自行式液壓梁模在高速公路預制梁中的應用

桂賢林

（中鐵建海南投資有限公司，海南 陵水 572400）

1 方案研究概況

云南省墨江至臨滄公路工程TJ5標合同段位于云南省普洱市鎮沅縣境內，線路全長13.334km，共有橋梁14座，其中特大橋1座/2 026.06m、大橋10座/4 180.88m、中橋3座/142.12m；車行天橋1座/66m。預制T梁2 063片。項目1#預制場梁場位于K61+170～K62+215段路基主線挖方上，計劃承擔1 473片預制梁，其中30m預制T梁675片，40m預制T梁798片。

該梁場施工任務重，工期緊，梁場面積有限，為加快預制梁生產，項目采用自行式液壓梁模，減少龍門吊數量和模板移動造成的梁場擁擠，提高生產效率，提高施工標準化水平，共配置30m、40m梁模各4套（2中2邊。其中，最外側邊梁翼緣板模板可以與中梁模板進行替換），共分為3個流水線施工，每套模板負責8個臺座的施工任務，30m、40m臺座各24個。

2 自行式液壓梁模設計

2.1 自行式液壓模板的基本構造

自行式液壓梁模在成模板塊上整體構造與傳統模板是一樣的，均是在隔板間進行分塊，分塊數量與T梁隔板有關。在臺座兩側，增加縱向滑道，模板拆除后能夠控制其滑動至下個臺座，代替了傳統的模板吊裝工藝，這樣更加安全、快捷。主要操作步驟為：豎向油缸下移1.5cm、橫向油缸橫移1.5cm、延模板縱向依次操作，脫模油缸逐一頂動橫隔板模板、側模全部脫離梁體、將升降和橫移油缸歸零、檢查模板是否有雜物、操作行走系統移動至下1個臺座、行走至準確位置、橫向油缸橫移1.5cm、豎向油缸上移1.5cm、檢查模板位置、精調、檢查模板，進入下一道工序。如圖1所示為自行式液壓模板現場。

圖1 自行式液壓模板現場

2.2 模板系統

模板采用傳統模板構造，厚度為6mm，僅在對接螺栓尺寸上有所增大。下部安裝液壓系統，橫移式設計，外模成套配置，剛度、強度、穩定性應滿足模板整體橫移和行走要求。模板自穩性良好，能夠自我平衡，水平向采用拉桿與底模連接，模板上部設有對拉桿或對拉桁架，能依靠模板本身結構剛度抵抗混凝土變形產生的壓力。

2.3 液壓系統

模板的立模和脫模通過液壓系統整體移動，液壓系統與模板固定在一起，分為橫移液壓系統、升降液壓系統、脫模液壓系統。分別安裝在4個移模小車上（30m梁模型，其余梁長根據需要增減），在模板立模、拆模過程中實現整體橫向、豎向調節和移動。

2.4 自行系統

預制梁臺座兩側分別對稱設置2根槽鋼作為行走系統的軌道（槽鋼尺寸根據行走小車車輪型號確定，一般為6號或8號槽鋼），安裝位置及尺寸根據模板具體設計控制，2根槽鋼標高一致，行走槽鋼縱坡最大不大于1%，單側整體模板由4個電機作為行走的主驅動（根據模板分塊數量來安裝行走小車），可完成單邊模板整體縱向行走[1]。

3 自行式液壓梁模施工流程及工藝控制

3.1 臺座設計要求

全自動液壓自行式模板不同于傳統模板，要考慮模板安裝、脫模時的高度影響，在尺寸、強度、剛度和穩定性等方面與傳統模板都有所區別。自行式液壓模板需要考慮行走系統自身高度、模板安拆時整體上下移動范圍（10～20cm），同時要考慮梁場縱坡、模板軌道縱坡等因素，臺座高度一般控制在65cm左右。對于臺座結構方面，臺座兩端需要加強基礎強度、剛度，張拉端采用C30及以上標號混凝土澆筑，確保臺座的剛度、強度和穩定性。

3.2 模板組裝要求

模板到場后與傳統模板一樣，均要進行試拼裝，而自行式液壓模板的拼裝主要分為液壓部分拼裝和模板部分拼裝，同時要結合行走系統，共同進行拼裝、調試。液壓部分先安設行走軌道，組裝自行小車并安裝在行走軌道之上，然后安裝模板和液壓系統，最后連接液壓系統油管并進行整體調試，整體模板性能、剛度、穩定性等驗收合格后投入生產使用。

3.3 模板脫模

通過控制脫模、豎向及橫移液壓系統完成模板整體的拆除。油缸下移動1.5cm左右→油缸橫移1.5cm左右→模板縱向依次操作，脫模油缸逐一頂動橫隔板模板，直至側模脫離梁體。

4 對比與分析

4.1 要素及數據統計

分析與對比30m、40m梁不同模板的工作效率，直接采用橫向對比，同時使用2種模板。如表1、表2所示。

表1 30m梁（3道中隔板）數據統計表

表2 40m梁（5道中隔板）數據統計表

4.2 模板優勢分析

4.2.1 立模、脫模方便，機械化程度高

先在模板生產廠內加工相應數量的標準模板節段，在車間胎模上進行試組裝、預拼縫，根據拼裝情況，進行模板接縫修整、調節，將拼縫控制在設計標準范圍內，通過質量檢測人員量測驗收合格后，標準化包裝和安全移動，運至施工現場。在施工現場將節段按照組裝圖紙和序號拼裝好后進行焊接、拼縫、打磨、調整，使整套模板（單側）組成一個有效整體，使得模板安裝、拆卸能一次性整體完成。傳統模板拆卸、拼裝整套工序至少需要6～8個工人、5～6h的時間，而采用自行式液壓整體模板，從拆卸到移動至下一臺座做施工準備，只需要2～4個工人、30min(行走速度為1m/min)時間，生產效率大大提高，節約人工，縮短時間，有明顯優勢[2]。

4.2.2 模板接縫少，梁體外觀更優

實際施工過程中，由于節段梁模板的混用和雙面膠粘貼時的人為操作影響，都會留下或多或少的拼縫，在預制梁澆筑完成后，梁體表面勢必會形成一道道豎向模板接縫印記，甚至出現漏漿、蜂窩現象。全自動液壓自行式梁模的應用，去除了后續模板拼裝環節，直接免除了模板的現場拼縫，杜絕了模板錯臺、縫隙，從根本上解決了模板接縫的錯臺、漏漿問題。同時組合為整體模板，線條順直、大面平直，有效解決了人員技能水平參差不齊，難以控制拼裝質量等問題，大大改善了預制梁外觀質量[3]。

4.2.3 施工操作簡便，安全性大大提高

傳統模板從拆卸到安裝，全過程都需要龍門吊協助施工，龍門吊作為特種設備，安全性要求很高，預制梁模板施工需要大量、頻繁地轉運鋼模，質量大、數量多、交叉作業、垂直作業頻繁，特別是在夜間施工時，模板及工人等都存在嚴重的安全隱患。通過采用自行式整體液壓梁模，避免了傳統模板安裝、拆卸時的頻繁和大量吊裝作業，避免了工人在模板吊裝、移動、安裝過程中可能發生的機械傷害、物體打擊和高處墜落等安全事故，安全風險大大降低，安全得到了有效的保障，勞動強度大大降低。尤其是在預制箱梁方面，優勢更加明顯，傳統模板采用人工拆除內模，空間狹小、溫度高、作業環境很惡劣，但自行式整體式液壓模板內模采用液壓拆模、機械整體抽出，避免了工人在箱梁梁體內的施工和操作，最大程度改善了勞動環境，提高了自動化水平，安全性得到了進一步提高。

4.2.4 標準化程度高

與普通模板相比，全自動液壓自行式梁模避免了普通模板的拼裝和拆除，不需要來回轉運大量模板，通過液壓系統在行走軌道上自動行走，現場整齊有序，標準化作業程度高[4]。

5 結語

當前，橋梁自行式液壓模板技術成熟，并有了較快的發展，對于項目的預制梁施工效率有著顯著的幫助，其中，特別是橫隔板較少的預制T梁、小型預制箱梁等都有極大的優越性和可行性。因此，采用自行式液壓模板在經濟、技術、標準化、效益等方面均比傳統模板優勢明顯，是預制梁生產的不二之選。