曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置的設計與應用

王麗東

（中交一公局海威工程建設有限公司，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、翼緣板質量差、施工效率低等。設計一種調節曲線段預制邊梁翼緣板弧形的調節裝置，可提高預制邊梁翼緣板側模安裝精度和施工效率，提高翼緣板施工質量，提高現場施工人員施工效率和操作便捷性。該調節裝置在曲線段預制邊梁施工中具有廣泛的應用價值。本文對該調節裝置的設計與應用進行介紹。

1 原有曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節方法

在公路、橋梁等施工過程中，橋梁上部結構工程施工經常會采用預制梁形式，預制梁通過鋼筋、混凝土和預應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置在梁體兩側的側模，以定位邊梁翼緣板的施工位置、寬度以及弧形等[1]。施工現場實際調節預制邊梁翼緣板弧形的側模原來通常采用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節預制邊梁翼緣板弧形。采用此種調節措施，曲線預制邊梁翼緣板弧形定位精度差。由于側模節段較多，采取短節段拼裝曲線翼緣板易形成折線形狀，翼緣板線形施工質量差，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，當曲線參數變化時需要重新安拆鋼板和焊接鋼筋，調整位置，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節裝置的設計要點

原有技術中存在當橋梁曲線半徑發生變化時，預制的邊梁翼緣板的弧形也要進行調整，相應的側模需重新定位焊接，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節裝置設計的目的在于提供一種預制梁翼緣板側模裝置，以解決原有技術存在的問題。

如圖1和圖2所示，設計一種預制邊梁翼緣板側模弧形調節裝置，包括翼緣板側模板以及調節裝置。

圖1 預制邊梁翼緣板弧形調節裝置正視圖

圖2 預制邊梁翼緣板弧形調節裝置側視圖

調節裝置由豎向角鋼架、橫向角鋼架和固定螺栓組成，橫向角鋼架設置滑動槽用于調整位置，調節刻度盤控制調節位置。調節裝置固定設置，翼緣板側模安裝在調節裝置上，且翼緣板側模板面的一側與調節裝置橫向角鋼架連接，側模板能夠在調節裝置上沿垂直于側模板板面的方向移動；側模板移動到位時，調節裝置能夠與側模板相對固定。本裝置的側模板能夠在調節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生變化，邊梁翼緣板的弧形也要調整時，可直接通過調節裝置調整側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模裝置，相比現有將焊接的側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，翼緣板側模沿預制梁的長度方向延伸，且翼緣板側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。

調節裝置的固定設置是將調節裝置固定在預制梁的梁體模板的側面上。

在使用預制邊梁翼緣板側模裝置時，將兩個預制邊梁翼緣板側模裝置相對設置在預制邊梁翼緣板的施工端面的兩側。其中，每個預制邊梁翼緣板側模裝置的調節裝置固定在預制梁的梁體模板的側面上，使調節裝置固定，翼緣板側模沿預制梁的長度方向設置在預制邊梁翼緣板的施工端面的一側，翼緣板側模的板面與預制邊梁翼緣板的施工端面垂直，調節翼緣板側模在調節裝置上沿垂直于翼緣板側模板面的方向（即預制邊梁翼緣板的施工端面的寬度方向）移動，使翼緣板側模處于預制邊梁翼緣板的施工端面的相應寬度位置，調節到位后，將翼緣板側模通過調節裝置固定；此時，兩個預制梁翼緣板側模裝置的翼緣板側模之間的區域即為翼緣板的預制區域，可在該區域內進行翼緣板的預制。在橋梁曲線半徑發生變化時，施工圖紙曲線調節參數即發生改變，邊梁翼緣板的弧形也要調整時，可直接通過調節裝置調整翼緣板側模在預制梁寬度方向的位置即可。在實際施工時，調節裝置應當安裝在翼緣板預制區域的外側，即翼緣板側模未設置調節裝置的側面面向預制邊梁翼緣板的施工端面的中心設置，以避免調節裝置影響到翼緣板的施工。

翼緣板側模一般為鋼板，長條的鋼板在長度方向上具有一定的柔性。調節裝置沿翼緣板側模的長度方向每2m間隔設置1個，每個調節裝置可帶動其對應的翼緣板側模的位置進行調整，所以可采用一條翼緣板側模通過調節裝置形成弧形，彎曲位置平滑過渡，施工成形的翼緣板外觀更加美觀。

調節裝置包括豎向角鋼架和橫向角鋼架，豎向角鋼架固定設置，翼緣板側模安裝在橫向角鋼架上。橫向角鋼架沿垂直于翼緣板側模板面的方向上設置有滑動槽，豎向角鋼架上設置有固定螺栓，固定螺栓穿設在滑動槽內，橫向角鋼架能夠帶動翼緣板側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，以實現翼緣板側模的位置調節。且在移動到位時，固定螺栓能夠將橫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，以實現預制梁翼緣板側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，能夠將豎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，可對翼緣板側模的位置進行調節。

豎向角鋼架為橫截面L型的角鋼，角鋼的一側邊用于與待施工件固定連接，另一側邊設置有固定螺栓。橫向角鋼架為橫截面L型的角鋼，橫向角鋼架的一側邊所在的平面與待施工件的平面平行，角鋼的另一側面設置有滑動槽。

預制梁翼緣板側模裝置的橫向角鋼架上沿垂直于翼緣板側模板面的方向設置有調節刻度盤。如圖2所示，橫向角鋼架上在螺桿頭部的中心位置設置定位基準線（三角箭線），以定位基準線為調節翼緣板側模的位置零點（調節初始位置），按照設計曲線參數，通過調節橫向角鋼架，確定翼緣板側模的最終調節尺寸位置。

3 曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置的應用

曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置如圖3所示，在橫向角鋼架上設置調節刻度盤，調節刻度盤上設置刻度線，固定螺栓中心位置設置定位基準線（三角箭線），以定位基準線為調節翼緣板側模位置零點。按照設計翼緣板側模尺寸位置，通過調節橫向角鋼架，確定翼緣板側模最終調節尺寸位置，擰緊固定螺栓，將翼緣板側模位置固定，較原有預制邊梁翼緣板側模弧形通過人工尺量定位方式，提高了翼緣板側模定位精度。

圖3 曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置

本設計翼緣板側模采用通長，20cm寬，5mm厚的條形鋼板，形成翼緣板側模整體連續，縱向間隔2m位置處設置一個翼緣板弧形調節裝置。通過翼緣板調節裝置確定翼緣板側模曲線參數調節位置，調節翼緣板弧形曲線，翼緣板弧形整體連續，較原有采用4m長條形鋼板拼接而成翼緣板側模的方式，提高了邊梁翼緣板弧形整體圓順度和外觀質量。

翼緣板側模采用通長條形鋼板，翼緣板側模通過間隔2m調節裝置固定。橋梁曲線半徑發生變化時，僅需調節橫向角鋼架確定調節刻度盤位置，擰緊固定螺栓，固定翼緣板側模位置，實現翼緣板側模精確定位，較原有預制邊梁翼緣板側模采用焊接定位方式，可有效避免翼緣板側模重復安拆工作，操作簡單方便，提高了施工方便性及施工效率。

4 調節裝置的應用效果分析

曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置采用40m長、20cm寬、5mm厚鋼板和21套70mm×70mm×4mm角鋼調節裝置，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，加工該調節裝置需要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節裝置加工人工、材料成本合計2412元，該調節裝置攤銷折舊率較低，可重復使用。調節一片預制邊梁翼緣板曲線常規方式需要2名熟練焊工施工2h，按照8小時/工日計算，調節一片預制邊梁翼緣板曲線人工成本為150元，采用本調節裝置需要1名工人施工0.1h，人工成本4元，調節每片預制邊梁翼緣板曲線人工成本降低97%，降幅比例極大；施工經濟性可觀，應用價值高。

5 結束語

綜上所述，使用曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節裝置可提高翼緣板側模定位精度，提高邊梁翼緣板弧形整體圓順度和外觀質量，消除質量缺陷，操作簡單方便，提高施工方便性及施工效率，降低施工成本。該調節裝置克服了目前大多數預制廠預制邊梁翼緣板曲線調節存在的缺點，適用性強，是目前曲線段預制邊梁翼緣板弧形調節中較先進的設計裝置；調節裝置設計成本極低，適用性、經濟性和先進性高，具有更高的應用價值。