淺談景觀橋梁預制件先掛施工

趙建琴

（上海公路橋梁（集團）有限公司，上海市 200433）

淺談景觀橋梁預制件先掛施工

趙建琴

（上海公路橋梁（集團）有限公司，上海市 200433）

結合工程實例，介紹預制件先掛工藝運用于景觀橋梁上的制作、安裝、支護、養護等方面的內容，克服解決過程中產生的諸多問題。并通過與傳統工藝的對比，體現先掛施工在崇明東灘地區的優越性，作為以后工程施工操作工藝及質量驗收的參照樣板借以推廣。

整體性；加工安裝精度；支護體系

0 引言

崇明東灘啟動區,地處長江入?？冢浅缑魃鷳B島建設的重要組成部分，將在這里建設一個以“生態、低碳、長壽”為特色，集生態城鎮、綠港農業、濕地公園三大園區為一體，城鄉統籌發展的生態示范區。依據地塊整體規劃格調，區域內新建橋梁造型采用簡歐式總體風格。

目前國內市政橋梁工程中，橋梁表面裝飾造型多采用預制干掛石材裝飾面板工藝。但崇明東灘生態示范區地處長江入?？?，橋梁常年處于高濕高鹽的大氣環境中，干掛裝飾工藝的特性導致錨固鋼筋易受到氯離子侵蝕，承受車輛動荷載的橋梁更可能在使用不長時間之后發生裝飾面板脫落，影響景觀效果和通航安全，且處于河道上方的橋梁表面相對房屋建筑立面更難以修復。

針對上述情況，東灘地區景觀橋梁裝飾采用橋梁裝飾一次成型技術，即橋梁裝飾結構與橋梁主體結構一同成型，不進行二次加工。能使橋梁表面裝飾面層與主體結構更為緊密結合，減少錨固鋼筋附近的微觀滲透通道，提高表面裝飾面層耐久性，大幅的降低工程造價和施工周期。裝飾一次性成型技術包括運用造型模板成型、預制件先掛施工成型等內容。本文探究的是預制件先掛技術運行于景觀橋梁裝飾效果一次成型施工。

由于該工藝在東灘地區橋梁施工方面屬于首次運用，為保證橋梁裝飾的成型效果，在實施前要針對新工藝在實施過程中可能出現的問題制定對策，并通過試驗施工來檢驗實施效果并取得施工經驗。驗證模板體系效果、施工方法、混凝土實體、表面效果及質量等。經確認后選擇的樣板段。

1 工程概述

橫2河橋位于本工程擬建S3路上，橋梁為單跨22 m結構，橋型為單幅橋，橋幅寬度為29 m（箱梁結構凈尺寸）。樁基采用600PHC預應力管樁，下部結構采用埋置式混凝土墩臺，上部結構為為簡支現澆混凝土箱梁，箱梁形式為單跨多箱式結構。為區域內景觀橋梁，風格采用簡歐式，橋梁檐線、拱圈、側表面均有不同形式的裝飾效果，涉及橋梁上部結構的橋梁裝飾結構部分采用一次成型技術。橋梁效果見圖1。

圖1 橫2河橋效果圖

橫2河景觀橋梁裝飾分為3個部分：

（1）橋梁檐線：經過設計調整后，橋梁檐線主體已位于橋面鋪裝位置。根據設計工況，橋梁檐線為二次澆筑結構，不參與箱梁主體結構施工。

（2）橋梁拱圈：布置于橋梁側面下沿，按照箱梁底面拋物線進行走弧。拱圈高度為30 cm，并凸出橋梁側面10 cm，實際施工時該部位采用預制成型構件的形式實現效果。

（3）橋側面機理：根據設計圖紙，橫2河橋橋表面裝飾紋理主要集中于橋墩位置側向擋板位置，待橋梁上部結構完成后，再行施工。

其中橋梁拱圈采用預制件先掛施工工藝，為本文討論的內容。

2 工藝簡介及特點

2.1 工藝簡介

根據設計效果，橋梁拱圈高30 cm，厚10 cm，分為長度約1 m左右的扇形塊，在澆筑前分塊拼裝并連接于箱梁鋼筋骨架上，最后澆筑箱梁混凝土時成型，形成拱圈效果。拱圈分塊見圖2～圖4。

圖2 拱圈預制件分塊立面圖（單位：mm）

圖3 拱圈預制件分塊俯視圖（單位：mm）

圖4 拱圈預制件連接鋼筋詳圖（單位：mm）

預制件先掛施工即拱圈裝飾預制件安裝與箱梁鋼筋骨架一同成型，而后再立模澆筑混凝土，拱圈實際成為箱梁模板支護體系的一部分，混凝土澆筑完成后，拱圈預制件與箱梁結構形成一個整體，見圖5。

圖5 拱圈安裝圖

2.2 工藝特點

2.2.1 優點

相較于預制件后掛施工，尤其在東灘地區，先掛施工有著如下的優點

（1）裝飾結構與結構的整體性好，由于預制件與橋梁主體結構整澆在一起，橋梁主體結構與裝飾預制件之間結合相對較為牢固。

（2）先掛施工在加強結構整體性的同時，也減少了結構的微觀滲透通道，由于一次成型，不留縫隙，故結構表面不存在后掛施工中的連接件，隔斷了水分子通過其向結構內部滲透的路徑。延長了橋梁結構和預制件的壽命。

（3）由于先掛施工與橋梁結構一同施工，省下了后續預制件安裝的周期。

（4）避免了后期干掛施工中遇到的諸如成品保護、后掛作業固定預制件破壞箱梁結構本體等問題。

2.2.2 存在問題

但由于先掛施工在橋梁結構使用的較少，根據梳理先掛施工還存在如下問題：

（1）預制件加工及拼裝偏差

雖然后掛施工同樣存在該問題，但由于先掛施工中預制件需要作為箱梁結構模板的一部分，就將該問題放大，預制件的偏差不僅僅只是裝飾效果，還直接影響到了箱梁混凝土成型質量。要求預制件的加工精度及拼裝要求非常高。

（2）焊接作業對于附近波紋管的保護

整個拱圈結構需要與箱梁鋼筋結構相連焊接，由于焊接位置距離箱梁內置波紋管較近，在焊接作業時需要保護波紋管不受損傷。

（3）結構狹小斷面對于鋼筋、混凝土施工的限制

由于拱圈預制件位置正好位于箱梁結構鋼筋密集區域，在施工順序上需要遵循一定的順序，以便于有足夠的操作空間。

（4）預制件—結構模板體系在混凝土澆筑時承受混凝土壓力的性能

同樣由于預制件是作為模板體系的一部分的緣故，預制件本身以及與結構模板形成的組合體系需要承受混凝土澆筑的壓力。對組合模板體系的整體性及牢固程度提出了更高的要求。

綜合以上所述，在梁式橋梁結構中運用預制件先掛施工首先需要解決預制件加工及拼裝精度問題，其次需要預制件組合模板有良好剛度及穩定性，拼縫牢固，結構模板與預制塊連接牢固，確保橋梁上部結構混凝土最終成型的質量。

3 實施過程管理與控制

本工程橫2河景觀橋本質上是清水混凝土的施工，表觀效果要求較高。從施工工藝上來說上部結構支架體系采用鋼管扣件式滿堂支架、模板支護主要采用木模板+方木鋼管格柵體系，對拉螺桿與外支撐體系結合的方式成型上部結構。

為解決預制件先掛工藝可能存在的問題，項目部在實際施工中分別采取了措施來改進原有工藝。

3.1 明確施工順序

由于預制件需要事先安裝，故在施工順序上需要一定的調整，經過項目部內部討論，結合以往橋梁結構施工經驗，確定以下的施工順序：

橋梁底模鋪設（預制件安裝平臺）—上部結構鋼筋綁扎、波紋管安裝—預制件就位、固定—立外?！M合模板后靠施工—拼縫處理—澆筑混凝土。

3.2 預制塊加工及試拼

本工程預制件材質為高強度纖維混凝土。由預制件專業廠家負責進行制作，制作前根據結構實際尺寸進行放樣并繪制小樣圖，按小樣圖進行加工及分塊。到場后首先根據其企業內部制定標準（BAU裝飾造型混凝土板）進行驗收，觀察其表觀質量及構件強度是否符合安裝要求，其次根據橫2河橋梁底線形進行構件試拼，并將構件進行編號，在保證其梁底線形的和順度后再安裝至結構上。

3.3 預制塊就位、固定

箱梁結構鋼筋及波紋管施工完畢后就可以進行構件安裝，預制塊就位分塊進行，一塊就位完畢后進行固定，固定完畢后進行下一塊的施工。就位前，先在底模上彈出框架線，安裝定位的角鋼，角鋼安裝位置位于兩塊預制件的接縫位置，定位角鋼兩端與底模用自攻螺絲固定，角鋼長度為20 cm左右，角鋼形式為40×40小角鋼。

預制構件就位時沿角鋼進行布置，靠緊角鋼后，將預制件的預埋筋與結構鋼筋相焊接。預制構件全部安裝固定完畢后，其與底模面接觸位置的縫隙全部用批嵌膩子填充并拆除角鋼。

3.4 模板加工

本工程底模、側模模板均采用全新木質夾板，模板尺寸采用1.22 m×2.44 m大塊模板規格，板厚18 mm，以保證清水混凝土成型效果。

由于橫2河橋高度較低，為保證側模立面效果，箱梁邊腹板外側模同樣采用整張模板，側模需要預先在場地上根據放出的大樣線形進行試拼、切割。修整完畢后給各塊模板進行編號，與預制件一一對應。

3.5 模板就位及固定

為保證成型效果（與其下部預制塊組成外模體系）。墻身外側模板采用縱橫向格柵拉桿螺絲及拋撐進行固定，并通過固定于底模上的方木豎楞以及水平向對拉螺桿與預制件形成受力整體。模板豎向楞采用100×50木方；橫向楞采用2根φ48 mm鋼管，拉桿螺絲選用φ14。在實際施工時需要根據不同斷面形式確定拉桿位置，對拉螺桿另一端與內模固定。

箱梁結構投影面積外的旁支架作為外側模的后靠支撐，為最大限度的保證外模支撐體系的穩定性，在邊坡上設置的地反梁作為后靠；旁支架設置兩根斜撐與邊坡上地反梁固定。

對于腹板預制件部位無法靠對拉螺栓承受混凝土澆筑側壓力的部位（預制件上鉆螺栓孔容易破壞預制件表面的裝飾效果），主要采取外支撐體系。預制件部位的支撐體系主要由下列組成：

（1）在預制件表面設置方木豎楞，并與上部側模板豎楞形成整體，通過上部側模版位置的對拉螺桿與預制件外的軋條木方共同承受混凝土澆筑側壓力。

（2）在預制件底部設置軋條臨時固定，由于軋條固定位置緊固是整個外模支撐的薄弱點，故在軋條位置增設方木支撐至旁支架橫杠位置。旁支架通過斜撐與滿堂支架縱橫牽杠的拉結以及與地反梁支撐進行傳，見圖6。

圖6 組合模板后靠體系

3.6 模板拼縫處理

外側組合模板直接影響外觀效果，其拼縫處理要求更高，首先從材料上采用大塊模板，減少模板拼縫，其次在每塊模板拼縫位置使用方木騎縫固定，并通過橫向鋼管橫楞進行緊固。外側模采用整張模板裁剪而成，模板底部根據走弧線形進行裁剪，結構模板與預制件之間的拼縫空隙采用硅膠進行填充，見圖7。

圖7 組合模板之間拼縫處理

4實 施效果及總結

通過采取上述的措施，有效了降低了預制件先掛施工對箱梁結構的影響，達到了預期的效果，從實施效果上看，橋梁表觀效果較好，預制件與箱梁結構整澆部分未見明顯瑕疵。預制件分塊之間拼縫嚴密，混凝土澆筑時未有漏漿情況發生（見圖8）。從工程經濟效益上看，首先節約了預制件的安裝周期，其次在橋梁箱梁結構支架拆除后無需再重新搭設安裝腳手架。結合前述的預制件先掛施工本身的優點，在后續景觀橋梁的施工中值得推廣應用。

圖8 實施效果

U445

B

1009-7716（2017）10-0110-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.033

2017-06-30

趙建琴（1978-），女，上海人，工程師，從事路橋施工工作。