摘要：本文结合河北省石家庄市南二环西延（西二环—南水北调桥）工程，介绍了以预弯定型钢管与方木组成的结构支撑体系，上铺弯曲镜面竹胶板、下衬倒角钢板的施工方法。该方法解决了现浇箱梁变曲率弧形外观在模板拼装过程中线型不易控制的问题，在提高施工工效的同时，又取得较大的经济效益。结果表明，预弯定型结构支撑体系适用于箱梁变曲率弧形部位施工。
关键词：弧形边腹板；定型钢管；镜面竹胶模板；倒角钢板
引言
随着桥梁工程的迅猛发展，桥梁设计在考虑结构受力的同时，更加重视桥梁美学造型，美化桥梁线型，桥梁采用弧形线型取代直线线型。相比直线线型断面，弧形曲线断面施工增加了作业难度，提升了模板施工工艺标准。南二环西延项目石铜路主线段混凝土箱梁的翼板造型和承担荷载均较为复杂，曲率变化的弧形断面不易操控，项目从可操作性、成本控制方面探究分析，得出了最优的模板施工工艺，即：以横桥向预弯定型钢管与顺桥向方木作为支撑结构，上铺9mm竹胶板作为侧模弧形段面板的施工工艺。该施工工艺简单、成熟、施工难度小，采用该工艺流程施工，桥梁在桥面变宽与匝道桥衔接处线条顺畅，弧形线型的桥梁整体美学效果较好。
1工程概况
本工程西起跨南水北调干渠高架桥西侧落地点，东至西南二环节点石铜路东侧，包括南二环和石铜路互通立交、南二环和西二环互通立交以及南二环西延工程，是规划“两环、三横、四纵、九射”骨架道路系统一部分，作为贯穿城市西南部的东西向的一条城市快速路，实现石铜路、二环路与西延线的快速转换。
石铜路主线箱梁由1段直线、3段圆曲线、2段回旋线构成，整个桥梁为变曲率弧线。除箱梁走向线形为曲线设计外，箱梁边腹板上沿设计半径1350 mm的圆弧与翼板相接，下端设计半径为300 mm圆弧与底板相接，两圆弧与斜直线相切，形成一个“S”型曲面。该“S”型斜腹板控制尺寸d1、d2、d3、h1、h2、h3随着箱梁坡度i%的变化相应取不同的数值。此外，每联箱梁伸缩缝位置处箱梁翼缘加厚，箱梁端部2400mm范围内，箱梁翼板厚度逐渐由220mm过渡到梁端的500mm。考虑到横断面、纵断面不同的线形变化曲率，箱梁边腹板弧形模板要特殊加工。弧形部位操作工艺对模板加工精度及安装外形要求高，且弧形曲面模板的周转使用率较低。因此，箱梁弧形曲线线形的变曲率控制是该工程施工的难点。石铜路主线道路线位设计图见图1，箱梁横断面腹板控制尺寸见图2，箱梁翼缘加厚构造见图3。
图1 石铜路主线道路线位设计图
图2 箱梁横断面腹板控制尺寸图表
图3 箱梁翼缘加厚构造图
2方案比选
设计要求现浇混凝土箱梁外观为清水混凝土，鉴于边腹板为“S”型曲面，采用一般的模板拼装方法无法实现。初期策划箱梁侧模采用钢模模板，考虑到现场场地狭小无周转场地、吊装设备无法使用、钢模一次性投入成本高等实际情况，项目选用9mm厚优质镜面竹胶板来替代钢板做弧形侧模的施工方案。该方案不需要用大型号吊装机械及其它辅助器械，人工直接倒运拼装即可，节省了很大一比机械台班费用。经现场实施箱梁弧形部位混凝土平整度、光洁度等外观质量均能符合清水混凝土要求。竹胶板替代钢模的优化方案减少了施工成本，在满足设计的基础上，提高了施工效率。按此优化方案施工的箱梁完全满足设计和规范要求。
3施工工艺与方法
3.1箱梁外侧支撑结构设计
箱梁弧形段模板主龙骨为预弯弧形φ48×3.25钢管，顺桥向间距为0.6m和0.9m，与架体立杆同间距次龙骨采用100mm×50mm方木，横桥向与钢管垂直交叉布置，中心距25cm。弧形钢管直线管采用三道斜撑钢管，分别用扣件与不少于3根架体立杆扣结，每个斜撑断面设三道反方向6m长拉结杆，将上述3根立杆与架体扣件连接，内拉承受斜向外撑力的立杆。斜撑钢管端部设顶托，弧形钢管位于顶托中心，与顶托间夹角采用木楔塞紧。外侧弧形模板支撑。
3.2箱梁外侧弧形模板设计
箱梁翼端两侧弧面采用直弯面板工艺，面板采用9mm厚镜面竹胶板，箱梁底部弧形倒角采用内衬宽30cm、厚3mm的镀锌弧形钢板，弧形钢板两边斜坡过渡，与竹胶板钉接。
3.3施工质量控制措施
3.3.1预弯钢管（主龙骨）加工质量控制
施工中采用φ48×3.25的普通钢管对照施工图纸的曲率加工成弧形作为箱梁翼板主龙骨，准确地定位出曲率变化起始点从而达到设计要求。在加工厂认真核对图纸，计算出各弧段的控制点，弯制成弧形钢管，严格遵循图纸设计要求。[1]
3.3.2方木（次龙骨）安装质量控制
侧模铺设前在预弯钢管上沿箱梁纵向安装方木，调整顶托至设计高程。方木的安装质量直接影响镜面竹胶板铺设的平整度，必要时采用刨子对方木表面进行刨平。
3.3.3模板安装质量控制
模板拼装时，拼缝要严密，排列整齐。竹胶板用钢钉固定在其下面的纵向方木上，铺设好箱梁侧模后对其接缝处平整度检测，对误差大于3mm的进行调整并通过在模板拼缝处抹原子灰来消除相邻模板的高差，小的拼缝用双面胶条进行粘贴，避免混凝土浇筑过程中漏浆、产生错台。
3.3.4圆倒角安装质量控制
箱梁底板与边腹板交界处阳角采用圆倒角工艺，使箱梁底部线形顺直、平滑过渡，造型美观。钢制镀锌倒角模板预制时按倒角半径尺寸向两端略加延伸至底板和边腹板的端部，是倒角内切于箱梁底板与边腹板端部，最后与底板、边腹板钉接在一起。
4结语
石家庄南二环西延项目箱梁边腹板模板采用镜面竹胶板，提高了弧形线形控制精准度。竹胶板以毛竹材料作主要架构和填充材料，材料资源丰富，加工成本低廉，产品安全、环保。镜面竹胶板模板尺寸规格大，节省拼装、拆除时间，其板面光滑、平整，不用涂刷脱模剂，对混凝土的吸附力小，表面附着物易清除，能节约作业时间，提高工效，另外竹胶板硬度高、韧性好，易于弯曲成型，适合于变曲率模板加工拼装。采用竹胶板做箱梁边腹板外模时，每页镜面竹胶板可以正反面各利用一次，之后可以周转利用做箱梁内模，加工拼装可完全采用人工，操作方便，节省了部分机械费用，相对同等面积的钢模板来说，能取得良好的社会效益和经济效益。因此，此种施工方法有利于工程顺利进展，值得推广。[3]
参考文献
[1]赵迎.鱼腹式混凝土箱梁的模板支架施工技术[J]，桥梁工程，2010,28(4).
[2]王迎松1，朱晓君2.几种箱梁腹板弧形段竹胶板模板施工工艺比较[J]，中国港湾建设，2008,(6).
[3]王培国.覆膜竹胶模板在现浇箱梁施工中的应用[J]，价值工程，2012,31(26).
论文作者:李明远,解庆贺,宗小雨,闫魁武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签：弧形论文; 腹板论文; 模板论文; 方木论文; 曲率论文; 钢管论文; 倒角论文; 《基层建设》2017年第34期论文;