鐵路后張法簡(jiǎn)支T梁現(xiàn)澆橋面板模架設(shè)計(jì)方案

王海棠（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京100176）

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鐵路后張法簡(jiǎn)支T梁現(xiàn)澆橋面板模架設(shè)計(jì)方案

王海棠
（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京100176）

摘 要：鐵路T梁為了滿足聲屏障的設(shè)置，采用了后澆邊梁翼緣橋面板的設(shè)計(jì)，即在預(yù)制T梁時(shí)邊梁的外側(cè)聲屏障處的橋面板留置1 350mm，在T梁架設(shè)后與部分橋面板一起現(xiàn)澆?，F(xiàn)澆過(guò)程中需要保證橋面的通行，不得影響其他施工；同時(shí)由于是高空施工，施工安全必須保證。所以后澆施工的重點(diǎn)是模架體系的設(shè)計(jì)選用，通過(guò)總結(jié)施工中的經(jīng)驗(yàn)，介紹了三種模架的設(shè)計(jì)方案，希望對(duì)T梁現(xiàn)澆橋面板及類似工程的施工有所幫助。

關(guān)鍵詞：鐵路T梁；現(xiàn)澆橋面板；模板方案

1　工程概況

隨著鐵路的持續(xù)建設(shè)，針對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高，為了降低行車噪音對(duì)周圍居民的影響，在鐵路通過(guò)居民區(qū)時(shí)需要設(shè)置聲屏障，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境減少噪音的要求。通橋（2012）－2109《鐵路預(yù)制后張法簡(jiǎn)支T梁（設(shè)聲屏障）》的設(shè)計(jì)就是針對(duì)橋位需要設(shè)置聲屏障而設(shè)計(jì)的T梁梁型。由圖1看出，在增加了聲屏障后，邊梁外翼緣加寬，寬度距離梁肋中心2 700mm，內(nèi)側(cè)翼緣距離梁肋中心1 100mm，梁體重心偏位。如果加寬部分與邊梁一起預(yù)制，將造成預(yù)制、吊裝、存梁、運(yùn)輸、架設(shè)等工序的操作困難，以現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足要求。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，邊梁外側(cè)1 350mm部分為架設(shè)后現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆。后澆橋面板部分的施工，主要是考慮模板的強(qiáng)度與剛度能否承受后澆部分的重量及模板的自重，同時(shí)還要兼顧模板拆裝及前移的便捷。為了提高后澆橋面施工速度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度及提高機(jī)械化程度和工程質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹幾種模板的設(shè)計(jì)方案，希望對(duì)本類工程作業(yè)提供借鑒。

圖1 T梁現(xiàn)澆橋面板布置圖（單位：mm）

2　方案設(shè)計(jì)

模架方案設(shè)計(jì)時(shí)須緊密結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從多方面考慮施工中所能遇到的復(fù)雜情況，需具有以下特點(diǎn)：①模板使用方便，提高施工效率加快周轉(zhuǎn)；②方案能滿足施工要求，梁體后澆部分的施工質(zhì)量較好、簡(jiǎn)單安全；③不影響其他工程施工。

2．1方案一

2．1．1模架的構(gòu)造

模架由移動(dòng)臺(tái)車架、整體模板組成，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 方案一模架構(gòu)造圖

臺(tái)車架由行走梁、移動(dòng)門架和模板吊架組成，主要采用槽鋼雙拼焊接而成。每根行走梁下設(shè)5套車輪組。移動(dòng)門架由立柱、上拉桿、下拉桿、斜拉桿組成，按照受力分布，共設(shè)置5組，所有連接采用鋼銷連接，便于拆裝。模板吊架與泄水孔及預(yù)留工藝孔對(duì)應(yīng)設(shè)置13根，與模板采用鋼銷連接。每根吊架均設(shè)有上下拉桿及頂桿。

整體由面板、骨架和背龍骨組成。為保證整個(gè)底模平整度，用8mm厚的鋼板做面板，用I10的工字鋼做勁性骨架，每400mm布置一道。為保證底模整體剛度用槽鋼作為模板背龍骨。

2．1．2模架拆除及前移

模架自上一施工點(diǎn)移動(dòng)至下一施工點(diǎn)定位后，即可拆除移動(dòng)門架的上拉桿、下拉桿及內(nèi)側(cè)斜拉桿，便于車輛尤其是混凝土罐車的通行。

混凝土澆筑完畢后，待混凝土強(qiáng)度和彈模達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后，進(jìn)行橫向張拉。張拉完成后，立即安裝移動(dòng)門架的下拉桿、內(nèi)側(cè)斜拉桿及上拉桿。拆除底模時(shí)應(yīng)該先拆除兩端及中間的上下拉桿，底模用6個(gè)5t手拉葫蘆吊住防止掉落，6個(gè)手拉葫蘆分別布置在T梁的梁端和中間位置，然后拆除其余的上下拉桿和頂桿，然后松開(kāi)6個(gè)5t手拉葫蘆，底模脫?？科渥灾貙?shí)現(xiàn)，松開(kāi)手拉葫蘆時(shí)速度要慢并盡量同步，待底模脫離到位后拆除6個(gè)5t手拉葫蘆，同時(shí)下降在行走梁下的8個(gè)千斤頂將模架落在軌道上，此時(shí)通過(guò)兩個(gè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，即可前移至下一個(gè)工位。模板安裝采用與拆除相反的工作步驟［1］。

2．2方案二

2．2．1模架構(gòu)造

模架由移動(dòng)臺(tái)車架、整體模板、配重組成，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

圖3 方案二模架構(gòu)造圖

臺(tái)車架構(gòu)造與方案一基本一致，采用工字鋼和槽鋼焊接成骨架。與方案一的區(qū)別是：沒(méi)有保證兩側(cè)同時(shí)移動(dòng)及整體性的移動(dòng)門架，采用了兩側(cè)分體、尾部加配重的方案。

在工程施工期間突發(fā)的安全事故大多數(shù)是由于操作不當(dāng)及材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)的原因造成的。操作不當(dāng)?shù)膶儆谥饔^方面的因素，在一定程度上難以把控。但材料質(zhì)量方面的原因，只要嚴(yán)格管理，即可以在源頭控制。在材料驗(yàn)收的過(guò)程中，材料管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)次品或者不符合規(guī)范的材料，可以避免其進(jìn)入項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，這樣就可以在材料進(jìn)場(chǎng)前，就對(duì)項(xiàng)目安全進(jìn)行有效控制，將一些材料安全隱患在源頭消滅掉，最大程度上避免安全事故的發(fā)生概率。

2．2．2模架拆除及前移

混凝土澆筑完畢后，待混凝土強(qiáng)度和彈模達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后，進(jìn)行張拉。張拉完成后，接著拆除底模，底模拆除與方案1相同，底模拆除后通過(guò)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，即可前移至下一個(gè)工位。模板安裝采用與拆除相反的工作步驟。

2．3方案三

2．3．1模架構(gòu)造

現(xiàn)澆模板體系包括3部分：懸臂桁架梁、整體底模和可走行龍門架，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4　方案三模架構(gòu)造圖

每套底模板長(zhǎng)度為1孔T梁長(zhǎng)度，由8mm厚面板、骨架和背龍骨組成。具體見(jiàn)方案1、方案2。

2．3．2模架拆除及前移

當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，進(jìn)行橫向張拉，張拉后就可以拆除底模板。拆模時(shí)，松開(kāi)吊桿和水平拉桿，靠自重把模板脫模。模板下來(lái)以后，用懸臂梁頂部滑動(dòng)小車把外側(cè)吊桿及模板外移至聲屏障外側(cè)，模板卸下要養(yǎng)護(hù)備用。將龍門架和懸臂桁架梁用底部走行輪推動(dòng)到下孔梁施工。

3　方案分析

3．1適用性

由三種方案設(shè)計(jì)圖可以看出，各方案均能在施工過(guò)程中保證車輛的通行，不會(huì)對(duì)其他施工造成阻礙，可以滿足工程工期緊張時(shí)的需要。

3．2安全性

為保證施工的安全性，需要模架有著足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)模架時(shí)，需要對(duì)模架各部分的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。

工作狀態(tài)下模架承受的荷載有混凝土的重量、模板重量還有施工荷載。脫模及前移狀態(tài)模板與混凝土脫離，此時(shí)吊桿只受到模板自重，通過(guò)計(jì)算看出，模架在工作狀態(tài)和模架外吊桿在移動(dòng)狀態(tài)受力均滿足施工要求。

3．3質(zhì)量保證

三種方案的底模設(shè)計(jì)一致，由面板、骨架和背龍骨組成。為保證整個(gè)底模平整度控制在1．5 mm內(nèi)，面板采用δ＝8mm的鋼板拼接而成，每塊鋼板為1 500mm×1 350mm。骨架用I10的工字鋼，按400 mm間隔布置。為保證底模在現(xiàn)澆時(shí)的整體剛度，模板的背龍骨用2［18a的槽鋼，為避免底模焊后變形，骨架與面板間采用50mm／150mm間斷焊，焊縫厚度6 mm。為了保證底模安裝的準(zhǔn)確，底模與T梁翼緣底面有200mm長(zhǎng)的接觸面，以保證翼板的幾何尺寸。

面板最大撓度計(jì)算公式：V＝0．677qd4／（100EI）≤［V］。式中：q為混凝土壓力標(biāo)注值；d為面板的骨架間距，取400mm；E為面板的彈性模量，取2．1×106MPa；I為面板的截面慣性矩，I＝1／12bh3＝1 350 mm×8mm3／12＝5．76×104mm4。

由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，可取一單側(cè)進(jìn)行計(jì)算。要澆注的混凝土的體積為16．426m3，取混凝土的自重γ＝25kN／m3，則要澆注的混凝土自重G＝25 kN／m3×16．426m3＝410．65kN。則q＝410．65 kN×1．5／32．6m＝18．9kN／m。

經(jīng)計(jì)算，撓度V＝0．027mm≤1．5mm，滿足后澆橋面板的質(zhì)量要求。

4　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)三種鐵路后張法簡(jiǎn)支T梁現(xiàn)澆橋面板模架設(shè)計(jì)方案的分析，可以看出三種方案都能滿足施工的需要，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了模架的便捷及適用性。施工中，充分體現(xiàn)出模架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆卸靈活、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足安全、質(zhì)量、環(huán)保等施工要求，對(duì)同類型的結(jié)構(gòu)施工有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

［1］王洋．客運(yùn)專線簡(jiǎn)支箱梁后澆翼緣板施工工法［J］．科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009（19）：197－201，211

Design Schemes of the Formwork Template for the Cast－in－Place Bridge Deck Panel of a Simple Supported T－Shaped Railway Beam by the Post－Tensioning Method

Wang Haitang
（19th Bureau Group Co．Ltd．of China Railway，Beijing 100176，China）

Abstract：In order to meet the requirement in the setting of the sound barrier of the railway T－shaped beam，the bridge deck panel is designed with the post－cast side beam flange，by which we mean that，when the T－shaped beam is prefabricated，a clearance of 1 350mm at the out side of the deck panel is pre－kept for the sound barrier，which will be cast－in－place at the same time as part of the deck panel after the T－shaped beam is erected．In the course of the pre－casting construction，the passage of the bridge has to be ensured and other construction processes should not be influenced．In the meanwhile，the safe construction should also be ensured because the construction has to be performed high overhead，in which case during the post－casting construction the design and the right choice of the formwork template system has to be paid much attention to．By summing up experience in construction，three design schemes for formwork template are introduced in the present paper．It is sincerely hoped that this paper may be of some help to the construction of the cast－in－place deck panel of T－shaped beam and other similar projects．

Key words：railway T－shaped beam；casting－in－place bridge deck panel；template scheme

作者簡(jiǎn)介：王海棠（1969—），男，工程師，主要從事鐵路橋梁施工技術(shù)工作 wht19691124＠163．com

收稿日期：2015－09－23

中圖分類號(hào)：U445．471

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672－3953（2016）01－0064－03

DOI：10．13219／j．gjgyat．2016．01．017