湖南省第三工程有限公司 湖南 湘潭411100
摘要:在桥梁施工中,箱梁内模安装和拆除比较困难,通常费工费料。经过在长期的工作中发明了一套可整体安装与拆除的内模体系,经过多个项目的应用,已形成一套较为成熟的施工方法。本文以湘江河东风光带二期项目为例对这套施工方法在箱梁施工中如何应用作阐述。
关键词:箱梁;内模;整体;安装;拆除
在箱形桥梁施工中,箱梁的内模安装和拆除难度大,常规做法有定型充水胎模、钢模拼装等方法。但这几种方法在模板安装和拆除时比较困难,模板施工时间长,劳动量消耗大,施工时费工、费料。箱梁内模体安装与拆除施工方法是在安装内模时,先在场地上组装好后,再整体吊装至箱梁定位钢筋上。在箱梁浇完后,拆模时,能够整体收缩,再拉出。既便于施工、节约人工、降低劳动强度,缩短工期,又有利于保证工程质量,而该模板体系可以多次重复使用,节约成本,实用性很强。
1、工程实例
湘江河东风光带二期项目位于湘潭市河东湘江之滨,南起湘黔铁路桥,北至沪昆高速公路桥。工程包括道路、桥梁、涵洞、排水、亮化、交通、景观绿化等项目内容,道路全长7.285 公里、生态景观总用地面积98.47公顷,工程总造价约9.31亿元。该项目有龚家浸桥和冯家浸桥两座桥梁。在该工程中应用了箱梁内模体安装与拆除施工方法,得到了建设方、监理方以及公司领导的一致认可,取得了极好的经济效益和社会效益。
2、施工特点
2.1整体拼装。该箱梁内模是由两片定型钢模分段做成的C型模板,通过活动铰、链杆和螺栓等组合杆件使内模组合成整体。可以在梁体外的场地上立模架,进行整体拼装。
2.2节约工期。在箱梁扎底板和侧壁钢筋时,可同时拼装箱梁内模,箱梁底板和侧壁钢筋好后,即可采用龙门吊将内模整体吊装到箱梁内,完成内模安装工作。拆模时,可将内模整体收缩后,采用千斤顶和卷扬机进行整体拖出,节约了箱梁内模安装和拆除时间。
2.3机械化作业,效率高。安装时,内模拼装完后,采用大型龙门吊吊装,拆除时,采用千斤顶作业,内模收缩后采用卷扬机牵引,拉出内模,再利用龙门吊将已拆除的内模吊入支模架内。再次支内模时,采用千斤顶顶推拉杆,使内模伸张到最大位置,再固定活动铰,即可完成支模。作业过程中,多种机械配合施工,机械化程度高,提高了劳动效率。
2.4节省人工。操作过程中主要为机械作业,现场只需三个人配合采用千斤顶完成内模的伸张与收缩和活动的固定与活动即可。
3、工艺原理
箱梁内模整体安装与拆除施工的关键技术是将箱梁的内模采用活页的方式,进行模块化设计。采用活页、铰、拉杆,使内模体系在水平动力的作用下,进行固定体系与瞬变体系的切换,来实现内模的安装与拆除。
具体如图1所示,箱梁内模在大致在立面的2/3处沿内模通长方向将内模分成大小两片,然后在大小两片内模的侧模2/3高度上各设置一个活动铰,便于内模的伸缩。每片模板按间距1000mm采用钢板设置立杆,该立杆为内模板伸缩的竖向拉杆,由上、下两段组成,中间通过两个螺栓连接,并在底部和顶部通过活动铰分别与底模和顶模连接。在立杆的中间采用一个螺栓与动力拉杆连接,该动力拉杆为槽钢。在外部千斤顶的推力下,槽钢沿箱梁水平方向运动,带动立杆作上、下运动,从而实现了支模和拆模。
内模设计图:
图1整体安装与拆除箱梁内模设计图
4、施工工艺及操作要点
4.1工艺流程
安装准备→在场地上组装内模→内模吊装→内模拆除→清理、组装内模→检查、下一片箱梁内模准备。
4.2操作要点
(1)施工准备。①整体内模设计。根据箱梁内模长度、结构尺寸、组合钢模长度、起吊设备起吊能力以及吊装稳定性,进行节段划分。30m以内的箱梁可以整体做一个节段,30~40m的箱梁可以平均分成两个节段,再进行组装。②加工制作内模。将设计好的内模分成2m一节段,进行加工制作。可委托钢结构加工厂按设计图纸分片加工,再到现场进行焊接。③准备支模架。根据整体内模的长度来确定支模架形状和长度,进行支模架结构图纸设计,并在现场加工制作支模架。
(2)在场地上组装内模。①首先在场上架设支模架,以防止内模倾倒。②再将分片加工成型的内模吊入支模架内,在支模架内按模板设计图纸对内模进行拼装、焊接成沿箱梁通长方向上的两片模板。③然后,采用千斤顶对水平推拉杆进行试推和试拉,内模支撑体系的灵活性和稳定性能满足安装与拆除要求时,将推拉杆推到位,使内模扩张到最大位置,即内模安装成型时的位置,即可固定竖向立杆上的螺栓使瞬变体系转化成固定体系。④最后将两片模板的底部和顶部采用联系杆和螺栓固定,使整个内模成为固定体系。
(3)内模吊装。底板钢筋绑扎完后,即可将安装成固定体系的内模采用龙门吊整体吊入箱梁底板钢筋上。内模较长时,可在内内模两端设缆风绳,吊装过程中,人工拉扯缆风绳以增加内模吊装时的稳定性。
(4)内模拆除。①混凝土浇筑后,达到拆除条件时,即可拆除内模,内模拆除时,首先松开除内模两端以外的两片模板顶部与底部联锁装置上的螺栓,拆除内模除两端外的所有联锁装置。②再松动内模支撑体系上活动连接件上的螺栓,使内模由固定体系转变为瞬变体系。③等拆模人员走出内模后,再松开内模两端的联锁装置,使整体内模分成大小两片通长的内模,这时内模已由固定体系转换成瞬变体系了。然后,采用千斤顶推动拉杆使模板收缩即可实现拆模。④采用千斤顶推动小块整体内模(1/3模板)的活动连接件上的推拉杆,使该片模板先收缩,再推大块整体内模(2/3模板)的活动连接件上的推拉杆,使该片模板同样进行收缩。⑤收缩完内模后,再采用卷扬机将收缩后的内模从箱梁中拉出来。可在整体钢模下垫钢管,即可保护钢模又可减少钢模底部与地面的摩擦系数,便于拉出钢模。
(5)清理、组装内模。内模被卷杨机拉出来后,采用龙门吊吊入支模架内,对内模的表面进行清理,并涂刷脱模剂,并在场地上组装后,以等待下一片梁施工,以便于内模的重复周转使用。
(6)检查、下一片箱梁内模准备。①箱梁质量检查。②整体定型内模外观检查
5、质量控制措施
5.1模板安装过程严格执行以下国家及行业质量标准及技术标准。
5.2 建立健全质量管理体系,严格进行技术交底,增强管理人员及施工人员质量意识。
5.3结构件设计图纸使用前,严格进行审核复查,确保设计图纸结构尺寸准确。
5.4标准件加工时,每件进行检查,确保加工质量。并在第一套标准件加工完成后,进行一次试拼装,确保加工及拼装质量。
5.5 内模拼装时,严格检查各构件的拼装质量,并检查支撑系统的稳定性。
5.6 内模吊装前,箱梁钢筋绑扎施工工序必须严格检查,确保钢筋绑扎规范标准。
5.7加强施工监控,严格执行监控指令。
6、安全措施
6.1 认真贯彻“安全第一,预防为主”的安全方针,根据国家有关规定建立健全完善的安全组织管理机构,实行安全生产责任制,确保安全生产的正常进行。
6.2认真编制施工安全专项方案,对制作及安装工序严格进行安全技术交底,加强安全教育及培训工作。
6.3制订安全技术操作流程,作业严格按工艺流程进行。
6.4内模吊装时,严格遵守吊装安全操作流程进行施工,确保吊装安全。
6.5施工前对作业班组进行班前教育,特种作业人员必须持证上岗。
6.6内模吊装时采用人工拉缆风绳进行稳定起吊物,现场作业人员严禁在起吊物下面行走或停留。
7 环保节能措施
7.1严格执行国家施工现场文明施工有关规定。
7.2现场保持清洁,做到文明施工、活完场清。
7.3生活污水排入城市下水道,生产用水可排放至蓄水池经沉淀后再次利用。
7.4用水用电处挂节约用水、用电警示牌,使用节能灯具并尽量节约用电。
7.5杜绝常明灯和机械空转等现象。
7.6生活垃圾设置收集设施,分类收集,防止随意丢弃,污染环境。
8 经济及社会效益分析
8.1 经济效益
采用内模整体拼装时,根据施工任务调整拼装时间,控制在施工人员施工任务清闲状态先施工,并且内模整体拼装形成了标准化施工,提供了广阔的工作面大,降低施工人员窝工现象,提高了工作效益。
内模整体拼装与拆除技术与散拼散拆技术经济效益分析表 | |||||||
施工工艺 | 梁长 | 施工天数 | 人工费 | 材料费 | 机械费 | 合计 | 平均每米箱梁内模费用 |
内模散拼、散拆 | 30m | 6天 | 300元/日*4人*6天=7200元 | 1000 | 1200元 | 9200元 | 306.66元/m |
内模整体拼装与拆除 | 30m | 4天 | 300元/日*4人*4天=4800元 | 1000 | 1500元 | 7300元 | 243.33元/m |
平均每米箱梁内模安装与拆除节约用:306.66-243.33=63.33元。
8.2社会效益
同传统组合钢模散拼装对比,内模安装不占用箱梁施工工期,只在整体吊装时占用箱梁施工工期,缩短箱梁施工工期。
内模整体拼装与拆除技术与散拼散拆技术施工工期对比
项 目 | 内模安装(天) | 内模拆除(天) | 合计(天) |
内模组合钢模散拼装 | 4 | 2 | 6 |
内模整体安装与拆除 | 3 | 1 | 4 |
节约工期:6-4=2天/根梁
采用本施工方法,拼装速度快,拼装质量高,缩短了单跨箱梁施工进度并提高了施工质量。
8结束语
该技术施工工艺先进、技术可靠,施工过程中环境污染少、施工进度快,箱梁预制后外型美观,质量有保证,均符合设计和规范要求,保证了施工质量、安全和进度,节约了施工成本。
参考文献:
(1)黎棠兴《青岛海湾大桥60m预制箱梁模板结构及安装施工技术》,广东公路交通,2009年第4期。
(2)刘峰《新型液压模板在预制箱梁施工中的应用》,工程技术,2019年第4期
(3)王炳军《箱梁模板制作与安装施工技术》,低温建筑技术,2008年第5期。
(4)何俊《现浇箱梁及预制箱梁施工关键技术》,商品与质量,2019年22期。
(5)聂强《预制箱梁施工技术要素与质量控制方法实践》,安微建筑,2019.12.31。
(6)张平、刘小蓉、谭元教、卢晓颖《浅谈混凝土质量通病的防治》,四川省公路学会工程施工专业委员会2011年学术交流会,2011.10.01。
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