龍門大橋箱梁翼緣板可調(diào)線型控制施工技術(shù)

蔣贛猷，賈利強

(1.廣西路橋工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530200；2.廣西欣港交通投資有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

隨著我國公路路網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，在等級以上公路里程位居世界前列的同時，公路建設(shè)的重心也逐漸從高數(shù)量向高品質(zhì)、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變。在橋梁工程領(lǐng)域，曲線橋外觀與線型的質(zhì)量愈發(fā)受到關(guān)注，但由于其梁體規(guī)格不一、線型較多，對邊梁線型的控制成為工程建設(shè)的難點與痛點[1]。其中，在預(yù)制邊梁的翼緣板隨曲線半徑改變而加寬這一問題上，通常會采用兩種常規(guī)方式進(jìn)行處理：(1)定制整套鋼模來對翼緣板進(jìn)行施工，但每次僅能完成某一固定曲線半徑的邊梁[2]；(2)以加工調(diào)節(jié)塊的形式對翼板模板寬度進(jìn)行臨時調(diào)整，然而不同規(guī)格的邊梁施工時均需拆裝一次模板，并重新焊接固定[3]。以上兩種方式均對項目的人力物力有著大量的消耗，影響施工進(jìn)度。為此，廣西濱海公路龍門大橋項目管理人員設(shè)計并采用了一種翼緣板可調(diào)線型施工工藝，運用到曲線段預(yù)制邊梁施工中，基本解決了曲線橋邊梁線型質(zhì)量控制問題，保證其橋梁的視覺效果。

1 工程概況

揚帆立交是位于廣西濱海公路龍門大橋終點的立體交叉工程，其主線橋自西向東共長590 m，橋跨布置為7聯(lián)20跨：3×(3×30 m)+2×25 m+2×(3×30 m)+(25+30+25)m，單幅橋?qū)?6.5～30 m，均位于半徑1 000 m的平曲線上(見圖1)。此橋上部為預(yù)應(yīng)力小箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，共259榀箱梁，包括208榀30 m箱梁與51榀25 m箱梁，邊梁翼緣寬度為55.3 ～89.1 cm，板厚為18～25 cm，跨與跨間通過現(xiàn)澆楔形塊連續(xù)段與內(nèi)外側(cè)邊翼緣板形成設(shè)計線型。

圖1 揚帆立交主線橋模型圖

2 可調(diào)線型翼緣板技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

此工藝以改良翼緣側(cè)模模板為主，在施工頂板鋼筋前，需預(yù)先完成方案設(shè)計中的可調(diào)節(jié)式邊梁翼緣側(cè)模加工。如圖2所示。該側(cè)模模板主要包含翼緣側(cè)模板和可調(diào)節(jié)刻度板兩部分，翼緣側(cè)模模板由多塊長1.2 m、厚1 cm的鋼板以鉸接形式拼接而成，寬度則與設(shè)計寬度一致?？烧{(diào)節(jié)刻度板為普通鋼板，中間預(yù)留條狀槽口并標(biāo)記刻度，一端與翼緣側(cè)模模板鉸接，另一端使用螺栓穿過槽口與安裝在腹板側(cè)模上的固定板連接。邊梁腹板鋼筋及模板施工完成后，安裝固定塊與翼緣側(cè)模，接著橫橋向移動刻度板直至翼緣板懸臂值滿足設(shè)計要求后用螺栓擰緊固定，至此，翼緣側(cè)模模板線型調(diào)整完成，可進(jìn)行頂板鋼筋和混凝土澆筑作業(yè)。

圖2 可調(diào)式側(cè)模構(gòu)造示意圖

2.2 技術(shù)特點

此套施工技術(shù)主要基于對傳統(tǒng)預(yù)制梁模板優(yōu)缺點的分析，在施工難度、經(jīng)濟效益與外觀質(zhì)量等細(xì)節(jié)問題上對其側(cè)模進(jìn)行優(yōu)化改良。具體技術(shù)特點如下：

(1)可調(diào)線型翼緣側(cè)模主要由普通翼緣側(cè)模模板和可調(diào)節(jié)鋼板組成，側(cè)模與側(cè)模、側(cè)模與調(diào)節(jié)鋼板均通過鉸接連接，此結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、材料常規(guī)、制作方便、安裝便捷，是保證邊梁翼緣線型順直的基礎(chǔ)；(2)調(diào)節(jié)鋼板中間設(shè)刻度槽口，在翼緣板線型調(diào)節(jié)時，根據(jù)設(shè)計圖中翼緣懸臂參數(shù)值可迅速在刻度板上定位(前后移動刻度板至所需數(shù)值)，施工便捷，節(jié)約了人力物力，具有顯著的經(jīng)濟效益；(3)翼緣板側(cè)模調(diào)節(jié)和固定均以施擰螺栓的方式完成，解決了普通側(cè)模模板重復(fù)焊接固定造成模板損傷的問題；(4)此技術(shù)解決了預(yù)制曲線橋邊梁翼緣板寬度和線型變化的問題，可實現(xiàn)一套模板完成不同曲線橋梁預(yù)制施工。

3 施工要點

3.1 可調(diào)式翼緣側(cè)模模板制作

側(cè)模作為該施工技術(shù)中最核心的結(jié)構(gòu)，其加工質(zhì)量的好壞對施工成本和線型平順起著決定性的作用，因此，為保證側(cè)模拼裝與加工的合理性，本項目進(jìn)行了以下設(shè)計：

(1)對厚度為10 mm的鋼板進(jìn)行梯形加工，上、下底和高度分別為18 cm、20 cm和52 cm，接著在鋼板上采用機械切割出480 mm×30 mm的槽口，并按每刻度2 cm進(jìn)行標(biāo)記，作為調(diào)節(jié)刻度板；(2)單塊翼緣側(cè)模模板采用厚度為10 mm的鋼板，長度為1.2 m，寬度與翼緣板混凝土厚度一致，兩端焊接雙三角鉸接鋼板，使相鄰兩塊側(cè)模模板通過三角鋼板焊接螺栓組成鉸接體系，以提高模板連接處剛度，保證模板連接處線型順直、澆筑混凝土?xí)r不漏漿；(3)加工L型120 mm×60 mm的圓鋼(φ16 mm)和長130 mm的鋼管(φ20 mm)作為刻度板和翼緣側(cè)模模板鉸接頭，管內(nèi)填充黃油；(4)將L型圓鋼焊接在調(diào)節(jié)刻度板端頭上，在翼緣側(cè)模模板上以60 cm的間距焊接φ20 mm鋼管(單塊1.2 m長側(cè)模模板焊兩根鋼管)，然后將焊接好的L型圓鋼插入翼緣板的鋼管，組成鉸接連接體系。

3.2 可調(diào)節(jié)翼緣側(cè)模安拆與定位

在邊梁底腹板鋼筋綁扎與側(cè)模安裝完成之后，為方便刻度塊固定，需在預(yù)制邊梁外側(cè)模邊緣上自跨中往兩端以60 cm的間距焊接固定端鋼板組，包括水平三角加勁板與固定立板，呈“倒T”型，立板中預(yù)留2.5 cm圓孔與調(diào)節(jié)刻度塊槽口對應(yīng)，固定端鋼板厚度均為10 mm。接著將加工好的翼緣側(cè)模模板和可調(diào)節(jié)刻度板安裝在預(yù)制梁模板上，使用M22螺栓穿過固定端鋼板圓孔和調(diào)節(jié)刻度板槽口，相鄰兩塊翼緣側(cè)模模板施擰鉸接螺栓。至此，可調(diào)線型翼緣板系統(tǒng)完成安裝。

在翼板懸臂寬度定位方面，實際施工中根據(jù)直線橋設(shè)計圖的邊梁標(biāo)準(zhǔn)懸臂值，提前將翼緣側(cè)模模板調(diào)整成直線橋梁線形，進(jìn)行螺栓固定并在刻度板上螺栓位置做好起始標(biāo)記后方可開始下一步調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程中，由技術(shù)人員根據(jù)懸臂參數(shù)表計算出各個固定點的懸臂值和需調(diào)節(jié)數(shù)值，從大梁一端逐個固定點調(diào)節(jié)刻度板并將螺栓擰緊，調(diào)節(jié)完畢后檢查線型是否順直，若局部區(qū)域出現(xiàn)不平順，則再次松開螺栓重復(fù)微調(diào)直至側(cè)模平順穩(wěn)固后再進(jìn)行頂板鋼筋綁扎與混凝土澆筑。當(dāng)完成澆筑的梁體混凝土強度達(dá)到2.5 MPa時，即可松開調(diào)節(jié)板固定螺栓，在保持梁體不受損失的情況下采用手拉葫蘆、撬棍輔助完成側(cè)模拆除。

4 施工效益分析

本項目預(yù)制箱梁總計共259片，其中邊梁80片，在采用傳統(tǒng)施工工藝的情況下，每片邊梁需3名工人花費3 h進(jìn)行翼緣模板重新定位固定，總耗工時720 h；若采用文中所述的施工方法，每片邊梁僅需1名工人花費1 h即可完成翼緣模板的調(diào)節(jié)和固定，總耗工時約80 h。另外，傳統(tǒng)施工工藝會對模板造成嚴(yán)重的磨損，折損費用高，而文中設(shè)計的可調(diào)式側(cè)模則能完全取代調(diào)節(jié)塊的使用，避免了重復(fù)焊接而對模板造成的損傷。在技術(shù)運用上，此技術(shù)不受橋梁曲線半徑、翼緣板寬度改變的影響，可實現(xiàn)重復(fù)使用一套模板直至完成整座橋翼緣板的施工，有效提高了預(yù)制邊梁翼緣板線型質(zhì)量和施工效率。綜上所述，翼緣板可調(diào)線型控制施工技術(shù)在工期推進(jìn)、生產(chǎn)成本以及技術(shù)效益上都有著顯著的優(yōu)勢，可在類似條件下的曲線橋預(yù)制邊梁施工中進(jìn)行應(yīng)用。

5 結(jié)語

廣西龍門大橋揚帆立交在項目施工中依照上述技術(shù)對箱梁翼緣板側(cè)模進(jìn)行細(xì)部調(diào)控，通過刻度尺快速、精準(zhǔn)定位模板，施擰螺栓固定模板，實現(xiàn)了翼緣板線型快速調(diào)節(jié)，使項目主線橋預(yù)制邊梁的施工效率與線型質(zhì)量得到顯著提高，架設(shè)成型后其外觀形象的舒適性、通暢性均得到良好的展示。此外，也證明了在目前工程施工微利潤時期，細(xì)節(jié)化管理與創(chuàng)新施工仍是取得良好經(jīng)濟效益不可或缺的因素之一。