曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計與應(yīng)用

王麗東

（中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京 101100）

0 引言

在早期的預制梁場曲線段預制邊梁翼緣板側(cè)模施工中，實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)計一種調(diào)節(jié)曲線段預制邊梁翼緣板弧形的調(diào)節(jié)裝置，可提高預制邊梁翼緣板側(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)裝置在曲線段預制邊梁施工中具有廣泛的應(yīng)用價值。本文對該調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計與應(yīng)用進行介紹。

1 原有曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)方法

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)常會采用預制梁形式，預制梁通過鋼筋、混凝土和預應(yīng)力等組成基本的支撐體。在橋梁的預制梁施工過程中，一般先施工完成預制梁的梁體，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)場實際調(diào)節(jié)預制邊梁翼緣板弧形的側(cè)模原來通常采用10塊4m長，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，另一端焊接在預制梁翼緣板模板上，通過鋼板條折線拼接手段調(diào)節(jié)預制邊梁翼緣板弧形。采用此種調(diào)節(jié)措施，曲線預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，當曲線參數(shù)變化時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，大大增加施工人員工作量，降低施工人員施工效率[2]。

2 曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計要點

原有技術(shù)中存在當橋梁曲線半徑發(fā)生變化時，預制的邊梁翼緣板的弧形也要進行調(diào)整，相應(yīng)的側(cè)模需重新定位焊接，條形鋼板需重復安拆工作，操作難度大，且降低施工效率等問題。本曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置設(shè)計的目的在于提供一種預制梁翼緣板側(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)計一種預制邊梁翼緣板側(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 預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置正視圖

圖2 預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；側(cè)模板移動到位時，調(diào)節(jié)裝置能夠與側(cè)模板相對固定。本裝置的側(cè)模板能夠在調(diào)節(jié)裝置上沿預制梁的寬度方向移動，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，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制梁翼緣板側(cè)模裝置，相比現(xiàn)有將焊接的側(cè)模板進行重新拆卸安裝的方式，操作更簡單方便，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)模沿預制梁的長度方向延伸，且翼緣板側(cè)模的板面垂直預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)裝置固定在預制梁的梁體模板的側(cè)面上。

在使用預制邊梁翼緣板側(cè)模裝置時，將兩個預制邊梁翼緣板側(cè)模裝置相對設(shè)置在預制邊梁翼緣板的施工端面的兩側(cè)。其中，每個預制邊梁翼緣板側(cè)模裝置的調(diào)節(jié)裝置固定在預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)模沿預制梁的長度方向設(shè)置在預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（即預制邊梁翼緣板的施工端面的寬度方向）移動，使翼緣板側(cè)模處于預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，兩個預制梁翼緣板側(cè)模裝置的翼緣板側(cè)模之間的區(qū)域即為翼緣板的預制區(qū)域，可在該區(qū)域內(nèi)進行翼緣板的預制。在橋梁曲線半徑發(fā)生變化時，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，可直接通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)整翼緣板側(cè)模在預制梁寬度方向的位置即可。在實際施工時，調(diào)節(jié)裝置應(yīng)當安裝在翼緣板預制區(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，長條的鋼板在長度方向上具有一定的柔性。調(diào)節(jié)裝置沿翼緣板側(cè)模的長度方向每2m間隔設(shè)置1個，每個調(diào)節(jié)裝置可帶動其對應(yīng)的翼緣板側(cè)模的位置進行調(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)在滑動槽內(nèi)，橫向角鋼架能夠帶動翼緣板側(cè)模沿滑動槽相對豎向角鋼架移動，使固定螺栓處于滑動槽的不同位置，相當于固定螺栓沿滑動槽滑動，以實現(xiàn)翼緣板側(cè)模的位置調(diào)節(jié)。且在移動到位時，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，以實現(xiàn)預制梁翼緣板側(cè)模裝置與預制梁的固定。橫向角鋼架的滑動槽的延伸方向為垂直于翼緣板側(cè)模板面的方向，即預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槽與固定螺母連接。螺桿在固定螺母上旋進時，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，橫向角鋼架與豎向角鋼架可相對移動，此時，可對翼緣板側(cè)模的位置進行調(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)置有滑動槽。

預制梁翼緣板側(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)置定位基準線（三角箭線），以定位基準線為調(diào)節(jié)翼緣板側(cè)模的位置零點（調(diào)節(jié)初始位置），按照設(shè)計曲線參數(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。

3 曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置的應(yīng)用

曲線段預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)置定位基準線（三角箭線），以定位基準線為調(diào)節(jié)翼緣板側(cè)模位置零點。按照設(shè)計翼緣板側(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，較原有預制邊梁翼緣板側(cè)模弧形通過人工尺量定位方式，提高了翼緣板側(cè)模定位精度。

圖3 曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置

本設(shè)計翼緣板側(cè)模采用通長，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，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，實現(xiàn)翼緣板側(cè)模精確定位，較原有預制邊梁翼緣板側(cè)模采用焊接定位方式，可有效避免翼緣板側(cè)模重復安拆工作，操作簡單方便，提高了施工方便性及施工效率。

4 調(diào)節(jié)裝置的應(yīng)用效果分析

曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置采用40m長、20cm寬、5mm厚鋼板和21套70mm×70mm×4mm角鋼調(diào)節(jié)裝置，鋼材耗費：40×0.2×0.03925+21×0.5×0.004372=0.3599t，按照市場價4300元/t計算，鋼材費用共計1547元，焊條、螺栓等輔助材料耗費共計265元，加工該調(diào)節(jié)裝置需要1名熟練焊工加工2天，人工費共計600元，本曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)裝置加工人工、材料成本合計2412元，該調(diào)節(jié)裝置攤銷折舊率較低，可重復使用。調(diào)節(jié)一片預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/工日計算，調(diào)節(jié)一片預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)濟性可觀，應(yīng)用價值高。

5 結(jié)束語

綜上所述，使用曲線段預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)預制廠預制邊梁翼緣板曲線調(diào)節(jié)存在的缺點，適用性強，是目前曲線段預制邊梁翼緣板弧形調(diào)節(jié)中較先進的設(shè)計裝置；調(diào)節(jié)裝置設(shè)計成本極低，適用性、經(jīng)濟性和先進性高，具有更高的應(yīng)用價值。