《现浇箱梁组合钢模内模施工工法》
江西省XX公路建设集团有限公司 中交第二航务工程局有限公司
20XX年5月
目 录
1 前言 ..................................................... 2 2 工法特点 ................................................. 2 3 适用范围 ................................................. 2 4 工艺原理 ................................................. 3 5 施工工艺流程及操作要点 ................................... 3 6 材料与设备 ............................................... 8 7 质量控制 ................................................. 9 8 安全措施 ................................................ 10 9 环保措施 ................................................ 10 10 效益分析 ............................................... 10 11 应用实例 ............................................... 11
现浇箱梁组合钢模内模施工工法
1 前言
随着桥梁建设的快速发展，箱梁施工工艺基本成熟，已步入标准化施工工艺。传统箱梁内模施工主要采用木模节段整体拼装和组合钢模散拼装的方式进行施工，这两种内模施工工法都不能满足当今箱梁施工工程量剧增的背景下箱梁施工进度及施工成本的需要，有必要制定一套内模施工工法，以指导箱梁内模施工，提高箱梁施工效益。
中交第二航务工程局有限公司和江西省XX公路建设集团有限公司依据九江长江公路大桥副孔桥52孔箱梁，根据施工任务的需要，对箱梁内模施工技术进行了专项研究，总结出了一套完整的现浇箱梁组合钢模内模施工工法。该工法在九江长江大桥副孔桥52孔箱梁施工中得到了成功的运用，提高了箱梁施工质量及施工进度。
2 工法特点
2.0.1本工法内模施工方便、结构简单、拼装劳动力少、工作强度低、工效高。 2.0.2施工工艺标准化，内模拼装精度高，结构稳定性强。
2.0.3本工法施工安排灵活，内模拼装安排可以根据现场施工任务进行调整。 2.0.4现浇箱梁内模施工时，设计、加工定型拼装胎架及内模内支撑，分节整体预拼组合钢模内模，采用起重设备分节整体吊安，加快内模施工速度，提高施工质量，缩短单跨箱梁施工工期。
3 适用范围
本工法适用施工孔数较多的单箱单室箱梁，其施工操作性强，可快速提高单跨箱梁施工进度，尤其适用于对箱梁施工场地宽敞的项目。
4 工艺原理
利用组合钢模本身刚度及环向背带进行内模整体受力。
利用组合钢模的刚度进行周转使用，提高模板周转使用率，降低施工成本以及模板的加工成本。
根据箱梁内腔尺寸加工制作拼装胎架、内腔倒角尺寸将倒角位置模板加工成定型模板、内腔模板尺寸加工环向闭合背带并分节（节段间采用螺栓连接）形成结构标准件。
在内模拼装胎架上，将对应的组合钢模拼装到位后，安装环向背带及支撑系统，形成一个节段模板。待箱梁施工进入到内模施工工艺时，采用起吊设备进行内模整体吊装，节段间采用螺栓进行连接，完成箱梁内模施工。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
施工工艺流程如图5.1所示。
技术准备 拼装胎架设计及加工 面板加工 环向背肋加工 内模整体拼装 结构件标识 内模节段整体吊装 内模拆除 图5-1 施工工艺流程图
5.2 操作要点 5.2.1技术准备
根据箱梁内模长度、结构尺寸、组合钢模长度、起吊设备起吊能力以及吊装稳定性，进行节段划分。九江长江公路大桥副孔桥内模节段长度根据起吊设备的
起吊能力及吊装稳定性，确定模板节段长度为3m。
节段长度划分后，根据节段长度进行胎架断面位置（单节段3m模板，胎架位置分布于模板端头里侧37.5cm和模板中间部位共3个断面）确定，确定后根据该位置箱梁内模断面尺寸，进行胎架结构图纸设计。
根据箱梁内模尺寸，进行组合钢模排列，并将倒角位置模板设计成定型模板。再根据箱梁内腔排列组合钢模后的断面尺寸，进行环向背带结构（环向背带设计为节段，通过螺栓连接成环向闭合背带）及支撑系统设计。
九江长江公路大桥副孔桥箱梁内腔等截面内模结构图见图5-2。
图5-2 等截面内模结构图
5.2.2拼装胎架设计及加工
（1）胎架设计要求
根据箱梁内腔尺寸，对胎架结构型式、尺寸进行设计。拼装胎架设计为“U”型，方便内模的拼装；
胎架所采用材料的刚度及强度满足内模拼装时受力要求；
胎架根据施工需要及组合钢模的尺寸，按3m一段进行加工，然后拼装成整套。 （2）胎架加工
根据胎架结构图纸进行胎架加工，加工完成后根据图纸确定的位置将对应的胎架组拼成一套胎架，以便于节段内模拼装。 5.2.3面板加工
面板采用组合钢模。根据箱梁内腔尺寸，预先在计算机内模拟拼图，确定组合钢模的数量、型号、尺寸。根据模拟拼图结果，面板分为异形和标准形。
（1）标准形面板
根据拼图结果，对于箱梁内腔顶部及侧面可铺设整块组合钢模的部位，直接
可采用标准组合钢模作面板，无须另外加工。
（2）异形面板
对于箱梁内腔上、下倒角位置，组合钢模尺寸不能满足拼装要求的，可按异形的尺寸、角度，采用组合钢模切割、焊接成相应尺寸的定型模板，确保焊接牢固。
5.2.4环向背肋加工
内模背肋采用环形封闭背肋。
计算环形背肋刚度及强度满足施工需要。
内模环向背肋设计成4个节段，即侧面2节、顶面和底部各1节；考虑拼装和拆除方便，节点位置设在上、下倒角附近；背肋节段间通过连接板采用螺栓连接闭合，保证内模结构的整体受力，螺栓眼形状为长条形，拼装时便于调节背肋尺寸；背肋与面板同样采用螺栓连接，减少焊接工作量。
环向背肋在加工平台上加工，确保加工尺寸精确，避免因加工精度不准从而造成箱梁内腔尺寸偏差过大。 5.2.5内模整体拼装 （1）拼装胎架就位
将加工好的节段胎架摆放到拼装场地，组拼成一整套内模拼装胎架； 测量对拼装好的整套胎架的水平度进行测量，并调整使胎架整体水平，然后固定胎架。
图5-3 内模拼装胎架
（2）内模侧模拼装
拼装胎架到位后，依次在胎架上对称拼装下倒角、侧模、上倒角模板，模板
间采用螺栓或U型卡进行连接。为防止模板下滑，在胎架上焊有限位板。
图5-4 内模侧模拼装
（3）环向背肋拼装
内模侧模拼装到位后，开始安装环向背肋。先安装底部及侧面节段背肋，最后安装顶部背肋。通过长条形螺栓眼调整背肋拼装尺寸，检测合格后，即可拧紧连接螺栓，完成环向背肋的拼装。
图5-5 环向背肋拼装
（4）内模顶模拼装
逐块拼装顶部模板，模板间采用螺栓或U型卡进行连接。检测内模尺寸，满足要求后，将内模与环向背肋通过螺栓拧紧，防止模板跑位。 （5）支撑系统安装
采用脚手管搭设内模支撑。脚手管与背肋接触部位安装调节顶托，便于调节。
图5-6支撑系统安装
一个节段内模拼完成后，依次拼装后一节段的内模，直至完成整跨箱梁的内模。节段内模之间暂不连接。 5.2.6结构件标识 （1）标识原则
采用编号等形式详细标明构件部位、方向，便于循环拼装时能迅速一一对位，提高内模拼装速度。 （2）标识构件
拼装胎架：两端头拼装胎架。 面板：异形部位，即倒角定型模板。 环向背肋：区分左、右侧节段背肋。 支撑系统：区分左、右侧节段背肋。 5.2.7内模节段整体吊装
模板拼装完成后，箱梁施工进入内模施工工艺后，进行内模整体吊装。内模吊装前，根据拼装长度加工一套吊具进行模板吊装。
采用模板整体吊装进行内模安装，要求箱梁钢筋绑扎施工时安装精确标准，以便模板准确安装到位，否则模板安装不到位。
模板整体吊装时，从横梁处开始按顺序进行吊装，节段模板间采用螺栓进行连接，接缝处预先粘贴二层双面胶，防止拼缝漏浆。
图5-7 内模节段整体吊装
5.2.8内模拆除
箱梁砼浇筑完成且砼强度达到模板拆除要求后，松开顶托拆除横向、纵向、竖向撑杆，拧开背肋连接螺栓拆除背肋，拆除组合钢模（模板拆除时，必须按顺序进行拆除，一块组合钢模为一个断面进行拆除）。
6 材料与设备
6.1主要材料
表6-1 主要材料表
序号 1 2 3 6.2主要设备
表6-2主要设备表
序号 1 2 3 名称 起吊设备 钢丝绳 焊割设备 规格型号 5t龙门吊或25t汽车吊 Φ16 单位 台 套 套 数量 1 2 2 备注 单幅各1台 单幅各1套 名称 型 钢 组合钢模 支撑系统 规格型号 [8 单位 套 套 套 数量 1 1.5 1 备注
7 质量控制
7.1 质量标准
（1）《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011 （2）《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004 （3）《组合钢模板》 JG/T 3060-1999
（4）《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205－95）， （5）《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221－95） （6）其他相关标准、规范 7.2 模板、支架拼装允许偏差
表7-1 模板、支架拼装允许偏差
项次 1 2 3 4 5 6 7
7.3施工质量控制
（1）建立健全质量管理体系，严格进行技术交底，增强管理人员及施工人员质量意识。
（2）结构件设计图纸使用前，严格进行审核复查，确保设计图纸结构尺寸准确。
（3）标准件加工时，每件进行检查，确保加工质量。并在第一套标准件加工完成后，进行一次试拼装，确保加工及拼装质量。
（4）内模拼装时，严格检查各构件的拼装质量，并检查支撑系统的稳定性。 （5）内模吊装前，箱梁钢筋绑扎施工工序必须严格检查，确保钢筋绑扎规范标准。
（6）加强施工监控，严格执行监控指令。
检测项目 长度和宽度 板面对角线差值 板面平整度 两块模板拼缝间隙 相邻模板板面高低差 纵轴的平面位置 焊缝外观质量 单位 mm mm mm mm mm mm 项 规定值或 检验方法 允许偏差 ±20 钢尺量 ≤3 钢尺量 ≤2.5 钢尺量 ≤1.0 塞尺量 ≤2.0 钢尺量 跨度的1/1000或30 钢尺量 焊缝饱满，外形均匀，不得有裂纹，无目测 夹渣、焊瘤 模板 支架
8 安全措施
8.0.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的安全方针，根据国家有关规定建立健全完善的安全组织管理机构，实行安全生产责任制，确保安全生产的正常进行。
8.0.2 认真编制施工安全专项方案，对制作及安装工序严格进行安全技术交底，加强安全教育及培训工作。
8.0.3制订安全技术操作流程，作业严格按工艺流程进行。
8.0.4内模吊装时，严格遵守吊装安全操作流程进行施工，确保吊装安全。
9 环保措施
9.0.1严格遵守国家及地方有关环境保护的法律、法规，防止对附近周边造成环境污染
9.0.2施工期间的废弃物、边角料分类存放，集中处理。
9.0.3生活垃圾设置收集设施，集中处理，防止随意丢弃，污染环境。
10 效益分析
10.1 工期效益
同传统组合钢模散拼装对比,内模整体吊装不占用箱梁施工工期，只在整体吊装时占用箱梁施工工期（内模吊装时，吊装2节段内模后，即可进行后续工序施工），缩短箱梁施工工期。
项 目 直接内模安装工期 间接钢筋绑扎工期 节约工期：4+2＝6天/跨 10.2经济效益
采用内模整体拼装时，根据施工任务调整拼装时间，控制在施工人员施工任务清闲状态先施工，并且内模整体拼装形成了标准化施工，提供了广阔的工作面大，降低施工人员窝工现象，提高了工作效益。 ①内模散拼费用
每跨需工人20人，工期5天，按150元/工日计， 人工费：20×5×150=15000元/跨；
内模散拼装 （天） 5 6 内模吊装 （天） 1 4 工期节约 （天） 4 2
每跨钢筋绑扎需工人36人，工期6天，按150元/工日计， 人工费：36×6×150=32400元/跨； ②采用整体拼装后
胎架上预拼10人需2.5天完成，吊装6人1天完成， 人工费：(10×2.5+6×1) ×150=4650元/跨；
每跨钢筋绑扎需工人36人，工期4天，按150元/工日计， 人工费：36×4×150=21600元/跨； ③每跨节约人工费
15000+32400-4650-21600=21150元/跨 ④52跨箱梁节约总费用
21150×52=1099800元=109.98万元
11 应用实例
11.1九江长江公路大桥副孔桥箱梁内模施工 11.1.1应用实例简介
福银高速公路九江长江公路大桥B2合同段副孔桥24#～50#墩52跨箱梁内模施工中采用了本工法。
九江长江公路大桥副孔桥24#～50#墩箱梁为50米连续现浇箱梁，50米跨箱梁单幅设计为单箱单室斜腹板等截面预应力砼结构形式。梁高为2.8m等高，箱梁顶宽16.25m，底板宽6.25m，两侧悬臂均为4.0m。单跨箱梁等截面内腔尺寸见图8。
图11-1 等截面内腔结构尺寸图
11.1.2 应用效果
内模模板在内模拆除后钢筋绑扎前施工间歇期进行拼装，不影响箱梁施工工期，且为工人合理的提供了工作时间。
拼装胎架、倒角模板、支撑系统标识清晰，加快了内模预拼装速度及提高了拼装质量。
采用内模整体拼装扩大内模拼装工作面，并为施工工序任务的时间安排提供了便利。
整体吊装，不影响箱梁施工工期，2节段内模吊装后，即可进入顶板钢筋绑扎工序进行施工；整体吊装，加快了安装速度，50米箱梁内模安装1天即能吊装完成。采用内模整体吊装提高了施工速度，缩短了单跨箱梁施工工期。
11.2南昌至九江高速公路改扩建工程通远试验段项目
南昌至九江高速公路改扩建工程通远试验段项目箱梁采用了“现浇箱梁组合钢模内模施工工法”，取得了较好的效果，加快了内模拼装速度，有效缩短了单跨箱梁施工周期，减少了人员窝工现象，节约了施工成本。
11.3武汉东湖新技术开发区未来科技城项目
武汉东湖新技术开发区未来科技城项目科技二路外环高架桥上部结构采用预应力混凝土现浇箱梁，组合跨径为（30+30+42+30+30）+（3x24）+（33+55+33）+（4X30）m，共4联15跨。桥梁起讫点桩号：K0+73.719～K0+553.019，桥长479.3m，其中主桥（33+55+33）m 为跨越武汉绕城高速，为保证高速正常运行采用少支架施工，引桥采用满堂支架施工。
中交二航局在科技二路外环高架桥箱梁施工中，对现浇箱梁内模采用《现浇箱梁组合钢模内模施工工法》，通过精心组织，合理安排，箱梁内腔尺寸得到有效控制，内模安装时间得到有效缩短。
