臺(tái)車本身的自重、軸距，兩端車體懸臂伸長(zhǎng)、模板重量等)，安全系數(shù)、跨中和懸臂應(yīng)有的預(yù)拱度和使用年限計(jì)算。

規(guī)范要求，臺(tái)車在使用前，應(yīng)檢查以下內(nèi)容:

a.臺(tái)車的輪對(duì)中心線與臺(tái)車頂中心線重合，誤差不大于10 mm;b.臺(tái)車頂面不平整度不應(yīng)大于2 mm/m2;c.活動(dòng)平臺(tái)之間及活動(dòng)平臺(tái)與車體接縫(頂面)不應(yīng)大于3 mm;d.活動(dòng)小車頂面與車體頂面應(yīng)在同一平面，允許偏差不大于1 mm;e.頂面與行走鋼軌面高度允許誤差±3 mm;f.臺(tái)車全長(zhǎng)允許誤差為±20 mm，寬度允許誤差為±5 mm。

新建臺(tái)車必須達(dá)標(biāo)后才能投入使用，使用中的臺(tái)車如果因長(zhǎng)期負(fù)荷而產(chǎn)生疲勞變形，必須經(jīng)加固達(dá)標(biāo)后才能繼續(xù)使用。

2)側(cè)模系——模具室，混凝土澆筑、蒸養(yǎng)、脫模綜合工序?qū)嵤╇A段。

側(cè)模系:由側(cè)模板、中模板、線型板、橫向調(diào)距舉重絲桿、豎向調(diào)節(jié)螺桿和密封條(止?jié){板)組成。它具有生產(chǎn)R=100m～∞軌道梁的能力。使用可調(diào)試模板，能滿足不同梁長(zhǎng)，不同線型PC梁各部形狀、尺寸及預(yù)埋件的準(zhǔn)確性，見(jiàn)圖2。

總裝后對(duì)側(cè)模系數(shù)的精度要求:a.側(cè)模板工作面表面平整度不應(yīng)大于2 mm/m2，模板本身應(yīng)具有良好的彈性模量，不因制作小半徑曲線梁后恢復(fù)或直線模板平整度超出允許誤差;b.側(cè)模底邊線的整體直線度不應(yīng)大于2 mm;c.中模板:縱向與橫向垂直度不應(yīng)大于2 mm;表面光潔度:√6.3;寬度、厚度誤差應(yīng)不大于2 mm;各邊直線度不應(yīng)大于2 mm;d.線型條直線度不應(yīng)大于1 mm/4 m;工作面光潔度:√3.2;e.密封裝置應(yīng)有效，不漏漿，倒角縱向順直，倒角尺寸及誤差為20 mm±3 mm;f.側(cè)模加力器技術(shù)要求:絲桿與螺栓(套目)的配合公差符合設(shè)計(jì)要求;各加工件形位公差符合設(shè)計(jì)要求;鎖緊裝置與絲桿的配合間隙不大于0.5 mm。

3)端模:由端模板、指形板作固定工裝(帶企口槽)的鐵板，錨具工裝凸面密封膠圈組成，見(jiàn)圖3。

精度要求:

a.端模板側(cè)面、頂面、底面及梁端，表面光潔度√6.3，凸出部分表面光潔度√12.5;b.端模長(zhǎng)、寬、高尺寸誤差均不應(yīng)大于1 mm(新標(biāo)準(zhǔn)為0.5 mm);c.指形板預(yù)埋座槽尺寸誤差不應(yīng)大于1 mm;d.端模外端刻有中心線，并與兩側(cè)錨座工裝凸面預(yù)應(yīng)力筋孔位置對(duì)稱，誤差不應(yīng)大于2 mm。

4)內(nèi)模:由截面為40 mm×20 mm的木條作內(nèi)模骨架，并用0.5 mm薄鋼板作為面板鋪釘于內(nèi)模骨架上。內(nèi)模應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，確保灌注混凝土?xí)r不破裂和產(chǎn)生較大的變形。

精度要求:

a.全長(zhǎng)允許誤差為±10 mm;b.內(nèi)模寬允許誤差為－5 mm～0 mm;c.內(nèi)模高允許誤差為－10 mm～0 mm;d.曲線矢高允許誤差 ±3 mm/節(jié)。

5)模板的零調(diào)整:為了確保PC梁的線型、觀感質(zhì)量，梁場(chǎng)在試生產(chǎn)前和試生產(chǎn)后都應(yīng)對(duì)模板系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)前一榀脫模后檢測(cè)的制作誤差結(jié)果，對(duì)模板系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，一套模板每生產(chǎn)9片PC梁就應(yīng)作一次零調(diào)整。通過(guò)調(diào)整使模板達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的直線狀態(tài)，并對(duì)模板進(jìn)行檢測(cè)和直線位置狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，從而達(dá)到消除或減小模板誤差的目的。

a.零調(diào)整項(xiàng)目如下:吊臂撓度調(diào)整;核定側(cè)模加力器標(biāo)尺刻度零讀數(shù);軌道梁寬度調(diào)整(直線型狀態(tài));側(cè)模加力器的調(diào)整(零讀數(shù)調(diào)整);側(cè)模板線型調(diào)整;底模臺(tái)車零讀數(shù)。b.零調(diào)整后，模板系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的精度:兩側(cè)模內(nèi)側(cè)面間距:850 mm±1 mm;側(cè)模底邊緣高差:20 mm±3 mm;側(cè)模垂直度:±1 mm;側(cè)模與臺(tái)車中心的平行度:1 mm;側(cè)模工作面的直線度:1 mm(新標(biāo)準(zhǔn)為0.5 mm)。

3 普遍通病

1)現(xiàn)各梁場(chǎng)普遍存在對(duì)軌道基礎(chǔ)不重視，排水系統(tǒng)不健全，淺基，沒(méi)有考慮水資源的循環(huán)利用，在使用過(guò)程中形成軌道下沉，軌面不平(因?qū)壍啦痪S修)。使臺(tái)車面達(dá)不到“技術(shù)條件”的要求，臺(tái)車變形。雖然場(chǎng)方采取了臨時(shí)措施:用千斤頂抬起臺(tái)車，使臺(tái)車面臨時(shí)達(dá)到平整度的要求，一旦臺(tái)車移位就發(fā)生變化，不得不再次抬頂、抄平、固定。嚴(yán)重的是在預(yù)制好的梁脫模后(梁體混凝土強(qiáng)度剛達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí))，撤除千斤頂，臺(tái)車跨中及兩端下沉(指梁臂部分)，梁體頂面就會(huì)出現(xiàn)局部裂紋。

2)現(xiàn)各梁場(chǎng)使用的臺(tái)車，都因使用年久，或制梁周轉(zhuǎn)次數(shù)多，臺(tái)車中部和懸臂兩端都出現(xiàn)疲勞變形下?lián)?，這在一定程度上影響了梁體的平整度，有的梁在制作過(guò)程中，脫模后，因拆除臺(tái)車下千斤頂，臺(tái)車(中部和兩端)下?lián)鲜沽后w頂面產(chǎn)生裂紋。

4 結(jié)語(yǔ)

PC梁預(yù)制是否滿足設(shè)計(jì)要求，直接影響整個(gè)線路的工程質(zhì)量。而模板工程又是預(yù)制工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。只有完善并健全梁場(chǎng)的排水系統(tǒng)(含回收利用)，提高對(duì)軌道基礎(chǔ)的重視，通過(guò)對(duì)軌道基礎(chǔ)、存梁支撐臺(tái)座的沉降變形進(jìn)行定期觀測(cè)，才能做到充分利用水資源，保護(hù)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還可避免梁體頂面出現(xiàn)裂紋。

［1］徐勝然.淺談混凝土場(chǎng)道工程模板的制作與安裝［J］.山西建筑，2010，36(9):158-159.