预制箱梁整体式液压模板施工技术研究

赵帅

摘 要：在箱梁预制工艺中，从钢筋安装到预应力张拉，传统模板和整体式液压自动化模板基本上一致，在目前桥梁箱梁预制领域已经较为成熟。本文主要针对整体式液压自动化模板在箱梁施工中的模板安装、模板拆除、模板整体移动施工工艺和操作要点进行了现场施工探索和研究，形成了一套行之有效的施工操作方法，为以后桥梁施工领域箱梁预制规模化、自动化、流水线工厂化生产总结了经验，具有很好的借鉴价值。

关键词： 整体式液压模板  箱梁预制  施工技术研究

1  工程概况

湛江环城高速TJ1标项目共有预制梁601片，其中25m箱梁363片，20m箱梁165片，30m箱梁73片。25m小箱梁采用整体式液压钢模板施工，剩余20m及30m箱梁采用常规模板施工。

采用传统箱梁混凝土模板施工时，混凝土浇筑过程中通常由现场人工将箱梁的内外模板摆放到相应位置，然后再浇筑箱梁混凝土，整个混凝土模板的支模和拆模过程由人工操作，工作方式效率低、危险性大、模板维护成本高，且混凝土质量控制难以得到保障。全智能控制液压钢模板通过采用PLC模块控制液压自动控制系统和红外测温测距系统，实现了在混凝土浇筑过程中自动走行。外模自动横移、纵移、自动定位，内模自动支拆模等功能。相比传统模板有如下应用优势：

（1）模板自动化程度高。人工操作PLC模块，实现模板整体安装、拆除和移动，极大降低了预制箱梁中模板安拆的工序时间。

（2）模板整体性能好﹐保证了箱梁施工质量。内、外模均为整体作业﹐接缝少、保证了箱梁外观质量，同时﹐整体作业有效提高了模板的周转次数。

（3）绿色环保，减少能耗。在保证箱梁质量、施工安全等要求的前提下，整体式液压模板是通过技术创新直接减少能源消耗的一种手段，符合国家环保、绿色施工理念。在预制施工中减少了人工、机械、材料资源的投入，提高了施工质量、安全和进度。

2  整体式液压模板系统

模板系统根据功能分五部分：外模及外模台车、内模及内模支架、端模、底模和液压系统（见图1）。

2.1外模及外模台车

外模采用侧模包底模、侧模包端模形式;下圆弧设置在外侧模上，外侧模板端头1.5m设计成活动连接，以便中跨与边跨侧模可变换。外模走行时，模板支承在模板小车上。

外模面板采用8 mm不锈钢复合板，复合板通过内楞支撑，由间距为1.5 m排架加固，再与两横向双槽钢相连组成空间析架结构体系。析架竖杆底部设置螺旋撑杆，外模板单侧设置4台台车，每台台车设置⒉个竖向千斤顶和l个横向千斤顶，单侧模板共8个千斤顶将整片模板支承起来。台车采用4台1.1kW电机驱动，分别布置在两外侧小车，配置变频器，使台车启、停平稳。外模结构如附图1所示。

3  整体式液压自动化模板操作要点

3.1  操作步骤

台座施工→在台座两侧分别铺设2根轨道→模板分节工厂加工→单侧模板现场拼装成整体→检查处理模板拼缝→安装液压系统和行走台车→开动行走阀门将模板整体前移至预制臺座位置→开动竖向干斤顶阀门竖向伸缩调整模板的高度→开动水平千斤顶阀门横向伸缩调整模板的横向平面位置→检查整体侧模与台座的拼缝→完成预制箱梁侧模的安装→安装其他模板、绑扎钢筋、安装预应力管道浇筑混凝土→拆除模板（开动竖向千斤顶阀门竖向下落竖向千斤顶3cm→开动水平千斤顶阀门横向移动水平千斤顶离开台座方向15 cm一开动竖向千斤顶阀门竖向下落竖向千斤顶15cm）→纵向行走至下一个台座进行模板的安装。

3.2  模板台车调试

模板设计时已考虑足够的刚度，防止模板变形，侧模分节加工，模板运输至施工现场后重新拼装整体，将侧模分别与台车竖向千斤顶连接固定，模板节段间采用法兰连接，进行精心效正，最大程度的减少模板间的拼缝和错台后进行固定，确保整体式模板线型直顺美观，检查模板错台情况，对无法避免的错台进行打磨处理，将各节段模板法兰后进行点焊固定，将作为永久性的固定面板。模板拼装时严格控制各部位尺寸，模板拼缝间用专用双面止浆条填塞，以防止漏浆，模板底口采取在台座预埋槽钢内夹塞橡胶带以防止漏浆。模板安装完成后，安装液压系统，按照模板设计先进行液压油管的布置，将液压油管与竖向、横向千斤顶进行对接，布置安装液压系统控制箱。

整个模板系统安装完成后，进行模板的调试，调试的重点主要为：和台座线型的协调性、模板自身竖直度的控制、液压系统的运转是否正常、行走系统是否正常。对液压系统的升降、横移进行测试，对模板前移台车进行测试，对模板的顺直、竖直进行测试，结合台座进行模拟，发现问题及时处理，保证在施工时顺利进行。

3.3  模板安装

模板调试合格进行验收，合格后才准许投入正式生产。模板安装施工具体操作如下：

（1）检查轨道范围内有无杂物，开动移动行走阀门将模板整体前移，运行台车沿轨道行走至即将预制的台座位置，保证模板与台座基本平行。

（2）提前运行液压系统，使油压表压力至5MPa时操作人员开始操作液压控制杆，控制每个竖向和横向千斤顶进行模板的安装。

（3）开动竖向千斤顶和横向千斤顶阀门竖向横向伸缩调整模板的高度，将两侧自行式整体液压模板初步横向和竖向靠至台座。

（4）模板初步到位后，根据和台座的横向距离和竖向高度，调节液压系统控制阀，一般情况下操作顺序为先调整竖向位置后调整横向水平位置，即先开动竖向千斤顶阀门竖向伸缩调整模板的高度，后开动横向千斤顶阀门横向伸缩调整模板的平面位置，然后关闭模板调整合适位置的油阀锁定装置，个别局部进行微调，从而达到和台座密贴的状态，检查模板底部与台座的拼缝情况。

（5）调整模板的竖直度，采用水平靠尺、线锤调整模板背肋的垂直度，调整可以通过模板自带的液压千斤顶来调整（需要调整液压系统供油阀），也可采用单独的千斤顶来调整，竖直度合格后，采用固定顶托定位。

（6）固定模板底部对拉杆至此，模板安装施工流程结束。

3.4  模板拆除

模板的拆除通过控制水平、竖向千斤顶伸缩的控制杆，完成模板整体的拆除。拆除顺序如下：先将竖向千斤顶向下移动3cm左右;将横向水平千斤顶横移15cm左右;再将竖向千斤顶再下移15cm左右，实现模板与梁体的分离，达到远离梁体的安全距离及行走空间;检查模板轨道是否有杂物，拉杆等是否存在问题，检查无误后纵向移动至下一个台座。

板拆卸完成后，通过操作控制箱按扭控制行走电机纵向移动。在纵向移动时将两侧油管全部拆卸放置妥当，油管快速接头口用塑料包裹，以免杂物堵塞油路，行走须在轨道杂物清除干净的情况下移动，防止卡坏台车。

3.5  整体式液压模板与普通模板工效对比

经过现场施工对比可知，在工人数量及龙门吊工效相同的情况下，整体式液压模板施工周期比普通模板缩短了2.75倍，减少了预制梁在模板施工阶段的时间，同时缩短了台座占用时间，为预制梁的生产提速带来了可操作性。

4  结束语

综上所述，通过本项目整体式液压模板箱梁预制方法与常规方法对比，可知在龙门吊和工人数量相同的情况下，前者无论是在生产效率还是预制梁外观方面都明显强于后者。因此在考虑到实际施工操作、施工成本控制、保证施工质量、提高工作效率等多种因素下，箱梁整体式液压模板具有很大的实用性。

参考文献

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【2】王殿伟. PC箱梁短线法节段预制施工技术世界桥梁，2016，44（3）：25—29.

【3】张鸿，郑和晖，陈鸣.波形钢腹板组合箱梁桥节段预制拼装工艺试验.桥梁建设，2017，47（1）：82—87.