預(yù)制箱梁鋼筋骨架整體入模工藝和工程實施要點

張寶劍

（山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030006）

在道路橋梁工程的預(yù)制箱梁施工中，將鋼筋骨架預(yù)先做好而后整體入模澆筑的施工工藝將會明顯提高作業(yè)效率，鋼筋骨架的制作質(zhì)量亦可明顯提高。采用合理的施工工序和作業(yè)方法是完成預(yù)制箱梁鋼筋骨架整體入模施工的基礎(chǔ)和保證。

1 工藝原理

1.1 作業(yè)工序

將箱梁預(yù)制場分為底腹板鋼筋骨架加工區(qū)和混凝土澆筑區(qū)兩個獨立區(qū)（兩區(qū)須緊鄰，且兩區(qū)域必須處于龍門吊工作范圍內(nèi)）。鋼筋加工區(qū)臺座上的底腹板鋼筋骨架加工合格后，通過自制的專用鋼筋骨架吊架將底腹板鋼筋骨架用龍門吊吊入混凝土澆筑區(qū)內(nèi)已拼裝合格箱梁外模的臺座上，就位后，進(jìn)行鋼筋骨架的定位、拼裝內(nèi)膜、綁扎頂板鋼筋、澆筑混凝土成型和后期養(yǎng)生[1]。

1.2 自制專用鋼筋骨架吊架

采用“L”型角鋼和φ25螺紋鋼筋焊接而成的兩層桁架式結(jié)構(gòu)。

a）下層桁架結(jié)構(gòu)平面尺寸與梁體鋼筋骨架頂面幾何尺寸一致，四周先用“L”型角鋼焊接成骨架，內(nèi)部采用縱向間距為1 m的φ25螺紋鋼筋焊接成三角形結(jié)構(gòu)，在縱向“L”型角鋼上，每側(cè)間距15～20 cm處設(shè)置用φ10圓鋼制作的吊鉤一個，依次類推均勻布置，以便與底腹板鋼筋骨架連接。

b）上層桁架結(jié)構(gòu)縱、橫向平面幾何尺寸每側(cè)分別比下層桁架尺寸小20 cm和50 cm，結(jié)構(gòu)形式和材料同下層桁架，在兩側(cè)縱向“L”型角鋼上每端設(shè)4個吊點，該吊點距離龍門吊起吊點約3.5～4.0 m之間為宜，以便與龍門吊連接。

c）上、下兩層間距按20～30 cm高度控制，同樣用φ25螺紋鋼筋焊接成三角形結(jié)構(gòu)形式，按1 m的間距均勻布置在四周，以形成上下兩層為統(tǒng)一整體的吊架。

d）龍門吊起吊點距鋼筋骨架端頭約（1/5～1/6）梁長為宜。

自制專用鋼筋骨架吊架如圖1和圖2。

圖1 專用鋼筋骨架吊架施工現(xiàn)場

圖2 自制專用鋼筋骨架吊架結(jié)構(gòu)示意（單位：m）

2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖3所示。

圖3 預(yù)制箱梁鋼筋骨架整體入模施工工藝流程

3 操作要點

a）根據(jù)施工方案、預(yù)制數(shù)量、進(jìn)度等因素進(jìn)行預(yù)制場總體布置規(guī)劃設(shè)計，重點規(guī)劃鋼筋骨架加工區(qū)和混凝土澆筑區(qū)的位置及區(qū)劃，以及底座平面位置及數(shù)量、場地排水、施工用水、供電規(guī)劃、鋼筋加工場、鋼絞線下料場地、龍門軌道及其縱坡、混凝土運輸?shù)缆贰⒛０寮庸ぃㄈ绻校┘按娣艆^(qū)等規(guī)劃。

b）根據(jù)箱梁鋼筋骨架的重量，制作合理的專用鋼筋骨架吊架，以滿足鋼筋骨架吊裝過程中的剛度和整體性，避免發(fā)生大的變形和撓度。

c）采用模具綁扎梁體鋼筋

在鋼筋骨架整體吊裝前，所有的鋼筋綁扎都在專用的綁扎模具進(jìn)行。其基本工序如下：

（a）縱向鋼筋定位；

（b）橫向鋼筋定位；

（c）鋼筋綁扎過程中或完成后安裝預(yù)應(yīng)力管道；

（d）鋼筋骨架綁扎完畢后，調(diào)整螺絲將鋼筋縮回鋼管內(nèi)，鋼筋骨架即可自由吊離鋼筋加工區(qū)。

3.1 形成底腹板組合的鋼筋骨架

經(jīng)過以上所述的綁扎，即形成一個波紋管及底腹板鋼筋滿足設(shè)計要求的箱梁鋼筋骨架，然后按梅花狀布置保護(hù)層墊塊，底板及腹板鋼筋保護(hù)層墊塊的數(shù)量達(dá)到每平方米內(nèi)均勻分布4個的要求，同時保證墊塊與鋼筋骨架的牢固性（圖4）。

圖4 綁扎成型的底腹板鋼筋骨架

3.2 底腹板鋼筋骨架吊裝入模和定位

鋼筋骨架吊裝前，需在拼裝好外模的臺座上做好鋼筋骨架下落標(biāo)準(zhǔn)線，并確定專人指揮，以確保鋼筋骨架的準(zhǔn)確就位，其作業(yè)步驟如下。

3.2.1 底腹板鋼筋骨架吊裝入模程序

a）底腹板鋼筋骨架綁扎完畢并加固完成后，啟動兩臺龍門吊，放下鋼絲繩，分別將吊架的兩端通過花籃螺絲和鋼絲繩與吊架連接在一起，確保吊架處于水平狀態(tài)[2]。

b）開動龍門吊將吊架吊至鋼筋骨架正上方。

c）為控制底腹板鋼筋骨架的變形，在腹板鋼筋頂部穿入縱向鋼管。

d）緩緩開動龍門吊，由專人指揮通過上下左右移動，使吊架準(zhǔn)確定位在鋼筋骨架上方，人工將吊架上設(shè)置的吊鉤鉤住鋼管。

e）龍門吊微微向上起吊，收緊鋼絲繩，調(diào)整花籃螺絲長度，使各吊點受力均勻（通過鋼管可分散集中力，并將力傳至整個鋼筋骨架上），確認(rèn)各吊點連接牢固后，緩緩啟動龍門吊主鉤向上吊起，吊離地面50 cm左右，靜置30 min，觀察吊架及鋼筋骨架的變形情況。

f）在確認(rèn)吊架及鋼筋骨架變形較小，剛度滿足預(yù)期的效果后，再次啟動龍門吊主鉤向上吊起，至鋼筋骨架距離地面高度大于2 m（箱梁高1.6 m加澆筑臺座0.3 m）即可，鎖定高度。

g）啟動龍門吊大車沿著軌道向前行駛，行進(jìn)速度在6 m/min以內(nèi)，在行進(jìn)過程中，清理軌道上的障礙物，并做好保護(hù)，防止行人、車輛等侵入軌道限界，遇到異常情況，應(yīng)及時通知指揮員。

h）當(dāng)龍門吊行至混凝土澆筑臺座上時，大車停止前進(jìn)，將鋼筋骨架緩緩放下。

3.2.2 底腹板鋼筋骨架定位

定位通過三線控制法，分別為梁體中心線、兩條支座中線。吊裝前，在制作的鋼筋骨架上，用紅色油漆分別標(biāo)出以上三線的具體位置，同時在混凝土澆筑臺座的腹板模板上也標(biāo)示出以上三線位置；鋼筋骨架緩緩放下的過程中，通過前后左右的微微移動，將鋼筋骨架精確對位、落下，撤掉鋼筋骨架上的吊點，盤起鋼絲繩，收好花籃螺絲，將吊架吊離鋼筋骨架，啟動大車，返回。

3.2.3 底腹板鋼筋骨架吊裝

在鋼筋骨架吊裝就位前，須將支座板安裝固定于混凝土澆筑區(qū)底模上，不宜隨鋼筋骨架一起綁扎。

底腹板鋼筋骨架吊裝見圖5。

圖5 底腹板鋼筋骨架吊裝

3.2.4 拼裝內(nèi)模

按照內(nèi)模模塊編號及內(nèi)模骨架編號在場外拼裝區(qū)進(jìn)行內(nèi)模拼裝，拼裝時按照設(shè)計的螺栓孔用螺絲相互連接，不得少絲，不得放大螺絲間距。

安裝防內(nèi)模上浮橫梁，確保內(nèi)模不上浮，以保證箱梁頂板混凝土厚度。

3.2.5 綁扎頂板鋼筋

根據(jù)設(shè)計圖紙，將頂板鋼筋逐根進(jìn)行綁扎和焊接。同時要重點檢查箱體模板的凈間距和模板的牢固性和穩(wěn)定性。

3.2.6 澆筑混凝土

預(yù)制梁應(yīng)采用C50混凝土，且有混凝土拌合站集中拌合[3]，以確保原材料和拌合質(zhì)量。在混凝土澆筑過程中不得間斷，澆筑從一端開始向另一端，先澆筑底板混凝土，然后拉坡澆筑腹板、橫隔板及頂板混凝土。在整個澆筑混凝土過程中必須伴隨振動作業(yè)，以使預(yù)制梁的澆筑嚴(yán)密和充分。

3.2.7 養(yǎng)生作業(yè)

預(yù)制梁澆筑完成后應(yīng)使其得到充分養(yǎng)生。可采用自然養(yǎng)生（前期伴隨適當(dāng)水淋和遮蓋）或加熱養(yǎng)生。無論采用何種方法，都必須使預(yù)制梁養(yǎng)生后的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求。

4 預(yù)制箱梁鋼筋骨架整體入模施工方法的基本特點

4.1 合理分工、專業(yè)化作業(yè)使工作效率明顯提高

由于鋼筋制作與箱梁外模板的拼裝分別在兩個區(qū)域同步進(jìn)行，提高了作業(yè)效率。鋼筋骨架加工好后整體吊入箱梁外模與底座形成的箱體內(nèi)，減輕了施工人員的勞動強(qiáng)度；與傳統(tǒng)的鋼筋骨架加工完后再在同一工作面拼裝模板方法相比，分工更加明確，專業(yè)化程度更強(qiáng)。

4.2 提高了箱梁預(yù)制質(zhì)量

通過采用雙側(cè)模板先行靠模,使箱梁側(cè)模與底模的接縫嚴(yán)密,模板板面順直,保證了箱梁模板的支立質(zhì)量。同時也避免了以往工藝在支立箱梁側(cè)模時對底板鋼筋的踩踏。鋼筋的綁扎質(zhì)量和幾何尺寸得到了保證,采用吊具整體吊裝入模后,只需對鋼筋的個別位置進(jìn)行調(diào)整即可。同時，吊裝過程必須保證鋼筋骨架整體的剛度與穩(wěn)定性，以及箱梁外模拼裝的準(zhǔn)確性，這在無形中提高了箱梁的施工質(zhì)量要求。

4.3 安全環(huán)境明顯改善

由于鋼筋加工區(qū)與混凝土澆筑區(qū)相對獨立，交叉作業(yè)減少，安全環(huán)境有了明顯的改善。

5 總結(jié)

綜上所述，與分體綁扎安裝相比較，鋼筋骨架整體入模施工方法能夠較好地保證鋼筋骨架的整體性和穩(wěn)定性，提高了鋼筋骨架組合的整體質(zhì)量，減少了骨架組裝拼接等鋼筋作業(yè)工序，臺座利用率有效提高，明顯縮短了預(yù)制梁的制作周期。