模板制作与安装施工

模板制作与安装施工

4.2.1 工艺概述

本工艺适用于铁路箱梁模板的加工制造与安装拆除。

4.2.2 作业内容

本工艺内容包括：模板设计、模板加工(下料、组拼、焊后处理、试拼、检验)、安装、拆除等。

4.2.3 质量标准及检验方法

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）

4.2.4 工艺流程图

图4.2.4-1 模板制作与安装施工工艺流程图

4.2.5 工艺步骤及质量控制

一、模板设计

1. 箱梁模板的基本结构

(1)钢模板由侧模、内模、底模和端模组成。内、侧模由整体或拼装式钢模板组成，并配有相应的装、拆机构。参见图4.2.5-1 箱梁模板立面示意图，图中未示端模，端模参见图4.2.5-4。

图4.2.5-1 箱梁模板立面示意图

1-防护栏；2-边模；3-侧模；4-内模；5-底模；

6-侧模桁架；7-调节丝杆；8-制梁台座；9-拉杆

模板数量应根据制梁工艺和需要的生产能力确定。一般底模不考虑周转，侧模考虑安装时间较长，宜与制梁台座按1：1 配置，内模与端模周转时间较短，一般与台座按1：2 配置。

钢模板在设计制造时，应有足够的强度、刚度及稳定性，确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能经多次反复使用不致产生影响梁体外形的刚度。模板面板与混凝土接触面的焊缝打磨平整，无焊疤、凹坑、烧伤等现象。

附着式振动器的支座应交错布置，安设牢固。安装位置应将振动力先传向模板骨架，再由骨架传向面板。

模板和支架采用钢结构，模板使用前进行拼装检验和荷载试验。侧、底模长度和底模支座螺栓孔应预留压缩量。底模还应设置反拱。预留压缩量和反拱应根据设计要求和实际情况设置，并在生产过程中根据实测梁长和上拱度等数据及时进行调整。模板的弹性压缩量一般不大于构件跨度的1/1000。

(2)底模

底模由钢板面板和型钢纵横梁背楞构成。底模面板采用厚度10～12mm 钢板。底模分段原则是方便运输和吊装作业。

底模面板直接焊接于横梁型钢上，横梁型钢一般采用20～22#槽钢或工钢做为加强筋，在面板长度方向间距为300～400mm，纵向采用8～10mm 的钢带，在面板宽度方向间距为450～500mm，边框采用10～12mm 的钢板或采用槽钢。底模承受重量通过横梁直接作用于混凝土底座的预埋钢板上。底模与预埋件采用焊接固定，根据施工图要求值，在底模安装时预留反拱量，其方法是在底座预埋钢板和底模横梁之间铺垫不同厚度的钢板。参见图4.2.5-2 箱梁底模示意图。

图4.2.5-2 箱梁底模示意图

1-面板；2-边框；3-横肋；4-纵肋；

(3)侧模

侧模由钢板面板和型钢桁架组成。侧模可采用移动式或固定式，纵向分段尺寸标准节一般采用4m，非标准节根据梁长进行适当调整。侧模按二次抛物线设置反拱。

模板纵横向加强型钢及桁架型钢的选择根据计算确定。一般来说，侧模面板采用6～8mm 钢板，连接板采用10～12mm 钢带，横向加强采用14#～16#槽钢，背架采用16#～18#反背槽钢，剪刀撑采用70～100mm 的等边或不等边角钢，桁架采用18～20 工字钢组焊加工。

外模与底模间采用螺栓及拉杆连接，参见图 4.2.5-1。整个外模依靠调节丝杠支撑。侧模上布设附着式振动器，振动器支座设置在模板的背楞上，并应交错布置、连接牢固和便于振动器安拆。

固定式侧模施工中无须脱模，移动式侧模脱模及下降方法为：先将外模与底模的连接螺栓拆掉，然后调节支架与地面的连接丝杠，使模板脱离箱梁。

箱梁侧模立面图参见图4.2.5-1，侧面图参见图4.2.5-3 箱梁外模侧面示意图。

图4.2.5-3 箱梁外模侧面示意图

(4)端模

端模由钢模面板和型钢背楞构成。端模上预留孔道位置和尺寸应符合设计要求和工艺要求，端面应垂直于预留管道中心线。端模与侧模连接方式可采用端模包外模的方式，也可采用外模夹端模的形式，端模直接放置于底模上方，与外模间采用螺栓连接。

端模面板主要作用是封堵端头、控制锚垫板预应力孔道的位置，一般用10～12mm

厚度的钢板加工制成端模面板，横竖向加强筋及模板边框采用10～12mm 的钢板。

箱梁端模示意图参见图4.2.5-4 箱梁端模结构示意图。

图4.2.5-4 箱梁端模结构示意图

(5)内模

箱梁内模可采用拼装式或液压式。拼装式内模由工具式钢模板、型钢环形骨架和支撑体系构成。液压式内模由分段或整体的钢模和液压部分构成。内模顶部可留置底板混凝土浇筑下料口，底部做成敞口。内模拼装成整体后，采用吊装或滑移方式进行安装。

目前，全液压整体式自动化内模在铁路预制箱梁施工中已普遍采用，其内模结构：由模板、内模车、支撑系统、液压系统、走行系统五部分组成。采用全液压收、放，整体牵引出、入模。内模系统说明如下：

①模板划分：根据内模截面不同，分为标准段模板，变化段模板，端截面段模板三部分。

②内模车由主梁和托架组成，主梁位于模板中部且与模板焊接成整体，整个内模依靠顶升油缸支撑于内模托架上，内模托架利用梁底泄水孔位置支撑于底模上方。

③液压系统：由液压泵站，顶升油缸、侧模收放油缸，控制元件和辅助元件组成。液压泵站安装在主梁端内腔。

④支撑系统：采用中部支撑的方式，不采用梁端支撑，由螺旋撑杆和千斤顶组成。

⑤走行系统：利用支撑主梁作为内模走行轨道，采用卷扬机整体牵引出、入腔体。

⑥模板连接：模板拼装采用螺栓连接。

箱梁内模结构参见图4.2.5-5 箱梁液压内模工作状态原理图。

4.2.5-5 箱梁液压内模工作状态原理图

1/2 工作状态1/2 收缩状态

4.2.5-6 液压缩放内模剖视图

二、模板制作

1. 施工准备

(1)图纸准备：认真审核设计图纸中的各项尺寸是否与梁体对应，及早发现设计图纸中的错误或不合理处，掌握各种型钢的用料地方，以正确判定下料的尺寸及允许偏差。

(2)工具准备：所有加工设备运转状态良好。

(3)材料准备：模板所用板料、型钢的技术质量证书应齐全，并符合设计要求。面板全部采用热轧钢板，且为大型钢厂生产的国际标板。型钢应是大型钢厂生产的国标型钢，不得有较大的扭曲、弯曲等变形，钢板的厚度标准要符合材料进场的偏差要求。

2. 下料：

(1)复查设计图纸下料尺寸，下料尺寸要充分考虑型钢的进料误差，面板与连接型钢间焊接时的预留间隙要考虑进去，支架需放地样确定下料尺寸。面板采用剪板机下料，配合数控切割机，剪切前固定好面板,型钢采用氧－乙炔切割器下料，模板的连接型钢下料后钻连接孔时，将与面板面连接的塞焊孔按200 毫米的间距一并钻完。

(2)面板分块：模板的面板根据轮廓的需要来分段下料。在有纵向通长骨架时，面板的横向接缝可根据下料尺寸任意设置，纵向有接缝时，接缝底处必须有纵向骨架支撑。注意拼接时面板间接缝的处理，要求接缝无错台，施焊后打磨平整，面板圆弧段采取卷板机成型的方法，卷成弧后再根据面板所需弧长利用自动切割机切割下料，注意圆弧尺寸的精确。

(3)面板半自动切割机、剪板机下料时作好定位胎位再下料。

(4)所有型钢及面板下料后残留的局部变形需及时予以矫正。

(5)堆码：所有面板、型钢按规格型号分类堆码，并作好临时标识，堆码时要防止其变形。

(6)所有非焊接的模板接间均不留或少留(不大于1mm)飞边。

3. 外侧模加工

(1)现有的平台刚度一定要满足施工要求，保证模板施工所需的长宽尺寸，模板加工前平台要找平。

(2)平台上画出背带骨架大样，让背带槽钢单片成形，因模板的每个截面纵向都分为三

块，背带槽钢制作时在模板的分段处都需断开，现场安装调试合格后，接缝处加补强板连接，背带加工中接缝处注意留一定间隙，以防止在安装过程中，背带间相互挤死，槽钢背带间用隔板连接为整体，隔板与槽钢焊接为满焊。

(3)侧模板制作中按加工厂内现有平台的施工条件，将横断面上三块模板分别组拼，用粉线弹出侧模宽度线，按图纸尺寸在平台上画出大样尺寸，将面板平铺在平台上，拐角处需制作临时支撑，一个截面内模板要一个胎位成型，以模板的面板为组拼基准，摆好后先上连接型钢，注意保证相接眼孔的精准，依次上纵向工钢，背带，并点焊固定。

(4)相互连接件间采用套钻后，用螺栓紧固在一起(中间加垫圈以保证面板与连接板留一定间隙)在平台上找出位置打临时支撑进行固定。

(5)侧模桁架作为单片单独成形，组拼前在平台上画出实际大样，在上下弦工钢处设挡板，相互连接的骨架以连接眼孔为定位的原则，连接板采取套钻的方法，保证连接时眼孔间的匹配，精准。桁架焊缝全为满焊，焊缝6 毫米。

(6)外侧模施焊:施焊前，应复查焊件接头质量处理情况，不符合要求时，应经修整后方可施焊。采用交流电焊机E4303 型电焊条，且焊条不得有药皮脱落、焊芯生锈、受潮等缺陷。采用合理电流对称施焊。施焊时按“先短后长、先内后外、先边框后面板”原则逐段施焊。

4. 内模的加工

(1)根据梁体断面尺寸，制作整体倒立胎具，顶板平放在平台上，底板朝上。整体胎具须有一定刚度，保证胎具的整体尺寸。

(2)根据图纸所给的尺寸下料(下料尺寸应考虑割缝损耗，一般为1～2mm)，面板的活缝连接处均要铣边，以保证连接无错台、缝隙。

(3)加劲板制作时，根据梁体尺寸在平台上放样；先下成板条，待折弯后在平台上对焊

成形。

(4)圆弧段面板采用钢板在压力机上设置滚圆胎具压制而成。

(5)撑杆油缸支座及耳板须在模板试拼时一并焊接。

(6)所有焊缝尽可能的在胎位上焊接，以减少焊接变形。

(7)模板焊好后，在每块模板上再焊接两组定位销板，以便于现场的拼装。

5. 底模的加工

(1)模板的总体拼装原则为单块模板的骨架拼装完，完成焊接后再将面板与骨架定位焊接。

(2)与侧模板间的连接型钢钻孔前注意，小螺栓连接处的加劲板在钻孔前先定位焊接，焊接为四周断焊，焊缝4 毫米；大螺栓连接处，连接槽钢需开口，以方便大螺母的连接；横向工钢骨架需端头切肢，与大螺帽耳板销结处需双侧加补强板，补强板与工钢为满焊，焊缝4 毫米，单件焊接完后调直在耳板连接处钻孔。

(3)单块面板下料时模板的纵向方向两侧各留出10 毫米的切割边，待底模板全部整拼后，根据模板的尺寸要求，画线找出切割线，二次切割来保证底模板与侧模板连接边的直线度。

(4)施焊时具体焊接要求如下：面板与骨架拼接缝采用30mm/200mm 间断焊，焊缝高5 毫米；骨架间满焊，焊缝高5 毫米；加劲板与骨架间满焊，焊缝 5 毫米，与面板间40mm/200mm 的间断焊，焊缝5 毫米；连接槽钢必须钻塞焊孔，距离为200 毫米，与面板焊接；每块模板的周围都要留3 毫米间隙，防止因槽钢进料的误差影响模板间对接的平整。

6. 端模板的加工

(1)端模板为方便现场施工时脱模的需要，设计中分块制作，模板间采取螺栓连接，加

工时，在平台上将端模按实样放出，以端模的面板为基准在平台上平放。

(2)将端模的边框连接件先与面板定位焊接，保证模板面板间的平整连接，与侧模法兰连接处的眼孔采取套钻的原则，确保连接的精度。

(3)锚盒单独加工，加工前认真识图，圆锚盒端面为双向倾斜的圆，制作中需用样板纸实物取样合适后在钢板上取样，各件对焊时要在胎架上完成组拼，各类锚盒加工完后在端模面板上相应找出焊接位置与面板满焊，焊接后焊缝打磨光滑，此处面板为方便钢绞线的穿过需按图纸要求开孔。

(4)焊接要求：面板与劲板拼接缝采用40mm/120mm 间断焊；焊缝高5 毫米；面板与边框劲板满焊焊缝高5mm，骨架间满焊；焊缝高5 毫米；锚盒与面板满焊，焊缝高5 毫米。

7. 模板试拼：

(1)外侧模之间及外侧模与底模间试拼。

(2)成形后注意及时修整错台、接缝缝隙、错边的现象。

(3)试拼合格后接缝处标注连接号。

三、模板安装

1. 底模安装：

制梁台座施工完毕后即可安装底模。先将底模按顺序放置在制梁台座上，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，再与制梁台座预埋件焊接牢固。务必保证底模中线与台座中线重合，并在底模上作好中线标记。

2. 侧模板安装：

(1)侧模安装时应先使侧模滑移或吊装到位，与底模板的相对位置对准，用顶压杆调整好侧模垂直度，并与端模联结好。

(2)侧模安装完后，用螺栓联接稳固，并上好全部上拉杆。调整了其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等，并做好记录。不符合规定者，应及时调整。

(3)侧模安装应做到位置准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。

3 内模安装：

(1)内模安装应根据模板结构确定。当内模为液压整体内模时，可利用台座端部滑道，将内模滑到已绑好的底腹板钢筋骨架的内腔位置并已固定。

(2)当内模为液压分段式或拼装式结构时，可采用吊装方式安装内模。安装前应先检查模板是否清理干净，是否涂刷了隔离剂。无论是何种结构均应在内模拼成整体后用宽胶带粘贴各个接缝处以防止漏浆。

4. 端模安装：

安装前管道孔眼应清除干净。将胶管或波纹管逐根插入端模各自的孔内后，进行端模安装就位。安装过程中应逐根检查是否处于设计位置。端模到位后，将端模与侧模、底模、内模进行连接和固定。

四、模板拆除

1. 内模拆除：

(1)内模须在混凝土强度达到规范要求强度时方可拆除。

(2)拆除前先检查卷扬机等设备的性能，并清理好拟进入的台座。

(3)液压式内模拆除前内模上的顶压丝杆，支承内模主梁的保护衬套应先行松开，再按照操作顺序分别将各顶升油缸回油收缩，然后检查内模是否准确的落在滑移轨道上，如有偏差应及时调整。

(4)拆除时应缓慢匀速进行，并有专人指挥，拉出后应及时拆卸滑道并清点各种配件。

2. 侧模及端模拆除：

(1)当梁体混凝土强度达到规范要求强度，混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层温度与环境温度之差均满足规范要求，且能保证构件棱角完整时方可拆除侧模和端模。气温急剧变化时不宜进行拆模作业。

(2)固定式侧模无须拆除，对移动式侧模拆模时通过顶压机构使侧模脱离梁体，再通过卷扬机滑到相应的位置上。

(3)拆模时，严禁重击或硬撬，避免造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。

(4)模板拆下后，应及时清除模板表面和接缝处的残余灰浆并均匀涂刷隔离剂，与此同时还应清点和维修、保养、保管好模板零部件，如有缺损及时补齐，以备下次使用。并根据消耗情况酌情配备足够的储存量。

4.2.6 施工机械及工艺装备

液压剪板机、交流电焊机、二氧化碳气体保护焊机、摇臂钻床、立式钻床、氧气乙炔火焰切割器、半自动切割机、角磨机、数控车床、数控精密切割机、龙门铣边机、折边机、圆弧压力机、砂轮抛光机等。

4.2.7 作业组织

根据工期要求来决定组织施工人员。一般情况下，加工制作一个施工班组20～24 人：其中工班长1人，兼职电工1 人，材料放样、下料3 人，剪板、折弯8 人，拼装4～6 人，电焊2～4 人(内模、外模施工为独立的施工班组)。一般情况下，模板安装一个施工班组16～20：其中工班长1 人，兼职电工1人，拼装10～12 人，电焊4～6 人。

4.2.8 材料消耗

主要是模板原材料消耗，可根据每个工班完成工作量来确定材料的日消耗量。材料消耗量等于模板理论计算重量乘以实际消耗材料系数(一般实际消耗材料系数为1.03)。

4.2.9 生产效率

加工制作生产效率：生产效率主要取决于下料速度、料板折弯速度、胎具拼装台数量及现场高度协调组织能力。一套钢箱梁模板生产周期为1～1.5 月(内、外模加工生产线相互独立的情况下)。

模板安装生产效率：生产效率主要取决于投入施工人员的数量及施工人员的技术熟练程度。一套钢模安装生产周期为10～15 天。

4.2.10 安全生产及环境保护

(1)钢模板制造、安装参与人员必须严格遵守国家有关安全生产劳动保护政策和法规。

(2)钢模板起吊翻身要有专人指挥，门吊要有专人操作，并持有特种设备操作证。

(3)模板加工制造过程中铆焊工要加强安全意识，各种必备劳动保护用品配备齐全。

(4)模板安装、拆除过程中要严格按照设计要求的步骤进行，全面检查支撑系统的稳定性，在操作过程中应设专人指挥。

(5)模板所用的脱模剂在施工现场不得乱扔，以防止影响环境质量。

(6)电缆线、电焊机把线要理顺，布置在合适的位置，氧气、乙炔瓶摆放的位置要符合安全规范要求。

(7)模板吊装及卸车要由装吊工负责，不得碰击，损坏模板。

(8)模板运输时要捆绑牢固，以免途中损坏。