变截面节段梁预制模板的设计与应用研究

谭坤

摘要：文章针对目前在桥梁工程中预制节段施工技术的不断发展和应用，以某桥梁工程为例，对其变截面节段梁预制模板的设计以及其模板在施工中的具体安装和应用情况，希望给同行货同类工程施工提供一定的借鉴经验。

关键词：变截面节段梁;预制模板;设计;应用

一、引言

在目前的铁路桥梁工程设计与施工中预制节段施工技术的应用越来越广泛，而且在不断应用的同时也在不断改进和优化此施工技术。但是在此技术的应用中也需要严格把控节段几何尺寸来对所设计的节段结构形状进行获取。这就需要在进行节段设置的阶段也从几何尺寸控制和测量等环节确保其作业的精准性，通过质量管控来实现上述目的。而针对变截面节段的预制施工来说，需要通过模板设计和施工来对硬件进行体现，这也是变截面节段梁施工中需要重点进行控制的环节。

二、工程概述

以某桥梁工程为例，其引桥是420榀，上部结构起讫桩号为K7+437.000-K8+127.000，总长690.0m（含桥台）。桥梁上部结构为主跨40m的预应力混凝土连续箱梁，跨径布置为（7×40+5×40+5×40）。副通航总共预制是398榀，起讫桩号为K6+663.00-K7+437.000，总长774.0m。桥梁上部结构为主跨153m的预应力混凝土刚构-连续箱梁，跨径布置为（81m+4×153m+81m）。其中K6+663.000-K6+666.779位于直线上;K6+666.779-K6+846.779位于缓和曲线上（桥梁第一跨大部分及第二跨约102.8m）;K6+846.779-K7+437.000位于半径1600m的曲线上。

三、变截面节段梁预制模板设计

（1）变截面节段梁预制模板总体设计

在本文所介绍的工程项目中，所采用的变截面节段梁预制模板是一种大跨度、超高扭曲体匹配箱梁预制钢模板系统。其中所采用的模板主要有3套，分别为A套、B套以及C套。在预埋导轨上主要进行底模和内模系统的安装，确保其可以在导轨上进行移动。而在导轨的两侧则需要进行侧模系统的设置，在此系统的固定端来进行端模系统的设置。在此项目中的此种模板系统主要具有以下几个方面的特点：首先就是其中的底模系统主要的组成部分就是底模、底模调节点、倾角的底模调节装置等。而其中的内部系统的主要组成部分就是内模液压系统和内模螺纹旋杆系统。其中侧模系统的主要组成部分就是其调节机构，主要起到的作用就是调节侧模位置。其中端模系统的主要组成分为就是端模固定块段、变化块段以及超高变化块段等。

（2）箱梁底模系统设计

在此系统中主要由底模台车、底模、液压顶升油缸、液压水平移动油缸、旋转液压油缸、固定旋杆等组成。其具体的设计就是在预设轨道上进行底模台车的设置，而且与底模进行连接。而液压顶升油缸则在底模台车上进行安装而且可以发挥顶升底模的重要功能。水平移动油缸则可以发挥平移底模的功能。旋转液压油缸则主要起到对底模进行旋转的作用。此外还要讲低层支架安装在底模台车与底模上，而且将起到对底模倾角进行调整作用的底模液压顶杆设置在底模之间。固定旋杆则主要起到对底模位置进行固定的作用。此种设计思路的系统不仅便于使用和加工，而且能够按照不同的需求来对底模的位置和倾角进行调整，在施工过程中也可以通过自动化施工的方式来实现施工效率和质量的提升。

（3）应用优势

根据上述设计方法的主要优势就是能够预制大跨度和缓和曲线上节段梁的预制板，还能够在特殊地域桥段上开展节段梁的高效预制。此种模板的应用可以实现模板应用效率的提高，并且针对节段梁具有较大高度变化的问题以及模板超高和超重的问题进行有效解决，而且经过实践证明其可以有效節省施工进度并且实现劳动强度的减少。

四、变截面节段梁预制模板具体应用

（1）底模安装

在本文中所介绍的工程中，所采用模板中底模的厚度为10mm，而且在此底模上安装有固定装置。在本工程节段梁中的一个预制点中需要使用2套底模及其相应的支撑平台。而且这两套底模和平台能够使用台车来进行换位，也可以通过龙门吊来对模板进行移进和移出。此外还将4台液压千斤顶设置在底模台车上，且按照横向和竖向的方式来进行排列布置，其主要作用就是对外模进行调整来确保与梁端的位置匹配。

（2）侧模和内模的安装

在本工程中所使用的预制侧模的材质为厚度为8mm的优质钢材，而且在侧模上进行纵向和横向肋筋的设置，在进行现场拼装作业时采取的是分别加工的方式。在安装时在支架结构上进行侧模的安装和支撑，然后通过螺旋调节系统调节功能的发挥来保证侧模和配梁二者的紧密性连接要求。同时还要便于后续施工中对其进行安装和拆卸。而内模则采用的是厚度为6mm的钢板，也进行了加劲肋的设置。此工程中的内模采用的是组合模板的设计方式，按照施工需求来进行标准块和异性块的组合使用。在内模安装中的不同内模之间需要通过撑杆来起到支撑作用。在对内模进行开启和闭合时主要是通过液压系统和台车来实现的，而且还可以进行伸进以及移出。而对于箱梁腹板的内模来说，则需要对可 更换模板进行单独设置，而且通过水平撑杆的使用来实现对混凝土浇筑时产生的侧压力进行抵抗。

（3）端模安装

本工程中的端模为固定端模，其主要是为台座进行配置的，通过其与支撑架的连接和固定，以及通过螺杆来进行调整，实现对水平值和垂直度控制的加强。在端模安装完成之后的 节段施工过程中，需要确保其位置不变，而且需要将其作为首片新节段一端的端模来使用。此外还有活动端模，二者的厚度都是10mm，并且在加劲之后确保其与支撑锚固支架进行连接，而且通过螺栓来确保其与底模和侧模进行连接以及固定。在此后的施工中，确保与之相匹配的两端就位之后还要通过隔离剂的使用来涂刷匹配梁断面，确保节段分离。然后通过底模台车来对匹配梁段进行移运。在后续的节段预制施工中，则需要按照箱梁节段预制施工程序施工，主要的顺序就是在开展立模施工完后曾之后在对钢骨架进行吊装，然后在浇筑完成之后进行拆模，最后才能开展移梁作业。

五、结语

在目前预制节段施工技术在桥梁工程中的应用越来越广泛的同时，针对变截面节段梁预制模板的设计与施工来说，需要在对具体的工程情况和要求进行结合的同时，严格执行相应的设计和施工标准，并且做好设计和施工阶段的质量控制，实现桥梁工程施工质量和安全性的提升。

参考文献：

[1] 汪永进， 张长春. 双U箱形变截面节段梁预制技术研究[J]. 铁道建筑技术， 2017（11）：55-58.

[2] 李宸观[1]. 新型模板体系在变截面现浇箱梁施工中的应用探讨[J]. 科技与创新， 2017：141.