桥梁模板的设计与安装

任雪振

(邯郸市华冠机械有限公司 056000)

桥梁模板的设计与安装

任雪振

(邯郸市华冠机械有限公司 056000)

模板设计与安装需要耗费大量的人力物力，而且对周围交通也容易造成影响。为了有效节约施工成本，加快施工进度，需要重视模板的设计与安装。现阶段，部分桥梁的现浇施工采用挂篮或架桥机装配两种方式，不仅施工缓慢，而且成本高，为了改变现有桥梁施工的种种弊端，本文拟探索新的模板结构形式和安装方法，从而提升现浇梁施工水平。

桥梁模板；设计；安装

随着建筑行业的蓬勃发展，越来越多的新型材料被应用于桥梁工程施工中，一些价格低廉的高强材料更是直接替代传统材料得到广泛应用。与此同时，随着模板技术的提升和改进，模板作为一种新的功能结构在混凝土施工后无需拆除，可以直接作为工程结构的构件起到保温、承受荷载、隔热等作用。鉴于模板工艺广阔的发展前景和模板构件在工程施工中的功能优势，本文将结合工程实际对桥梁模板的设计与安装问题进行深入探讨，希望推动桥梁模板工艺进步。

一、工程案例

永定河大桥的上部结构采用的是钢筋混凝土板拱，共计 11个孔，最大跨径70m，最小跨径35m，板拱与河堤平交。河面以上的桥梁长度为553m，宽度为21m，板拱上为现浇空心板梁结构，下部为混凝土桩承结构，桥台形状为U型。桥梁拱圈的跨径肋为混凝土实体板型断面，其余肋拱为箱型断面。永定河大桥的主梁采用的是箱形截面，主体结构为钢筋混凝土。

二、模板项目难点和重点

该桥梁模板的设计难点和重点主要表现为以下几点：（1）永定河大桥位于绿色生态走廊，是打造永定河旅游生态特色的重点项目，因此，对工程外观有设计和施工质量有着严格的要求。模板设计不仅要考虑环保因素，而且还要保证相关模板产品必须符合绿色生态原则。由于施工现场的部分区域地基承载力较弱，因此在进行模板基础设计时，需要考虑如何加强基础处理，避免模架稳定性出现问题。由于该桥梁施工项目对施工质量、工期要求都较为严格，因此，在模板选择和计算过程中，需要全面综合考虑模板支设的可操作性和美观性，这样才能保证模板施工效果[1-2]。（2）永定河大桥的跨径和断面形式较多，不同区段的具体形式不同，因此在模架设计时需要结合不同跨径和断面形式进行设计、计算，在搭设上部支架的同时还要处理下部基础。如果施工过程中出现阴雨天气，还要采用单独设计排架的方式来实现防洪防汛目的。

三、模板设计

（一）拱圈模板设计

拱圈模板的设计原则为：安全、可靠、便于操作、经济合理。拱圈模板的设计内容包括架体、底模和压模。架体标准段的设计应当采用碗扣式钢管支架结构，钢管型号建议选用48×3.5mm，立杆的步间距为120cm[3]。泄洪通道的外部支架应当采用贝雷梁和钢管立柱的联合支撑体系，结合永定河的汛期特点和该桥梁的防汛要求，需要在跨径70m处搭设一个泄洪通道，每个泄洪通道内都包含4个钢管柱，贝雷梁间距90cm。拱圈底模的设计重点在于确定主龙骨和次龙骨所用钢管的强度型号，该桥梁建议采用48×3.5mm的钢管，相应的面板需要采用胶合板。拱圈压模的设计可以分为三个部分，包括拱桥顶板上模板、底板上模板和桥底板。拱桥顶板上模板需要使用1.5cm厚的胶合板和方木，加工成型的模板长度为1.4m，宽度为1.2m[4]。

（二）拱上模架设计

拱上模板设计可以分为基础处理、架体设计和模板设计三个环节。由于该桥梁工程的现浇梁支架体系有一大部分直接支撑在拱圈上，弧形结构的拱圈无法为支架底托提供支撑作用点，因此需要支架底托的结构特点在拱圈上浇筑一个宽约25cm的混凝土结构，这样可以为支架底托提供一个稳定的工作平面。为了提高工作平面的稳定性，保证施工安全，需要采用埋设钢筋的方式来加固混凝土结构，钢筋间距为50cm。拱上模板采用的是碗扣式支撑体系，立杆之间的步距需要根据梁体结构确定，如果梁体结构为现浇梁，步距一般确定为90cm，如果是空心板梁则需要确定步距为60cm[5-6]。在布置空心板梁时，由于其板室数量较多，因此需要根据荷载最大的原则来布置。在模板设计中，由于该桥梁的现浇梁有两种类型，因此需要分别设计两种模板。在现浇梁模板设计中，需要依次设计底模、侧模和内模，底模由次主龙骨、次龙骨构成，面板为厚度 1.5cm的胶合板，小方木之间的间距为90cm。侧模由面板、斜支撑、主龙骨和次龙骨组成，每个主龙骨上部都需要用斜撑顶死，斜撑之间的间距为90cm。内模由内侧模和顶模组成，在主龙骨上需要设置两个长宽各为10cm的方木作为横撑，横撑之间的间距不得大于70cm。空心板梁模板设计同样需要依次经过底模设计、侧模设计和内模设计。空心板梁底模的设计与现浇梁类似，只是需要将小方木之间的间距调整为30cm。侧模由面板、次龙骨和斜支撑组成，由于在搭设模板后剩余空间不足，因此仅需设置一个主龙骨即可。主龙骨的上部需要使用斜撑顶死，斜撑之间的间距为90cm。内模选用的是空心纸模板，为了防止出现模板上浮的情况，在模板的外侧需要设置两个固定圆钢，同时还要用钢筋进行支撑。

四、模板安装

模板的安装分为底模安装、侧模安装、内模安装和顶模安装几个环节。底模的安装需依次铺设方木、微弯钢管和胶合板，安装时需要用吊车首先安装中间部分的底模，待中间模板固定妥善后再安装两侧的模板。侧模的安装分为腹板侧板安装和外侧悬臂板安装两个步骤，需要用到15cm×15m规格的方木，此外，在方木的上方还需要铺设厚度为15cm的胶合板。在内模安装过程中，为了保证箱室的洁净，需要分两次浇筑混凝土，第一次需要浇筑底板和腹板，第二次需要浇筑顶板，内模需要使用5cm×10cm的方木作为次龙骨，龙骨之间的距离设置为20cm。铺设过程中需要预留通风孔。底板混凝土浇筑完成后需要及时拆除内模，之后搭设顶模和胶合板，采用5cm×10cm的方木作为骨架，方木之间的距离为20cm。模板安装完成后下一步就是安装钢筋和浇筑混凝土。在钢筋安装过程中尤其要注意接头的布置，一般需要在适当的位置设置钢筋接头，而且间隔位置必须设置钢筋接头，这样才能保证两个混凝土构件之间的稳定联结。混凝土的浇筑需要分段进行，结合本次工程实际可将混凝土分为拱脚段、中间段、合拢段三部分，而且浇筑过程中需要同时使用两辆泵车同步进行。拱脚段和中间段的浇筑需要一次完成，而且需要尽量选择气温较低的天气条件进行，并保证在凌晨完成合拢。中间段需要分两次浇筑完成，为了避免混凝土发生坍落，需要在混凝土的顶部扣压一个模板。需要注意的是，70m跨径处容易出现偏心荷载，因此需要通过设置配重混凝土的方式来平衡偏心荷载。配重混凝土的顶部需要设置一个厚度为4cm的苯板，便于其与上端的箱室隔离。配重混凝土需要采用无锈蚀混凝土，而且需要进行严格的密度检测，只有检测合格才能进行下一步混凝土浇筑施工。

结语：

本次研究以永定河大桥工程项目为例，具体分析了其模板设计与安装流程。经过科学系统的模板设计与安装，永定河大桥现已竣工通车，浇筑完成之后的桥梁模板不仅外形美观，弧线优美，质量上乘，比预期工期缩短了近一个月，大大降低了施工成本，而且还最大限度的降低了对周边环境的不良影响，达到了内外兼收的质量标准。实践表明，该桥梁工程的模板设计与安装方法是切实可行的，具有诸多技术优势，值得在类似桥梁工程项目中推广使用。

[1]张良杰. 《建筑业 10项新技术》(2010版)之模板及脚手架技术[J]. 施工技术,2011,05:23-25.

[2]陈文霞,陈文芳. 浅析公路桥梁混凝土、模板施工技术[J]. 科技风,2011,21:152.

[3]杨枫. 桥梁工程中模板支架坍塌原因分析及对策[J]. 市政技术,2012,05:46-49+110.

[4]阎保家,张晓波. 京沪高铁济南西站桥建一体结构临时行车贝雷梁防护支架的设计计算与施工[J]. 江西建材,2014,17:196-200.

[5]李广东,荀学思,赵德刚. 永定河大桥现浇结构模架设计与施工技术[J]. 市政技术,2014,S1:49-54.

[6]席凤舞. 浅谈桥梁脚手架结构模板支撑架的构造和设计[J]. 北方交通,2015,07:5-7+12.

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1007-6344（2016）03-0018-01

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