李宗来

中铁一局集团有限公司安全质量监察部，陕西 西安 710054

自中国铁路客运专线和高铁大规模开工建设以来，900T（32m跨度）后张拉法预应力混凝土箱梁，由于其截面大、体积重、科技含量高，预制工艺复杂，检验验收标准严格等特点，从而对箱梁模板的设计、制造与安装提出了较高的要求，受到了多家施工单位和机械设计制造单位的高度重视和关注。2009年底武广客专建成通车，进一步验证了900T铁路箱梁制造的成功技术，但是箱梁的成功制作离不开模板的优化设计和安全性设计。

1 概述

900T箱梁的模板分内模、外模两大部分，其中外模又分为底模、侧模和端模3部分，内模则由走行机构（龙骨）、液压及支撑系统和模板系统3部分组成。鉴于外模大部分采用固定的钢砼结构，强度、刚度、稳定性及准确的机构尺寸基本符合设计要求，安全性能可靠，下面重点介绍可移动式液压内模的安全性设计。

1）模板具有足够的强度、刚度、稳定性及准确的结构尺寸。板面平整，过度平顺，要求平整度控制在1mm/m以内，接缝错台控制在1mm以内且接缝严密，避免漏浆。拼装后模板整体长度±10mm，高度±5mm。

2）外模的底模及侧模要能调节，便于根据设计要求及制梁的实际情况设置反拱。端模预留孔道偏离设计位置：≤3mm。

3）要求模板整体设计机械化成度高，降低工人劳动强度，并便于运输、加工、安装及拆卸，生产安全性能高。

4）模板的焊接要符合结构件焊缝标准GB/T985-1998，所用材料要符合材料标准GB/T7659-1987。

2 设计方案

2.1 内模

900T箱梁的特点是中间段箱室截面大，梁端部1.5m左右箱室截面小,尺寸变化较大，箱型腔中心轴线呈折线状，中间有3m左右的过渡段。为了提高施工进度和工程质量，减轻作业人员的劳动强度，确保作业人员的安全，预制梁场基本上多采用液压整体收缩抽拔式内模的设计。该液压内模由走行机构（龙骨）、液压及支撑系统和模板系统3部分组成。走行机构也称内模纵梁或龙骨，起到把整个内模连接成整体及行走的作用；液压及支撑系统起到收缩、支撑及升降内模的作用，液压系统采用分流集流阀保证同侧油缸同步；其截面结构如图1所示。

图 1液压内模

液压整体收缩抽拔式内模特点：

1）操作轻便、结构安全、定位精确，内模整体进出，最大限度地减少了出梁后的拆卸、吊装、安装等连续作业量。

2）采用液压控制自动缩放。（除撑杆外）无需人工拆卸内模，自动化程度高，工程质量有保障、生产效率高，大大减少了劳动用工和作业人员的劳动强度。

3）钢模整体性好，整体刚度大，容易保证梁体外观尺寸，表面平整光洁，混凝土表面平整、美观，有效避免了通常的质量通病（蜂窝、麻面、露筋等）或质量缺陷可能造成的安全事故、经济损失等。

3 设计计算

3.1 荷载计算

900T箱梁采用的均为高性能混凝土，其特点是塌落度较大，初凝时间长，一般要求整梁在6小时内浇筑完成，梁高通常为3.05m，其浇筑速度约为0.6m/h。

新浇混凝土侧压力按以下两个公式计算，并取其较小值。

式中F1为混凝土侧压力（kN/m2）；t0为混凝土初凝时间（h），取8h；γc为混凝土重力密度，取25kN/m3；β1为外加剂影响修正系数，取1.2；β2为混凝土塌落度影响修正系数，取1.15；V为混凝土浇筑速度，取0.6m/h；H为计算处至新浇混凝土顶面的高度，取3.05m。

经计算，最终取（1）式的结果F1=47.03kN/m2为计算值。

混泥土振捣荷载F2，取F2=4kN/m2。

混凝土倾倒荷载F3，取F3=6kN/m2。

施工人员及设备荷载F4，取F4=2.5kN/m2。

则侧模的侧压力荷载组合为 F=F1+F2+F3+F4=59.53kN/m2。

3.2 计算结果

采用SAP84有限元结构分析软件分析计算模型，计算结果如下：

内模：面板：fmax=0.26mm，满足要求。

横肋：fmax=0.09mm，满足要求。

数据取值对照：《钢结构设计规范》（GBJ17-86）、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）和《公路桥涵钢结构及技术结构设计规范》（JTJ025）及无砟轨道预制箱梁设计图纸等。

4 加工制造

由于900T箱梁模板要求高，在制作时应该注意以下问题：

1）采用国家正规生产厂家的钢材，保证材质，板面光洁。

2）采用的液压元件及标准件都应为正规厂家产品，并附合格证书。

3）设置整体工装及分件工装，保证模板整体及分部的结构形状。

4）面板下料对角误差控制在1.5mm内，保证拼缝错台小于1mm。

5）连接框板孔误差控制在0.5mm内。

6）焊接严格按规范施工，确保焊缝的强度。

7）模板组焊成型后要整体试拼装检查，对不合适部位要矫形加固，合格后编号。

8）模板结构件打磨清渣后，喷漆入库。

5 安装事项

5.1 箱梁模板的立模顺序

安装底模→安装侧模→安装滑靴支座→涂脱模剂→吊装梁体钢筋骨架→安装端模→穿制孔胶管→内模就位→吊装桥面板钢筋→吊装桥面联结系。

5.2 立模时的注意事项

1）模板应清理干净，脱模剂应涂刷均匀，不能漏涂或多涂。

2）模板的接缝应平顺，其错台不大于1mm，要严密不漏浆。

3）安装底模时应在底模上准确标出梁体的中轴线，并调整底模的反拱度。

4）底模与侧模的密封采用燕尾橡胶条进行密封,底模与端模的密封采用海绵橡胶条进行密封。

6 结论

经过近几年的发展，900T箱梁液压内模及整体外模的技术已经基本成熟，其整体强度高，刚性好，操作方便，生产效率高，劳动强度低，安全投入少，使用其生产的梁体外观光洁平整，几何尺寸完全符合要求。

[1]侯田海.秦沈客运专线箱梁内模设计与制造[J].筑路机械 与施工现代化，2003，3：5-7.

[2]赵光宇.秦沈客运专线箱梁模板制作、安装、拆除技术初 探[J].铁道标准设计，2000，20：16-18.