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摘要：近年来，在各方的推动下，信息化技术得到了极大的发展，在施工中的应用也越来越广泛。防撞护栏是桥梁桥面系的重要组成部分，也是体现桥梁工程整体质量的细节所在。武汉北四环线1标项目以创建精品工程为目标，利用多种信息化技术进行了相关研究，本文以该项目为例，按施工工艺流程逐步阐述了信息化技术在本项目防撞护栏施工中的应用。
关键词：BIM应用,高架桥，防撞护栏
0 引言
防撞护栏作为桥面系的关键构造同时也是一种外露工程，其实体和外观质量直接影响到行车安全和桥梁整体美观。利用信息化技术辅助防撞护栏的施工，有利于现场工人对技术方案的深入理解，减少因钢筋下料不合理造成的资源浪费，优化模板设计，提高防撞护栏线形观感，加强现场管理等，是做好防撞护栏精细化施工的重要手段。
1 工程概况
武汉北四环线1标项目全长6.91km，包括一座分离立交桥、四座特大桥、若干座互通匝道桥等工程，为全立交、全封闭、双向8车道高速公路，设计速度采用100km/h，设计荷载采用公路-Ⅰ级。本工程桥面护栏防撞等级为SA级，采用C30钢筋混凝土结构，共计32005米。按护栏部位可分为主线箱梁外侧及匝道内外侧护栏、主线箱梁内侧护栏、桥台耳墙护栏、匝道中央分隔带护栏等。
2 防撞护栏施工
防撞护栏施工工艺流程见图1。
图1 防撞护栏施工工艺流程图
2.1、可视化交底
在防撞护栏施工前，进行准确有效的安全技术交底是保证施工质量的要点。传统的技术交底形式比较简单，通常只是利用文本配合投影仪的二维展示方式进行，既不直观，还很枯燥，不利于现场工人对施工要点的把控。利用BIM+VR技术，项目建立了防撞护栏的三维模型，同时借助VR设备等以虚拟现实的形式将护栏施工的具体要求简单直接地传达给工人，让工人可以以更加直观的方式了解到施工要点和质量要求。
2.1 测量放样
测量人员根据桥面控制点，以混凝土桥面作为基准面控制。直线段每5m标一个点位，曲线段每2.5m标一个点位，根据测量结果对平面线形和纵坡高程进行微调，保证曲线段变化平缓，护栏整体线形顺畅。
2.2凿毛处理
防撞护栏施工前将桥面箱梁翼缘板边缘浮浆凿除并将表面凿毛，清除松动石子，并用高压水枪或气管清洗干净粉尘与杂物。
2.3 钢筋制作安装
传统钢筋施工很容易造成浪费现象，另一方面，手工计算的钢筋用量也不准确。为此，项目在进行防撞护栏钢筋安装前，利用Revit软件，对防撞护栏进行了配筋建模，并结合现场工程师意见选择适当的钢筋搭接点进行钢筋翻样，通过软件计算，可以得出不同规格的钢筋使用量，物资设备部门可以以此为依据制定钢筋采购计划。另一方面，依据钢筋明细表再通过数学建模，运用数学软件可以计算出最优的钢筋下料方案，使加工产生的废料最少。
护栏钢筋骨架在钢筋加工厂按设计图统一下料后，在固定台座上采用标准模具制作成半成品，运到现场与梁顶预埋筋连接。
2.4 预埋件安装
护栏钢筋绑扎后要及时做好机电设备基础、横穿管道、托架及钢管、互通下匝道管道预埋。
2.5 标高带制作
桥面铺装完成后，进行防撞墙护栏施工，考虑桥面标高误差，便于模板安装，护栏模板加工时内外侧比设计高度减少2cm，然后采用砂浆进行调平，施工前根据测量放样线和设计标高，浇筑调平砂浆带。
2.6 模板设计
防撞护栏出现线形不流畅的现场，模板的设计不合理是一个很重要的原因。为此，在设计定制防撞护栏模板时，项目利用软件建立起模板的BIM模型，并将其放置到项目主体结构模型上，通过对模板拼装过程的模拟，确定模板的分段长度和各种长度模板的数量，优化模板设计尺寸，使防撞护栏模板在确保线形美观流畅的前提下，规格种类最少，加工生产最易。确定好模板规格后，利用软件直接导出加工图纸，交付模板加工厂生产。
外侧护栏模板设计图 防撞护栏模型
2.6 模板安装
定制的模板采用槽钢背楞及对拉螺杆加固，内侧模板采用预制斜拉杆加固。护栏模板节与节之间螺栓固定连接。护栏分段施工，两端端模板采用钢模，通过螺栓与侧模安装牢固。
内侧模板在下口做低2cm，立模前下口用高标号砂浆进行找平到设计高程方便立模。为控制内侧模板位置，采取在N5钢筋根部焊接钢筋头的方式控制采用“一拉一撑”的方式进行固定，上口用钢丝绳配紧张器拉住、下口用Φ48钢管配碗扣顶托进行加固。
外侧护栏模板安装采用自制挂篮进行吊装，挂篮桁架后配重水泥块，前段悬挂人员操作吊篮，采用PVC拉杆螺丝加固。
2.7 混凝土浇筑
借助先期建立的防撞护栏模型，可以通过软件直接导出混凝土用量，避免了繁琐的计算和由此可能带来的计算误差。混凝土浇注时，采用罐车运输至施工现场，利用溜槽入模方式，由一端向另一端依次阶梯状进行。在护栏浇注完成后，为确保顶面的平整度符合相关要求和线性美观，及时抹平、收光。
2.8 模板拆除
砼强度达到2.5MPa时，可拆除模板，C30砼在昼夜平均气温20℃左右达到2.5MPa的时间为10小时。拆模后，如砼表面出现气泡时要及时修补，打磨。模板拆后要修理涂油、妥善存放，便于下次利用。
2.9 混凝土养护
混凝土养护设专人负责，夏季施工时，应尽量避免高温时段施工，拆模后及时覆盖土工布洒水养护，混凝土养护周期不小于7d。
2.10 砼试块抗压强度试验
养护结束后，试验室对混凝土试块进行抗压强度试验。需要注意的是，同组每组三个试件，当强度最高的试件大于强度中值试件的15%或者强度最低试件低于强度中值试件的15%时，取中值；当强度最高的试件大于强度中值试件的15%并且强度最低试件低于强度中值试件的15%时，试验作废。通过安装信息化系统，可以将试验数据直接同步上传到云平台上，工程管理人员可以即时地从云端了解到相关数据，为现场管理参考依据，试验监督单位也可以从线上了解到项目的试验开展情况。
2.10 切缝施工
（1）护栏按每4m设一道切缝，切缝宽0.5cm，缝深约1cm，开缝至距桥面10cm处。
（2）桥梁墩顶设置断缝一道，缝宽约1cm，断缝位置应灌填沥青玛蹄脂或专业的防水密封胶。
（3）伸缩缝处设置与梁间距等宽的真缝，并设置墙式护栏伸缩缝挡板。
2.11 施工现场管理
项目利用e建筑云平台，将图纸、BIM模型、施工方案、技术交底、质量整改通知单、安全生产检查记录表等录入系统，以便于信息的集中管理。在日常管理中，质检员或安全员随时可以通过e建筑手机端将现场的质量或安全问题拍照上传，并发送给施工员要求整改。
项目同时利用二维码技术，将产品实名制信息和三维模型制作成二维码并张贴在实体上，实现了产品质量信息的公开化，有利于构件质量的可追溯管控。
3 总结
武汉北四环线1标项目，通过在防撞护栏施工中对一系列信息化技术的应用，提高了钢筋的利用效率，进一步压缩了材料成本；对防撞护栏模板进行了优化设计，从源头上有效减少了防撞护栏线形不流畅现象的发生；加强了现场各部门间的沟通和协同，且在施工过程中留下管理痕迹；进一步加强了对工人的安全技术交底的效果，保证施工方案有效落地。信息化技术的应用，有效支撑了项目对防撞护栏的精细化施工。但另一方面，我们仍然认识到，目前的信息化应用水平还比较初级，还远远没有发挥出信息化技术的巨大潜力和优越性。下一步，项目将就如何进行更深层次的应用进行研究和实践，从而更好地为现场服务。
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论文作者:刘中华, 贺方圆, 占 滢, 苏亮亮,, 卢舜成
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
标签：护栏论文; 模板论文; 防撞论文; 钢筋论文; 桥面论文; 技术论文; 项目论文; 《建筑实践》2019年第07期论文;