造型模板在桥梁设计及施工过程中关键技术探讨.pdf

第1 期( 总第1 7 7 期) 2 0 1 5 年2 月 中圄彳跋z 张 C H I N AM U N I C I P A LE N G I N E E R I N G N o 1 ( S e r i a lN o 17 7 ) F e b 2 0 1 5 D O I ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 4 4 6 5 5 2 0 1 5 0 1 0 0 7 造型模板在桥梁设计及施工过程中关键技术探讨 俞露 ( 上海市城市建设设计研究总院，上海2 0 0 1 2 5 ) 摘要：造型模板在桥梁景观建设中的运用尚属于创新探索阶段。以上海崇明东滩启动区市政道路( 一期) 工程为例， 在运用造型模板后，对桥梁设计及施工过程中的一些关键技术进行探讨并提出建议，为今后在类似桥梁建设工程 中运用造型模板提供参考。 关键词：造型模板；设计；施工；关键技术 中图分类号：U 4 4文献标志码：A文章编号：10 0 4 4 6 5 5 ( 2 0 15 ) 0 1 一0 0 2 2 一0 4 造型模板是一种除具有常规模板作用之外还可 使混凝土形成造型的模板。使用造型模板，能够使 混凝土浇筑脱模后，外表面自然形成立体造型、得 到理想的装饰纹路或图案。本文以崇明东滩启动 区市政道路( 一期) 工程中新建的1 7 座景观桥梁 为基础，详细介绍运用造型模板技术后，在设计和 施工过程中尤其需要注意的关键技术和问题。 1 工程概述 上海崇明东滩启动区市政道路( 一期) 工程中 具有大小河流约3 0 条，新建景观桥梁1 7 座，桥梁 建筑景观采用简欧总体风格。 崇明东滩启动区按照总体规划的要求，建设成 低碳环保、可持续发展、景观优美的“生态新市镇”， 其景观预期较高，因处于沿海地区，对桥梁耐久性 较为严格，要求采用真实一体的结构造型及装饰方 案。这些对桥梁设计、施工均提出较高的要求，尤 其是景观设计，需真实一体、耐久、环保。这就意 味着，装饰造型与主体结构应同步完成，摈弃干挂 等常规的后装饰方式。 2 造型模板对桥梁结构设计提出的技术要求 2 1 造型模板在桥梁上的运用原则 造型模板用于桥梁工程的主要原则：造型美观、 尺度合理、施工方便、造价经济。通过设置合理、 恰当的空间相对关系，综合考虑造型的景观效果及 施工的可操作性，力求达到景观设计、施工、造价 收稿日期：2 0 1 4 一儿一2 5 作者简介：俞露( 1 9 8 1 一) ，男，工程师，硕士研究生，主 要从事桥梁设计和研究工作。 2 2 的综合平衡，充分体现出使用造型模板技术的艺术 和经济价值。 2 2 对桥梁总体布置的要求 桥梁景观造型布局对桥梁的结构空间提出一定 的要求，需要预留一定的造型空间，营造出立体层 次感。根据不同的结构部位及造型方式，需要分别 考虑景观完成表面与主体结构表面之间的距离和空 间尺寸关系。 以崇明东滩启动区市政道路( 一期) Z 1 路北段 纵4 河桥为例，结构空间主要包含以下几个方面： 装饰檐线与悬臂、箱梁外腹板之间的尺寸协调；梁 体侧面装饰凹凸面厚度的控制；桥台挡板装饰凹凸 面尺寸的控制；墩台装饰柱外尺寸的控制；装饰檐 线高度与箱梁立面、栏杆基座高度、桥梁人行道预 留管线空腔尺寸的协调。桥梁横断面尺寸关系示意 图与桥梁立面各部位相对关系示意图分别见图l 和 图2 。 人行道栏杆基座边线毒岬广一 栏杆 l 道路规划红线 人虿强量进瓣k暮上丝曼 渤黝习 人行道下预留二 管线空腔 曷 钢筋混凝土铺李 干E 箱梁、檐线 筑结合面 蛰聪 恕 次浇 箱梁外侧腹板主体 结构边线 箱梁外腹板造型模板 装饰面现浇一次成型 箱梁外腹板拱圈装饰 线现浇一次成型 图1 桥梁横断面尺寸关系示意图 万方数据 万方数据 中圄彳盛z 布 俞露：造型模板在桥梁设计及施工过程中关键技术探讨 2 0 l5 年第1 期 图6 施工总体流程图 3 2 侧立面模板设计 侧立面模板主要在常规模板内侧粘贴及加固造 型模板、造型木方等材料后，形成完整的模板体系， 然后进行箱梁混凝土灌浇，拆模后直接形成带有立 体凹凸纹路造型的侧立面。侧立面模板设计示意图 见图7 。 2 4 逗型小力吲、29 0 0 | 塑科造型碍极、29 0 04 。I 。 气0、6 n n1 5 n f 蓍、。+ + 一B I 造型木方例 a ) 立面 加固木方( 4 5 9 0 ) 2 5 0 5 0 b ) B B 剖面 图7 侧立面模板设计示意图 3 3 主要施工步骤及措施 除了模板搭设及支架预压等常规措施外，还 运用造型模板技术，需要注意的施工步骤及措施 如下。 1 ) 现场塑料模板的粘贴。需采用鼓风机吹热 风使边缘处玻璃胶粘贴更加牢固。 2 ) 模板试拼。预先在场地进行试拼、切割， 修整完毕后根据模板编号进行安装；模板拼缝 位置使用方木骑缝固定，通过横向钢管横楞进 行紧固。 3 ) 钢筋绑扎、造型模板+ 支撑模板安装就位。 在安装模板前必须检查模板，以确保不存在尘土、 油脂、涂料及松散材料等，确保模板胶水的粘合度； 为保证成型效果，墙身外侧模板采用纵横向格栅对 拉螺杆及抛撑进行加强固定；防止混凝土浇筑时产 生移位；混凝土采用石子粒径2 5m m 的C 5 0 普 通混凝土，采用泵送入模；先用西5 0 振捣器进行 振捣，造型部位用西3 0 振捣器进行补振；混凝土 达到设计强度5 0 后，拆除外立面模板，及时用 干粉水泥对拼缝、表面气泡进行修复。 3 4 施工经验总结 经过1 7 座景观桥的建设，归纳总结出以下主 要施工经验。 1 ) 造型模板。模板的拼缝宜设置在凹处，景 观图案最好设置边框，分块模板需试拼装，安装前 先标注各模板的相对位置，减少拼缝误差。 2 ) 桥梁的凹凸造型不宜太深，应在1 0c m 左右。 浇筑时，突出部位不易密实，需用小型振动棒加强 振捣。 3 ) 混凝土。石料的粒径宜2 5m m ，具有较 好的和易性和流动性。 4 ) 修补。造型部位的气泡和螺栓孑L 的修补采 用干粉水泥调色修饰，不刷浆，避免修补部位形成 色差。 5 ) 养护。由于图案肌理部位不宜清理，桥面 施工时需对造型部位进行覆盖养护。 6 ) 结构补强。造型突出部位需通过配筋进行 加强。 3 5 造型模板相关施工方法汇总 东滩1 7 座景观桥在实际施工中从节省造价、 方便施工、确保效果等方面，进行不同施工方法 的分析比选，施工方法大致分为5 种。这5 种施 扪封带裂藉娶辎 卜、r 旷中d L 管h 十 吲刊d d 州；i 1 万方数据 中国彳放暑存 俞露：造型模板在桥梁设计及施工过程中关键技术探讨2 0 15 年第1 期 工方法的描述、特点、要求、适用条件及注意事项汇总表见表1 。 表15 种施工方法的描述、特点、要求、适用条件及注意事项汇总表 项目方法1方法2方法3方法4方法5 安装造型模板，整体 工厂预制件作为模板的主体结构完成后，预主体结构完成后，预留或植主体结构完成后， 描述一部分，现场浇筑形成整留或植人连接钢筋，局部入连接钢筋，安装预制件，现预留或植入连接钢 浇筑一次成型 体安装造型模板现浇浇湿接头形成整体 筋，安装预制件 完全形成整体；整体基本形成整体；预制件 二次现浇、有湿接缝； 依靠湿接头连接；主体结构 特点主体结构与造型构件分次 与造型构件分次施工、施工难干挂；预制件质 质量较难控制质量可控 度降低；预制件质量可控；湿量可控 浇筑、施工难度降低 接缝尺度稍大 对模板定位、拼接、对模板、预制件的结合 要求固定、密封、脱模等要定位、固定、密封等要求预留或植入连接钢筋预留或植入连接钢筋无特殊要求 求较高较高 造型尺度较大，线型局部造型尺度较小，比造型尺度较大，线型局部造型尺度较小，比较精局部精细的小构 适用条件 较简单较精细较简单细件 预制件带靠模整体安装植入钢筋需避让预应注意连接件的安 注意事项需重视脱模剂的使用植入钢筋需避让预应力管道 有利于保护预制件 力管道 全可靠 4 结语 经过东滩1 7 座桥梁的设计与施工建设，可以 看出运用造型模板技术在景观桥梁建设中具有广阔 的前景，尤其在耐久性要求高、景观立面外形规则、 模板可重复使用的大规模景观装饰工程中具有较大 的优势。 通过桥梁设计和施工技术的通盘考虑，对一些 关键技术进行深入研究分析后，能够克服运用造型 ( 上接第2 1 页) ，A1戋面 争， 一一C 、 女 、一 o B敏直 o 4l l L I _ L l 16I l1 62 12 63 l3 64 14 65 1 图8 温度梯度自应力的剪力滞系数曲线 由图7 和图8 可见：对于除温度梯度自应力以 外的各项荷载，其在A 截面处表现为正剪力滞效 应，即腹板附近的应力大而箱室中央的应力小；在 B 截面处表现为负剪力滞效应，即腹板附近的应力 小而箱室中央的应力大，且悬臂处的应力明显小于 其余部位。而对于温度梯度自应力，其在A 截面 模板带来的困难，充分发挥造型模板环保性、美观 性、整体性、耐久性、安全性、经济性的特点，这 一设计施工方法将会获得更广阔的应用前景。 参考文献： 1 】马韩江造型模板在桥梁建筑景观中的应用研究 R 】上海：上 海市城市建设设计研究总院，2 0 1 4 处表现为负剪力滞效应，而在B 截面处表现为正 剪力滞效应。 5 结语 对于大跨径连续刚构桥，0 号块的结构构造和 受力状态往往非常复杂，进行局部实体分析是非常 必要的。本文所总结的0 号块局部分析方法是合理 可行的，通过该方法所得到的应力结果是合理且准 确的。通过本文的计算分析可知，实体计算所得到 的应力结果往往是大于梁单元计算结果的，而且 0 号块处存在比较明显的剪力滞或负剪力滞效