王麗東
(中交一公局海威工程建設(shè)有限公司,北京 101100)
在早期的預(yù)制梁場(chǎng)曲線段預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模施工中,實(shí)際存在一些突出問題,包括施工精度低、翼緣板質(zhì)量差、施工效率低等。設(shè)計(jì)一種調(diào)節(jié)曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形的調(diào)節(jié)裝置,可提高預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模安裝精度和施工效率,提高翼緣板施工質(zhì)量,提高現(xiàn)場(chǎng)施工人員施工效率和操作便捷性。該調(diào)節(jié)裝置在曲線段預(yù)制邊梁施工中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)該調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行介紹。
在公路、橋梁等施工過程中,橋梁上部結(jié)構(gòu)工程施工經(jīng)常會(huì)采用預(yù)制梁形式,預(yù)制梁通過鋼筋、混凝土和預(yù)應(yīng)力等組成基本的支撐體。在橋梁的預(yù)制梁施工過程中,一般先施工完成預(yù)制梁的梁體,然后在梁體的上端施工邊梁翼緣板,邊梁翼緣板的施工需要借助設(shè)置在梁體兩側(cè)的側(cè)模,以定位邊梁翼緣板的施工位置、寬度以及弧形等[1]。施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)節(jié)預(yù)制邊梁翼緣板弧形的側(cè)模原來通常采用10塊4m長(zhǎng),20cm高、5mm厚的條形鋼板利用焊接措施拼接而成,施工人員在每塊4m長(zhǎng)的鋼板上,每間隔2m通過人工尺量方式,利用短鋼筋焊接固定,鋼筋一端焊接在鋼板上,另一端焊接在預(yù)制梁翼緣板模板上,通過鋼板條折線拼接手段調(diào)節(jié)預(yù)制邊梁翼緣板弧形。采用此種調(diào)節(jié)措施,曲線預(yù)制邊梁翼緣板弧形定位精度差。由于側(cè)模節(jié)段較多,采取短節(jié)段拼裝曲線翼緣板易形成折線形狀,翼緣板線形施工質(zhì)量差,無法保證邊梁翼緣板寬度,影響整體橋梁寬度。施工人員需要在模板和鋼板上焊接大量的短鋼筋,當(dāng)曲線參數(shù)變化時(shí)需要重新安拆鋼板和焊接鋼筋,調(diào)整位置,打磨模板上焊點(diǎn),大大增加施工人員工作量,降低施工人員施工效率[2]。
原有技術(shù)中存在當(dāng)橋梁曲線半徑發(fā)生變化時(shí),預(yù)制的邊梁翼緣板的弧形也要進(jìn)行調(diào)整,相應(yīng)的側(cè)模需重新定位焊接,條形鋼板需重復(fù)安拆工作,操作難度大,且降低施工效率等問題。本曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)的目的在于提供一種預(yù)制梁翼緣板側(cè)模裝置,以解決原有技術(shù)存在的問題。
如圖1和圖2所示,設(shè)計(jì)一種預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)?;⌒握{(diào)節(jié)裝置,包括翼緣板側(cè)模板以及調(diào)節(jié)裝置。
圖1 預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置正視圖
圖2 預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置側(cè)視圖
調(diào)節(jié)裝置由豎向角鋼架、橫向角鋼架和固定螺栓組成,橫向角鋼架設(shè)置滑動(dòng)槽用于調(diào)整位置,調(diào)節(jié)刻度盤控制調(diào)節(jié)位置。調(diào)節(jié)裝置固定設(shè)置,翼緣板側(cè)模安裝在調(diào)節(jié)裝置上,且翼緣板側(cè)模板面的一側(cè)與調(diào)節(jié)裝置橫向角鋼架連接,側(cè)模板能夠在調(diào)節(jié)裝置上沿垂直于側(cè)模板板面的方向移動(dòng);側(cè)模板移動(dòng)到位時(shí),調(diào)節(jié)裝置能夠與側(cè)模板相對(duì)固定。本裝置的側(cè)模板能夠在調(diào)節(jié)裝置上沿預(yù)制梁的寬度方向移動(dòng),從而在橋梁平曲線半徑發(fā)生變化,邊梁翼緣板的弧形也要調(diào)整時(shí),可直接通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)整側(cè)模板在梁的寬度方向的位置即可,不需要拆卸整體的預(yù)制梁翼緣板側(cè)模裝置,相比現(xiàn)有將焊接的側(cè)模板進(jìn)行重新拆卸安裝的方式,操作更簡(jiǎn)單方便,提高了施工方便性及施工效率。
翼緣板側(cè)模安裝在預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面(例如T型梁的上端端面)上,翼緣板側(cè)模沿預(yù)制梁的長(zhǎng)度方向延伸,且翼緣板側(cè)模的板面垂直預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面,垂直于翼緣板側(cè)模板面的方向即是預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的寬度方向。
調(diào)節(jié)裝置的固定設(shè)置是將調(diào)節(jié)裝置固定在預(yù)制梁的梁體模板的側(cè)面上。
在使用預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模裝置時(shí),將兩個(gè)預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模裝置相對(duì)設(shè)置在預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的兩側(cè)。其中,每個(gè)預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模裝置的調(diào)節(jié)裝置固定在預(yù)制梁的梁體模板的側(cè)面上,使調(diào)節(jié)裝置固定,翼緣板側(cè)模沿預(yù)制梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置在預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的一側(cè),翼緣板側(cè)模的板面與預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面垂直,調(diào)節(jié)翼緣板側(cè)模在調(diào)節(jié)裝置上沿垂直于翼緣板側(cè)模板面的方向(即預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的寬度方向)移動(dòng),使翼緣板側(cè)模處于預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的相應(yīng)寬度位置,調(diào)節(jié)到位后,將翼緣板側(cè)模通過調(diào)節(jié)裝置固定;此時(shí),兩個(gè)預(yù)制梁翼緣板側(cè)模裝置的翼緣板側(cè)模之間的區(qū)域即為翼緣板的預(yù)制區(qū)域,可在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行翼緣板的預(yù)制。在橋梁曲線半徑發(fā)生變化時(shí),施工圖紙曲線調(diào)節(jié)參數(shù)即發(fā)生改變,邊梁翼緣板的弧形也要調(diào)整時(shí),可直接通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)整翼緣板側(cè)模在預(yù)制梁寬度方向的位置即可。在實(shí)際施工時(shí),調(diào)節(jié)裝置應(yīng)當(dāng)安裝在翼緣板預(yù)制區(qū)域的外側(cè),即翼緣板側(cè)模未設(shè)置調(diào)節(jié)裝置的側(cè)面面向預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的中心設(shè)置,以避免調(diào)節(jié)裝置影響到翼緣板的施工。
翼緣板側(cè)模一般為鋼板,長(zhǎng)條的鋼板在長(zhǎng)度方向上具有一定的柔性。調(diào)節(jié)裝置沿翼緣板側(cè)模的長(zhǎng)度方向每2m間隔設(shè)置1個(gè),每個(gè)調(diào)節(jié)裝置可帶動(dòng)其對(duì)應(yīng)的翼緣板側(cè)模的位置進(jìn)行調(diào)整,所以可采用一條翼緣板側(cè)模通過調(diào)節(jié)裝置形成弧形,彎曲位置平滑過渡,施工成形的翼緣板外觀更加美觀。
調(diào)節(jié)裝置包括豎向角鋼架和橫向角鋼架,豎向角鋼架固定設(shè)置,翼緣板側(cè)模安裝在橫向角鋼架上。橫向角鋼架沿垂直于翼緣板側(cè)模板面的方向上設(shè)置有滑動(dòng)槽,豎向角鋼架上設(shè)置有固定螺栓,固定螺栓穿設(shè)在滑動(dòng)槽內(nèi),橫向角鋼架能夠帶動(dòng)翼緣板側(cè)模沿滑動(dòng)槽相對(duì)豎向角鋼架移動(dòng),使固定螺栓處于滑動(dòng)槽的不同位置,相當(dāng)于固定螺栓沿滑動(dòng)槽滑動(dòng),以實(shí)現(xiàn)翼緣板側(cè)模的位置調(diào)節(jié)。且在移動(dòng)到位時(shí),固定螺栓能夠?qū)M向角鋼架固定在豎向角鋼架上。
豎向角鋼架用于與梁體模板連接,可以是焊接的形式,以實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁翼緣板側(cè)模裝置與預(yù)制梁的固定。橫向角鋼架的滑動(dòng)槽的延伸方向?yàn)榇怪庇谝砭壈鍌?cè)模板面的方向,即預(yù)制邊梁翼緣板的施工端面的寬度方向。固定螺栓包括螺桿和固定螺母,螺桿的一端穿過滑動(dòng)槽與固定螺母連接。螺桿在固定螺母上旋進(jìn)時(shí),能夠?qū)⒇Q向角鋼架和橫向角鋼架抵接固定;螺桿在固定螺母上旋退時(shí),橫向角鋼架與豎向角鋼架可相對(duì)移動(dòng),此時(shí),可對(duì)翼緣板側(cè)模的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
豎向角鋼架為橫截面L型的角鋼,角鋼的一側(cè)邊用于與待施工件固定連接,另一側(cè)邊設(shè)置有固定螺栓。橫向角鋼架為橫截面L型的角鋼,橫向角鋼架的一側(cè)邊所在的平面與待施工件的平面平行,角鋼的另一側(cè)面設(shè)置有滑動(dòng)槽。
預(yù)制梁翼緣板側(cè)模裝置的橫向角鋼架上沿垂直于翼緣板側(cè)模板面的方向設(shè)置有調(diào)節(jié)刻度盤。如圖2所示,橫向角鋼架上在螺桿頭部的中心位置設(shè)置定位基準(zhǔn)線(三角箭線),以定位基準(zhǔn)線為調(diào)節(jié)翼緣板側(cè)模的位置零點(diǎn)(調(diào)節(jié)初始位置),按照設(shè)計(jì)曲線參數(shù),通過調(diào)節(jié)橫向角鋼架,確定翼緣板側(cè)模的最終調(diào)節(jié)尺寸位置。
曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置如圖3所示,在橫向角鋼架上設(shè)置調(diào)節(jié)刻度盤,調(diào)節(jié)刻度盤上設(shè)置刻度線,固定螺栓中心位置設(shè)置定位基準(zhǔn)線(三角箭線),以定位基準(zhǔn)線為調(diào)節(jié)翼緣板側(cè)模位置零點(diǎn)。按照設(shè)計(jì)翼緣板側(cè)模尺寸位置,通過調(diào)節(jié)橫向角鋼架,確定翼緣板側(cè)模最終調(diào)節(jié)尺寸位置,擰緊固定螺栓,將翼緣板側(cè)模位置固定,較原有預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)?;⌒瓮ㄟ^人工尺量定位方式,提高了翼緣板側(cè)模定位精度。
圖3 曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置
本設(shè)計(jì)翼緣板側(cè)模采用通長(zhǎng),20cm寬,5mm厚的條形鋼板,形成翼緣板側(cè)模整體連續(xù),縱向間隔2m位置處設(shè)置一個(gè)翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置。通過翼緣板調(diào)節(jié)裝置確定翼緣板側(cè)模曲線參數(shù)調(diào)節(jié)位置,調(diào)節(jié)翼緣板弧形曲線,翼緣板弧形整體連續(xù),較原有采用4m長(zhǎng)條形鋼板拼接而成翼緣板側(cè)模的方式,提高了邊梁翼緣板弧形整體圓順度和外觀質(zhì)量。
翼緣板側(cè)模采用通長(zhǎng)條形鋼板,翼緣板側(cè)模通過間隔2m調(diào)節(jié)裝置固定。橋梁曲線半徑發(fā)生變化時(shí),僅需調(diào)節(jié)橫向角鋼架確定調(diào)節(jié)刻度盤位置,擰緊固定螺栓,固定翼緣板側(cè)模位置,實(shí)現(xiàn)翼緣板側(cè)模精確定位,較原有預(yù)制邊梁翼緣板側(cè)模采用焊接定位方式,可有效避免翼緣板側(cè)模重復(fù)安拆工作,操作簡(jiǎn)單方便,提高了施工方便性及施工效率。
曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置采用40m長(zhǎng)、20cm寬、5mm厚鋼板和21套70mm×70mm×4mm角鋼調(diào)節(jié)裝置,鋼材耗費(fèi):40×0.2×0.03925+21×0.5×0.004372=0.3599t,按照市場(chǎng)價(jià)4300元/t計(jì)算,鋼材費(fèi)用共計(jì)1547元,焊條、螺栓等輔助材料耗費(fèi)共計(jì)265元,加工該調(diào)節(jié)裝置需要1名熟練焊工加工2天,人工費(fèi)共計(jì)600元,本曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置加工人工、材料成本合計(jì)2412元,該調(diào)節(jié)裝置攤銷折舊率較低,可重復(fù)使用。調(diào)節(jié)一片預(yù)制邊梁翼緣板曲線常規(guī)方式需要2名熟練焊工施工2h,按照8小時(shí)/工日計(jì)算,調(diào)節(jié)一片預(yù)制邊梁翼緣板曲線人工成本為150元,采用本調(diào)節(jié)裝置需要1名工人施工0.1h,人工成本4元,調(diào)節(jié)每片預(yù)制邊梁翼緣板曲線人工成本降低97%,降幅比例極大;施工經(jīng)濟(jì)性可觀,應(yīng)用價(jià)值高。
綜上所述,使用曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置可提高翼緣板側(cè)模定位精度,提高邊梁翼緣板弧形整體圓順度和外觀質(zhì)量,消除質(zhì)量缺陷,操作簡(jiǎn)單方便,提高施工方便性及施工效率,降低施工成本。該調(diào)節(jié)裝置克服了目前大多數(shù)預(yù)制廠預(yù)制邊梁翼緣板曲線調(diào)節(jié)存在的缺點(diǎn),適用性強(qiáng),是目前曲線段預(yù)制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)中較先進(jìn)的設(shè)計(jì)裝置;調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)成本極低,適用性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性高,具有更高的應(yīng)用價(jià)值。