曲偉

廣州市第三市政工程有限公司 廣東 廣州 510000

1 引言

本文依托高欄港平沙新城二期工程二標段景觀拱橋施工項目中，系統(tǒng)介紹了拱圈鋼筋連接、側墻石材施工的一整套施工工藝，為日后提高側墻石材外觀質量、提高質量持久性及施工精細化起到了積極的影響和借鑒性作用。

2 項目研究背景

珠海市高欄港經濟區(qū)平沙新城起步區(qū)二期二標屬于新建市政道路工程項目，其位于溫泉路六號圍碼頭至海泉彎溫泉泵站沿線區(qū)域，場地原始地貌單元為濱海堆積地貌。地形上主要表現(xiàn)為魚塘及河涌。工程總造價為約為1.52億元。

本項目平海路一期設有景觀拱橋一座，采用11孔不等跨橢圓形拱，橋長94.07m。橋寬28m，雙向4車道設計。

側墻外側采用福壽紅色花崗巖石材砌筑。石材尺寸30x100x18cm和30x50x30cm。

本工程為一座景觀拱橋工程。由于石材厚度不一，全橋側墻與石材接觸面非一個平面設計，若石材采用傳統(tǒng)干掛法砌筑，將大大增加側墻模板施工難度，同時澆筑時增大了施工作業(yè)的危險系數，尺寸精度不宜控制。老式干掛使用主副龍骨，燒焊施工方式，難以調整平整度及尺寸的偏差，有焊點易氧化，產生銹蝕；老式干掛4點固定，離墻距離大，石材厚度大，荷載重量大,占用空間大，施工繁瑣，時間長，用膠量大，對氣候要求比較高。

3 項目研究成果

本研究課題項目研究的內容包括鋼筋間距優(yōu)化法、控制BIM建模優(yōu)化配磚配模法、石材模板加固系統(tǒng)、石材側墻逆作法的施工工藝的整個過程，并形成整套施工技術。

目前，國內大部分城市橋梁的側墻外模板與內模采用剛性骨架裝配式木模板或組合式鋼內模板。對于外側模板，針對本項目，由于側墻石材存在兩種規(guī)格，石材厚度非一個平面，若外模板用弓字形安裝，倒混凝土階段容易發(fā)生漏漿，質量不易控制，若采用平面模板倒混凝土后切割的方式，則需對成型后的側墻進行切割，成本較高。

若采用砌石+內剛性骨架裝配式內模板，可省去外模板，則能不光在施工難度上有所降低，而且更容易保證現(xiàn)場施工的質量，安全風險顯著減小，對于類似景觀拱橋的施工應用前景廣泛。

同時在施工前利用BIM技術建立模型，優(yōu)化配磚和配模，利用模型進行安全技術交底更為直觀，在施工過程中利用模型進行砌石和模板安裝。

本項目的研究成果主要包括石材模板加固系統(tǒng)的建立、BIM模型施工指導、鋼圈鋼筋間距控制技術運用。

4 研究的創(chuàng)新點

4.1 技術創(chuàng)新

利用BIM技術建立景觀拱橋模型，利用側墻石材與內模板模型進行現(xiàn)場配磚配膜，更為直觀。在內模板控制方面采用BIM模型進行控制，模板制作安裝過程中利用模型上非標準模板的尺寸，現(xiàn)場進行切割，保證模板安裝的準確到位。

4.2 工藝創(chuàng)新

在施工工藝方面，巧妙的將石材代替外模板的作用，同時結合BIM模型進行輔助控制，保證石材施工的質量和降低了材料成本。

在鋼筋間距控制法中，通過用鋼筋間距活動卡槽進行鋼筋卡位，讓鋼筋間距更精準，且減少了固定卡槽的損耗，體現(xiàn)其環(huán)保性。

5 工藝原理

本工法研究的內容包括鋼筋間距優(yōu)化法、控制BIM建模優(yōu)化配磚配模法、石材模板加固系統(tǒng)、石材側墻逆作法的施工工藝的整個過程，并形成整套施工技術。

目前，國內大部分城市橋梁的側墻外模板與內模采用剛性骨架裝配式木模板或組合式鋼內模板[1]。對于外側模板，針對本項目，由于側墻石材存在兩種規(guī)格，石材厚度非一個平面，若外模板用弓字形安裝，倒混凝土階段容易發(fā)生漏漿，質量不易控制，若采用平面模板倒混凝土后切割的方式，則需對成型后的側墻進行切割，成本較高。

若采用砌石+內剛性骨架裝配式內模板，可省去外模板，則能不光在施工難度上有所降低，而且更容易保證現(xiàn)場施工的質量，安全風險顯著減小，對于類似景觀拱橋的施工應用前景廣泛。

同時在施工前利用BIM技術建立模型，優(yōu)化配磚和配模，利用模型進行安全技術交底更為直觀，在施工過程中利用模型進行砌石和模板安裝。

本項目的研究成果主要包括石材模板加固系統(tǒng)的建立、BIM模型施工指導、鋼圈鋼筋間距控制技術運用。

6 景觀拱橋成套施工

6.1 BIM優(yōu)化配模、配磚法

側墻石材施工前，根據施工的內容熟悉施工圖紙，對進場材料及設備進行驗收，根據施工要求按需定崗，并對施工管理人員及現(xiàn)場施工班組進行技術交底；提前確定施工的重點難點，將模板安裝，鋼筋安裝及石材砌筑作為側墻石材施工的重點[2]。

側墻石材及支內模階段前，利用REVIT軟件進行景觀拱橋側墻石材及模板的建立，針對單個模型進行編號，對于非標準砌塊及模板進行預加工，并統(tǒng)一進行砌筑及安裝。另一方面在技術交底時更為直觀，可提前確定施工的重點，難點，提高施工時的效率。

圖1 用BIM進行建模

圖2 單塊內模板示意圖

6.2 鋼筋優(yōu)化控制法

為了加快景觀拱橋側墻的施工速度，要求側墻鋼筋安裝快捷，同時能保證安裝的準確到位，減少返工概率，指導現(xiàn)場鋼筋施工，側墻鋼筋綁扎階段，對鋼筋卡槽進行優(yōu)化，采用新型的活動鋼筋卡槽，針對圖紙不同的鋼筋間距進行調節(jié)并達到對鋼筋的固定。具體包括以下步驟：

6.2.1 確認鋼筋安裝順序

根據碰撞分析結果，確定順序為：常受力鋼筋N3，N4，N5。

6.2.2 現(xiàn)場安裝

根據前期確定的方案在現(xiàn)場進行鋼筋安裝，鋼筋安裝的過程中，為保證鋼筋的準確到位，采用活動鋼筋卡槽，如圖3所示。

圖3 活動鋼筋卡槽大樣圖

6.3 石材模板加固系統(tǒng)

提前對石材進行植筋，鋼筋與石材連接處打結構膠，石材植入鋼筋在砌筑過程與側墻鋼筋連接加固。在石材砌筑與內模板安裝同步進行的同時，石材間打入對拉螺桿與側墻對面模板進行加固，實現(xiàn)雙加固的形式。

施工步驟如下：

1）編制砌筑排磚圖，并明確交底；2）現(xiàn)場采用激光水平儀測量水平和垂直度；3）砌石植入鋼筋，注入結構膠。4）運用“三一砌筑法”即使用大鏟，一塊石、一鏟灰、一擠揉，一丁一順砌筑，確保質量滿足圖紙及規(guī)范的各項要求。

隨后在內模板安裝階段，需由工人進行木塑模板安裝，保證模板安裝到位。內模與石材由連接桿相連，與背面木方組成加固體系，同時安裝完成后及時檢查拼縫情況，密封條粘結情況等。

7 效益分析

7.1 經濟效益

7.1.1 各項施工質量符合設計要求

管樁施工過程中嚴格按照規(guī)范及設計要求進行，各項原材料符合質量要求，低應變檢測均符合規(guī)范及設計質量要求。

7.1.2 管理成本效益

前期BIM建模人員及施工圖深化員2名，其中 1 名負責建模，1 名負責校核，測量員1名，焊工2名，模板安裝工人為10人，鋼筋工6人，施工員2名，砌磚工8人。

在拱橋側墻施工過程中，1名測量人員將側墻鋼筋的起始坐標放出，隨后由6名鋼筋工進行鋼筋綁扎施工根據鋼筋間距采用活動鋼筋卡槽進行控制鋼筋間距。后續(xù)側墻石材及內模板施工前，BIM建模人員通過建立的模型內的砌塊、模板模型進行編號，并供應給生產廠家進行預加工，待生產廠家將預加工好的非標砌塊和模板運至施工現(xiàn)場后，由施工員和監(jiān)理進行清點校核，隨后由10名模板安裝工和8名砌磚工同時進行砌磚和模板安裝。最后有施工員進行指揮泵送側墻混凝土。

7.1.3 經濟成本分析

運用了景觀拱橋綜合成套施工技術研究，該技術采用鋼筋間距優(yōu)化法、控制BIM建模優(yōu)化配磚法、BIM建模優(yōu)化配模法、石材模板加固系統(tǒng)、石材側墻逆作法的施工工藝及在施工過程中的關鍵技術，前期結構分析過程中利用BIM技術進行施工指導，提高了施工效率，該技術為日后提高景觀拱橋外觀質量、提高質量持久性及施工精細化起到了積極的影響和借鑒性作用[3]。

經濟效益對比分析表，見表1。

表1 景觀拱橋綜合成套法與傳統(tǒng)工藝的效益對比分析表

7.2 社會效益

7.2.1 該項目業(yè)主監(jiān)理的評價

本施工的研究在高欄港平沙新城二期二標的施工應用，相比以往景觀拱橋工程，不但提高了施工質量，降低了安全隱患，加快了施工進度，減少了因返工造成的費用，本施工技術的應用得到了監(jiān)理及業(yè)主的一致好評，為今后類似工程起到了借鑒作用，具有較大的社會效益。

7.2.2 社會影響

在景觀拱橋施工期間開展的“景觀拱橋施工質量”QC活動，QC小組獲得2018年全國市政工程建設優(yōu)秀質量管理小組二等獎，同時對于景觀拱橋施工方法，已申請國家實用新型專利，社會效益良好。

8 結束語

景觀拱橋綜合成套施工技術的成功應用，使得景觀拱橋側墻石材及鋼筋施工質量得到了保證，同時也能節(jié)省材料，進而提高工程的經濟效益。通過本項目景觀拱橋綜合成套施工技術研究，包括石材模板加固系統(tǒng)的建立、BIM模型施工指導、鋼圈鋼筋間距控制等技術運用，系統(tǒng)總結了景觀拱橋側墻施工過程中的技術要點，為以后類似工程施工提供參考依據和試驗數據。