橋梁預(yù)制裝配式防撞護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)度優(yōu)化探討

【摘要】以某項(xiàng)目裝配式防撞護(hù)欄為研究對(duì)象，從生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等角度分析其對(duì)防撞護(hù)欄節(jié)段尺寸的影響，供工程從業(yè)人員參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配式防撞護(hù)欄; 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度; 優(yōu)化

【中圖分類號(hào)】TU203【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

［定稿日期］2023-05-29

［作者簡(jiǎn)介］張權(quán)（1982—），男，本科，高級(jí)工程師，從事橋梁工程施工技術(shù)管理工作。

0 引言

預(yù)制裝配式橋梁技術(shù)具有施工工期短、場(chǎng)地占用少、工程質(zhì)量可控，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在施工工期緊張、施工環(huán)境復(fù)雜，場(chǎng)地狹小、文明施工及施工質(zhì)量要求高的情況下具有一定的優(yōu)勢(shì)［1］，而且符合國(guó)家大力倡導(dǎo)綠色建筑施工要求，具有良好的發(fā)展前景。

預(yù)制防撞護(hù)欄［2］作為預(yù)制裝配式橋梁技術(shù)的一部分，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式現(xiàn)比，預(yù)制防撞護(hù)欄采用工廠化施工可有效提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量和加工精度，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)時(shí)間短，施工環(huán)境影響小，降低了作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)技術(shù)首次在上海的S6滬翔高速公路中得到應(yīng)用。

目前關(guān)于裝配式防撞護(hù)欄的研究更多集中于防撞護(hù)欄與橋梁的連接方式、預(yù)制施工工藝等［3］，防撞護(hù)欄的節(jié)段尺寸更多由設(shè)計(jì)或施工單位根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)自行優(yōu)化設(shè)計(jì)，尺寸不統(tǒng)一，未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。筆者認(rèn)為通過對(duì)防撞護(hù)欄的節(jié)段尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的研究，可以有效減少預(yù)制構(gòu)件的種類，實(shí)現(xiàn)部品部件的通用性及互換性，在功能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益方面獲得優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)部品部件工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝的相互配合，從而達(dá)到降低成本、節(jié)約資源的目的。為此，本文依托成都東軸線二標(biāo)段五環(huán)節(jié)點(diǎn)立交橋項(xiàng)目，開展了預(yù)制裝配式防撞護(hù)欄節(jié)段尺寸選型分析研究工作，供后續(xù)防撞護(hù)欄的節(jié)段尺寸標(biāo)準(zhǔn)化參考。

1 工程概況

成都東軸線二標(biāo)段五環(huán)節(jié)點(diǎn)立交橋項(xiàng)目位于成都市龍泉驛區(qū)，主要施工內(nèi)容為：軸線方向高架橋及集散車道、五環(huán)方向高架橋及8條互通匝道。橋梁防撞護(hù)欄總長(zhǎng)度約2×7800 m，其中軸線橋、集散車道、五環(huán)右幅高架橋等直線段采用預(yù)制護(hù)欄施工，預(yù)制護(hù)欄總長(zhǎng)度約2×3420 m。為提高工程景觀，本項(xiàng)目防撞護(hù)欄頂部設(shè)置凹槽形成花箱，用于種植綠色植物。防撞墻重量約1.6 t/m，計(jì)劃生產(chǎn)工期131天，安裝時(shí)吊裝作業(yè)半徑約12 m，安裝高度10～20 m。

設(shè)計(jì)單位未對(duì)防撞護(hù)欄節(jié)段尺寸進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，需由施工單位結(jié)合自身水平確定。預(yù)制防撞護(hù)欄對(duì)應(yīng)橋梁跨度及數(shù)量信息如表1所示。

2 預(yù)制防撞護(hù)欄節(jié)段長(zhǎng)度選擇

市政橋梁由于橋墩設(shè)置等限制，橋梁跨度多變，防撞護(hù)欄的長(zhǎng)度相應(yīng)變化，無法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單估算防撞護(hù)欄預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度，需綜合考慮護(hù)欄的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等條件后確定防撞護(hù)欄預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度。

2.1 生產(chǎn)所需模板計(jì)算

預(yù)制防撞護(hù)欄的主要生產(chǎn)工期131天，根據(jù)此前類似工程經(jīng)驗(yàn)，每循環(huán)模板占用時(shí)長(zhǎng)14 h（生產(chǎn)占用2 h，蒸養(yǎng)占用12 h），經(jīng)計(jì)算，采用不同模板長(zhǎng)度時(shí)需配備模板數(shù)量如表2所示。

由表2得知，在預(yù)制構(gòu)件節(jié)段長(zhǎng)度為5～8 m時(shí)，需配備模板依次減少，但模板長(zhǎng)度越長(zhǎng)，非標(biāo)構(gòu)件占比越多，生產(chǎn)非定尺工序調(diào)整模板等耗時(shí)越長(zhǎng)。從模板配置角度考慮，預(yù)制護(hù)欄節(jié)段長(zhǎng)度宜盡量減少非標(biāo)模板數(shù)量，預(yù)制構(gòu)件長(zhǎng)度在4～6 m為宜。

2.2 從運(yùn)輸角度考慮預(yù)制護(hù)欄長(zhǎng)度

國(guó)內(nèi)常見半掛車長(zhǎng)度約13.75 m，標(biāo)準(zhǔn)載重是34 t。但預(yù)制護(hù)欄為帶花箱的偏心結(jié)構(gòu)，需另設(shè)運(yùn)輸支架，考慮運(yùn)輸支架重量及空間占用，預(yù)制護(hù)欄長(zhǎng)度與運(yùn)輸車次關(guān)系如表3所示。

從表3可知，預(yù)制護(hù)欄長(zhǎng)度為2 m，運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性更佳。但實(shí)際運(yùn)輸車次受車輛實(shí)際載重、長(zhǎng)度等影響較大，如按噸公里估算，費(fèi)用相差不大。

2.3 從安裝角度考慮預(yù)制護(hù)欄長(zhǎng)度

從安裝成本及工序用時(shí)角度考慮，宜選用經(jīng)濟(jì)性較好的常規(guī)吊車，預(yù)制護(hù)欄重量在吊車起重能力內(nèi)越大越好（預(yù)留安全余量），考慮現(xiàn)場(chǎng)安裝條件，參閱常見吊車性能表，吊車規(guī)格和防撞護(hù)欄尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4所示。

防撞護(hù)欄節(jié)段尺寸與吊裝作業(yè)經(jīng)濟(jì)性比選如表5所示。

由表5得知，在預(yù)制防撞護(hù)欄節(jié)段長(zhǎng)度為6 m時(shí)，安裝所需費(fèi)用最小。

從上述分析可知，從運(yùn)輸角度考慮，預(yù)制護(hù)欄長(zhǎng)度在2 m左右時(shí)運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性最好；從安裝角度考慮，節(jié)段長(zhǎng)度在6 m時(shí)安裝費(fèi)用最低；從生產(chǎn)角度考慮，節(jié)段長(zhǎng)度應(yīng)適中，不宜過長(zhǎng)或過短。綜合考慮橋梁跨度，預(yù)制護(hù)欄的預(yù)制、運(yùn)輸、安裝工作難度、耗時(shí)及施工成本，本項(xiàng)目預(yù)制護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)度定為6 m。

3 結(jié)束語

本文僅針對(duì)所承接項(xiàng)目的預(yù)制裝配式防撞護(hù)欄節(jié)段尺寸，從生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等角度進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，難免存在相關(guān)因素遺漏或考慮不周的情況，且相關(guān)數(shù)據(jù)選取也只說明當(dāng)時(shí)情況，數(shù)據(jù)計(jì)算偏理論化，相應(yīng)數(shù)據(jù)可能存在偏差，在此僅提供相關(guān)思路，供工程從業(yè)人員參考。

由于研究時(shí)間及筆者能力有限，本文仍存在下列不足，

供后續(xù)研究進(jìn)一步細(xì)化：

（1）在考慮節(jié)段長(zhǎng)度時(shí)，僅考慮單一模板尺寸，如考慮多個(gè)規(guī)格模板（如2 m+4 m、3 m+6 m）共同使用，相應(yīng)非定尺構(gòu)件數(shù)量將進(jìn)一步減少，可進(jìn)一步提高生產(chǎn)及安裝作業(yè)經(jīng)濟(jì)性。

（2）非定尺構(gòu)件在生產(chǎn)時(shí)模板調(diào)整時(shí)間占用在理論計(jì)算時(shí)未考慮，實(shí)際生產(chǎn)前期調(diào)整時(shí)非定尺構(gòu)件耗時(shí)較長(zhǎng)，后續(xù)隨熟練度增加而縮短，在下次類似工程計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮增設(shè)比例系數(shù)以便與實(shí)際相符。

（3）節(jié)段尺寸選型時(shí)未考慮預(yù)制生產(chǎn)場(chǎng)地限制及不同模板對(duì)應(yīng)的施工組織，生產(chǎn)方面的綜合因素對(duì)模板數(shù)量、尺寸的約束需進(jìn)一步研究細(xì)化。

（4）在計(jì)算及實(shí)際施工過程中，預(yù)制防撞護(hù)欄未考慮橋下短期存放、寬幅橋面臨時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)新增機(jī)械等施工資源組織費(fèi)用，實(shí)際施工時(shí)對(duì)運(yùn)輸車輛占用較大，后續(xù)計(jì)算、實(shí)施時(shí)也應(yīng)考慮進(jìn)一步優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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［3］ 宋琢， 劉昕煒. 預(yù)制裝配式橋梁防撞欄施工技術(shù)研究［J］. 廣州建筑， 2020， 48（1）：4.