自行式液压梁模在高速公路预制梁中的应用

桂贤林

（中铁建海南投资有限公司，海南 陵水 572400）

1 方案研究概况

云南省墨江至临沧公路工程TJ5标合同段位于云南省普洱市镇沅县境内，线路全长13.334km，共有桥梁14座，其中特大桥1座/2 026.06m、大桥10座/4 180.88m、中桥3座/142.12m；车行天桥1座/66m。预制T梁2 063片。项目1#预制场梁场位于K61+170～K62+215段路基主线挖方上，计划承担1 473片预制梁，其中30m预制T梁675片，40m预制T梁798片。

该梁场施工任务重，工期紧，梁场面积有限，为加快预制梁生产，项目采用自行式液压梁模，减少龙门吊数量和模板移动造成的梁场拥挤，提高生产效率，提高施工标准化水平，共配置30m、40m梁模各4套（2中2边。其中，最外侧边梁翼缘板模板可以与中梁模板进行替换），共分为3个流水线施工，每套模板负责8个台座的施工任务，30m、40m台座各24个。

2 自行式液压梁模设计

2.1 自行式液压模板的基本构造

自行式液压梁模在成模板块上整体构造与传统模板是一样的，均是在隔板间进行分块，分块数量与T梁隔板有关。在台座两侧，增加纵向滑道，模板拆除后能够控制其滑动至下个台座，代替了传统的模板吊装工艺，这样更加安全、快捷。主要操作步骤为：竖向油缸下移1.5cm、横向油缸横移1.5cm、延模板纵向依次操作，脱模油缸逐一顶动横隔板模板、侧模全部脱离梁体、将升降和横移油缸归零、检查模板是否有杂物、操作行走系统移动至下1个台座、行走至准确位置、横向油缸横移1.5cm、竖向油缸上移1.5cm、检查模板位置、精调、检查模板，进入下一道工序。如图1所示为自行式液压模板现场。

图1 自行式液压模板现场

2.2 模板系统

模板采用传统模板构造，厚度为6mm，仅在对接螺栓尺寸上有所增大。下部安装液压系统，横移式设计，外模成套配置，刚度、强度、稳定性应满足模板整体横移和行走要求。模板自稳性良好，能够自我平衡，水平向采用拉杆与底模连接，模板上部设有对拉杆或对拉桁架，能依靠模板本身结构刚度抵抗混凝土变形产生的压力。

2.3 液压系统

模板的立模和脱模通过液压系统整体移动，液压系统与模板固定在一起，分为横移液压系统、升降液压系统、脱模液压系统。分别安装在4个移模小车上（30m梁模型，其余梁长根据需要增减），在模板立模、拆模过程中实现整体横向、竖向调节和移动。

2.4 自行系统

预制梁台座两侧分别对称设置2根槽钢作为行走系统的轨道（槽钢尺寸根据行走小车车轮型号确定，一般为6号或8号槽钢），安装位置及尺寸根据模板具体设计控制，2根槽钢标高一致，行走槽钢纵坡最大不大于1%，单侧整体模板由4个电机作为行走的主驱动（根据模板分块数量来安装行走小车），可完成单边模板整体纵向行走[1]。

3 自行式液压梁模施工流程及工艺控制

3.1 台座设计要求

全自动液压自行式模板不同于传统模板，要考虑模板安装、脱模时的高度影响，在尺寸、强度、刚度和稳定性等方面与传统模板都有所区别。自行式液压模板需要考虑行走系统自身高度、模板安拆时整体上下移动范围（10～20cm），同时要考虑梁场纵坡、模板轨道纵坡等因素，台座高度一般控制在65cm左右。对于台座结构方面，台座两端需要加强基础强度、刚度，张拉端采用C30及以上标号混凝土浇筑，确保台座的刚度、强度和稳定性。

3.2 模板组装要求

模板到场后与传统模板一样，均要进行试拼装，而自行式液压模板的拼装主要分为液压部分拼装和模板部分拼装，同时要结合行走系统，共同进行拼装、调试。液压部分先安设行走轨道，组装自行小车并安装在行走轨道之上，然后安装模板和液压系统，最后连接液压系统油管并进行整体调试，整体模板性能、刚度、稳定性等验收合格后投入生产使用。

3.3 模板脱模

通过控制脱模、竖向及横移液压系统完成模板整体的拆除。油缸下移动1.5cm左右→油缸横移1.5cm左右→模板纵向依次操作，脱模油缸逐一顶动横隔板模板，直至侧模脱离梁体。

4 对比与分析

4.1 要素及数据统计

分析与对比30m、40m梁不同模板的工作效率，直接采用横向对比，同时使用2种模板。如表1、表2所示。

表1 30m梁（3道中隔板）数据统计表

表2 40m梁（5道中隔板）数据统计表

4.2 模板优势分析

4.2.1 立模、脱模方便，机械化程度高

先在模板生产厂内加工相应数量的标准模板节段，在车间胎模上进行试组装、预拼缝，根据拼装情况，进行模板接缝修整、调节，将拼缝控制在设计标准范围内，通过质量检测人员量测验收合格后，标准化包装和安全移动，运至施工现场。在施工现场将节段按照组装图纸和序号拼装好后进行焊接、拼缝、打磨、调整，使整套模板（单侧）组成一个有效整体，使得模板安装、拆卸能一次性整体完成。传统模板拆卸、拼装整套工序至少需要6～8个工人、5～6h的时间，而采用自行式液压整体模板，从拆卸到移动至下一台座做施工准备，只需要2～4个工人、30min(行走速度为1m/min)时间，生产效率大大提高，节约人工，缩短时间，有明显优势[2]。

4.2.2 模板接缝少，梁体外观更优

实际施工过程中，由于节段梁模板的混用和双面胶粘贴时的人为操作影响，都会留下或多或少的拼缝，在预制梁浇筑完成后，梁体表面势必会形成一道道竖向模板接缝印记，甚至出现漏浆、蜂窝现象。全自动液压自行式梁模的应用，去除了后续模板拼装环节，直接免除了模板的现场拼缝，杜绝了模板错台、缝隙，从根本上解决了模板接缝的错台、漏浆问题。同时组合为整体模板，线条顺直、大面平直，有效解决了人员技能水平参差不齐，难以控制拼装质量等问题，大大改善了预制梁外观质量[3]。

4.2.3 施工操作简便，安全性大大提高

传统模板从拆卸到安装，全过程都需要龙门吊协助施工，龙门吊作为特种设备，安全性要求很高，预制梁模板施工需要大量、频繁地转运钢模，质量大、数量多、交叉作业、垂直作业频繁，特别是在夜间施工时，模板及工人等都存在严重的安全隐患。通过采用自行式整体液压梁模，避免了传统模板安装、拆卸时的频繁和大量吊装作业，避免了工人在模板吊装、移动、安装过程中可能发生的机械伤害、物体打击和高处坠落等安全事故，安全风险大大降低，安全得到了有效的保障，劳动强度大大降低。尤其是在预制箱梁方面，优势更加明显，传统模板采用人工拆除内模，空间狭小、温度高、作业环境很恶劣，但自行式整体式液压模板内模采用液压拆模、机械整体抽出，避免了工人在箱梁梁体内的施工和操作，最大程度改善了劳动环境，提高了自动化水平，安全性得到了进一步提高。

4.2.4 标准化程度高

与普通模板相比，全自动液压自行式梁模避免了普通模板的拼装和拆除，不需要来回转运大量模板，通过液压系统在行走轨道上自动行走，现场整齐有序，标准化作业程度高[4]。

5 结语

当前，桥梁自行式液压模板技术成熟，并有了较快的发展，对于项目的预制梁施工效率有着显著的帮助，其中，特别是横隔板较少的预制T梁、小型预制箱梁等都有极大的优越性和可行性。因此，采用自行式液压模板在经济、技术、标准化、效益等方面均比传统模板优势明显，是预制梁生产的不二之选。