东涌大桥主桥悬臂浇筑挂篮模板的改装设计加工施工技术

　　摘要：东涌大桥主桥为65+100+65m三跨一联预应力砼变高度连续梁，上下行两座分离式设计。该工程的悬臂浇筑箱梁形式与2006年我司施工的沙湾大桥悬臂浇筑箱梁形式类似，针对我司现有材料，通过对模板的设计优化，采用新的技术措施，做到尽量利用现有资源，以达到降低成本目的。
　　关键词：悬臂浇筑；改装；施工技术
　　一、概况
　　广州市番禺区东涌大桥工程位于番禺区东涌镇，路线基本南北走向，起点接启新路K1+345，沿原启新路向南跨越骝岗水道后终点接原鱼窝头镇市鱼路，全长1.23m。
　　东涌大桥主桥为65+100+65m三跨一联预应力砼变高度连续梁，上下行两座分离式设计。箱梁采用单箱单室结构，三向预应力体系，C50混凝土结构。梁体采用直腹板，箱梁顶板宽11.6m，底板宽度为6.5m，腹板厚度40~70cm。箱梁梁体两翼悬臂长度为2.55m。箱梁纵向底缘曲线底板厚度均按1.6次抛物线设计，梁高从6.5m到2.5m高变化。
　　二、模板改装的目的
　　由于本工程中挂篮悬浇体系模板系统需求量大，模板质量要求较高，与2006年我司施工的沙湾大桥悬臂浇筑箱梁形式类似。针对我司现有材料，节约工程造价，利用现有资源以节约成本成为首要考虑因素。
　　本工程桥梁箱梁为变截面箱梁，左幅及右幅箱梁倒角位置角度不同。为使模板系统对结构质量及外观不能有负面影响，且方便挂篮操作，做到施工方案设计合理、经济，保证挂篮施工的安全、稳定和节约施工成本的目的，将模板分解为标准块、转角块、调节块三种，通过提高模板的加工精度及对调节块的改装来实现箱梁截面的变化，从而达到操作方便、质量优良、经济实用的目的。
　　三、模板的设计加工的重点及难点
　　1、在模板设计中，箱梁模板分为转角模板和直线段模板，如何进行箱梁倒角位置转角模板的加工，并与直线段模板按何种形式进行拼接是模板设计的重点和难点；
　　2、箱梁节段左右腹板设计高度不同，如何通过模板进行调节两侧模板的高差；
　　3、箱梁面为2%的横坡、挂篮两轨道处箱梁面高差达13cm的情况下如何确保施工安全。
　　四、模板的设计加工技术
　　1、模板设计
　　三角挂篮，又称斜拉组合式挂篮。挂篮采用三角斜拉式挂篮，由主承重系、底篮系、内外模板系、悬吊系、走行及锚固系统组成。挂篮的适应梁重、梁长、梁宽、梁高等技术指标，应根据具体的箱梁结构设计情况进行设计和确定。它是在平行衍架式挂篮的基础上，将受弯桁架改为三角形组合梁结构。由于设置斜拉杆的受拉作用，将大大降低了主梁的弯矩，从而使主梁能采用单构件实体型钢。三角形挂篮平衡重系统利用已成形梁段竖向预应力钢筋作为后锚点，取消了平衡重的压重结构。其底模平台及侧模支架等的承重传力与平行桁架式挂篮基本相同。
　　本桥中施工时将箱梁模板分为转角模板和直线段模板，箱梁倒角位置转角模板由厂家加工，并对现有旧模板改装为直线段模板，最后与转角模板进行拼接。现场施工时由于箱梁有2%的横坡，左侧及右侧模板并不相同，针对这个问题，采取加工两种转角模板的形式，通过转角模板进行调节两侧模板的高差。
　　按照常规做法，有横坡箱梁截面施工时通常靠前吊带的升降调节前托梁高低来实现截面变化。这种做法虽然操作简单，但由于侧模与底模不是同一个整体，二者不容易固定，以致施工时侧模与底模交接处往往出现漏浆甚至崩模的现象，从而箱梁的整体外观及线性不能得到保证。
　　在本工程施工过程中，技术人员通过分析每一节段梁的截面形式及箱梁整体线形，将模板分解为标准块、转角块、调节块三种。其中标准块即为规则定型模板，本过程中标准块为1.5m×1.5m及1.0m×1.5m两种规格模板；转角块即为转角模板，用于连接侧模及底模，以保证二者为同一整体，从而解决漏浆及崩模的难题来保证箱梁的外观及线形；调整块即为箱梁底部不规则模板，通过对调整块的改装来实现箱梁截面的变化。以1#～4#块节段梁为例，如图1：
　　图1箱梁模板拼装示意图
　　2、模板加工拼装技术
　　本工程桥梁箱梁为变截面箱梁，左幅及右幅箱梁倒角位置角度不同，模板加工需在特定的平台上进行，平台要做到平整度及循环性满足要求。
　　另外，模板系统在各种热源的影响下，常产生复杂的变形，破坏了模板系统间的相对位置精度，造成了加工误差。据现场统计，由于温度差形引起的加工误差约占总加工误差的40％～70％。热变形不仅降低了模板的加工精度，而且还影响了加工效率的提高，采取如下措施：
　　（1）考虑到温度的不均匀与变形的关系，在标准块模板加工时首先控制加工顺序。焊接时注意焊接顺序，做到四周均匀、同步，使模板均匀受热。并采用在割口周围加设浸水棉纱等方法，减小热影响区并有效防止割口变形和力学性能下降。
　　（2）尽可能采用粘接或螺栓连接方式，模板各构件之间的联接是在专用拼装平台上进行的，在联接时，首先要确保相互联接的构件之间位置正确且密贴完好，在采用粘接剂联接时，还按粘接工艺要求对被联接件接触面进行预先处理。螺栓联接必须加设弹簧垫圈。而板面与加劲肋的联接螺栓则需涂抹密封胶以防螺栓松动并保证板面的密封性，粘接时一定要严格按照工艺要求进行操作。
　　（3）使用钢桁架作为模板支撑，且在加工时整体进行加工。一方面，钢桁架重量轻、刚度大，能在很大程度上控制模板变形量，确保混凝土表面质量而且易于保证模板安装精度；另一方面，还可采用钢桁架兼作施工脚手架，使高空作业用施工脚手架的搭设问题迎刃而解。
　　3、通过在低点立柱下加设调节钢板安全措施，以保证挂篮横断面平衡确保在箱梁面为2%的横坡、挂篮两轨道处箱梁面高差达13cm的情况下确保施工安全。
　　五、结束语
　　该挂篮模板改装技术，克服工厂加工价格高、现有材料利用率低的影响，具有操作简单、快速有效、经济的优点，为我司在后续的公路、市政桥梁施工中得到了有效推广应用。
　　参考文献：
　　[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社，1998.
　　[2]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，2002.
　　[3]王慧东，邵王锋.挂篮施上技术综述[J].铁道标准设计，2001,2l(4).