高鐵橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制振搗平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

武耀

摘要：本文以中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司鄭徐客專開(kāi)封制梁場(chǎng)為例，介紹了一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路箱梁底板“U”型鋼筋快速?gòu)澢尚偷母哞F橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制振搗裝置，從施工質(zhì)量、效率、優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)立柱預(yù)制振搗裝置進(jìn)行了闡述，有效地縮短了施工時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率對(duì)同類工程具有一定的參考價(jià)值。

Abstract： This article takes the Kaifeng Beam Yard Factory of Zhengzhou-Xuzhou Passenger Dedicated Line， 3rd Engineering Co.， Ltd. of China Railway 17th Bureau Group Corporation as an example， introduces a kind of prefabricated vibrating device for the post tensioned prefabricated concrete railway box girder bottom plate with "U" shaped steel bar rapid bending forming， and explains the column prefabricated and vibrating device from the aspects of construction quality， efficiency， advantages and disadvantages， and economic benefits， which effectively shortens the construction time， reduces the labor intensity and improves the construction efficiency and has certain reference value for similar projects.

關(guān)鍵詞：振搗平臺(tái);設(shè)計(jì)與應(yīng)用;施工效率 ;經(jīng)濟(jì)效益

Key words： vibrating platform;design and application;construction efficiency;economic benefits

中圖分類號(hào)：U445.47? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）12-0149-02

0? 引言

隨著鐵路標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的縱深推進(jìn)，小型構(gòu)件工廠化預(yù)制成為大勢(shì)所趨，工裝的配置數(shù)量不僅要滿足生產(chǎn)需要，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也得到越來(lái)越多的重視。在橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制過(guò)程中，因立柱振搗面一側(cè)帶有掛鉤，導(dǎo)致普通振搗平臺(tái)無(wú)法進(jìn)行立柱混凝土振搗，需另行根據(jù)立柱結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)方能滿足工廠化集中預(yù)制的要求。

本文以中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司鄭徐客專開(kāi)封制梁場(chǎng)為例，對(duì)防護(hù)柵欄立柱預(yù)制振搗裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了闡述，同時(shí)在施工效率、施工質(zhì)量方面與原有方法進(jìn)行了對(duì)比分析，以期達(dá)到指導(dǎo)后續(xù)同類工程施工的目的。

1? 工程概況

中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司開(kāi)封制梁場(chǎng)位于河南省開(kāi)封市開(kāi)封縣羅王鄉(xiāng)羅王村，DK92+500處線路左側(cè)。承擔(dān)DK50+090.6～DK105+528.635段（開(kāi)蘭特大橋823#～1549#）25000根橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制任務(wù)。

2? 問(wèn)題的提出

為保證行車安全，在鐵路客運(yùn)專線橋下按照要求設(shè)有安全防護(hù)柵欄，安全防護(hù)柵欄采用防護(hù)鋼筋混凝土立柱刺繩防護(hù)柵欄，防護(hù)鋼筋混凝土立柱高度1.5m，結(jié)構(gòu)尺寸為0.12m×0.12m×2.25m，為防止刺繩脫落造成行車事故，在防護(hù)鋼筋混凝土立柱外側(cè)面（背離鐵路的標(biāo)有“禁止入內(nèi)” 字樣的側(cè)面）設(shè)有預(yù)埋掛鉤對(duì)刺繩進(jìn)行綁固，制作防護(hù)鋼筋混凝土立柱的模板采用帶有“禁止入內(nèi)”字樣的定型塑料模板，因帶有字樣一側(cè)為直接振搗面，普通振動(dòng)平臺(tái)無(wú)法滿足預(yù)埋掛鉤安裝的要求。

為解決以上問(wèn)題，項(xiàng)目提出自行研制一種振搗裝置，以保證立柱工廠化預(yù)制及施工質(zhì)量。

3? 立柱預(yù)制振搗平臺(tái)介紹

該裝置包括用于支撐振動(dòng)平臺(tái)的支撐座、振動(dòng)電機(jī)和振動(dòng)平臺(tái);振動(dòng)平臺(tái)包括振動(dòng)承接板，振動(dòng)傳輸支架和模具振動(dòng)傳輸板，振動(dòng)承接板水平固定于支撐座的頂部，振動(dòng)承接板的底部設(shè)有用于對(duì)振動(dòng)承接板產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)承接板的上方由下至上依次固定連接振動(dòng)傳輸支架和模具振動(dòng)傳輸板，模具振動(dòng)傳輸板設(shè)有與立柱模具預(yù)埋件預(yù)留孔相適配的預(yù)埋件插入孔，振動(dòng)傳輸支架設(shè)有與預(yù)埋件長(zhǎng)度相適配的預(yù)埋件預(yù)留空間;振動(dòng)傳輸支架和模具振動(dòng)傳輸板設(shè)有便于使叉車的貨叉插入的貨叉通道。

模具振動(dòng)傳輸板的預(yù)埋件插入孔底部豎向固定連接定位套管，定位套管嵌于振動(dòng)傳輸支架內(nèi)，定位套管的內(nèi)腔為預(yù)埋件預(yù)留空間，定位套管的直徑為8mm～12mm。

振動(dòng)平臺(tái)中的振動(dòng)傳輸支架由5cm×5cm方管平行排列組成，預(yù)埋件預(yù)留空間及貨叉通道均位于相鄰方管之間的空隙部位。

支撐座包括上下平行設(shè)置的一對(duì)矩形支架，上下兩個(gè)矩形支架通過(guò)豎向彈簧彈性連接，上下兩個(gè)矩形支架均采用16#槽鋼焊接組成。

振動(dòng)承接板和模具振動(dòng)傳輸板的厚度均為8mm～12mm。

4? 振搗平臺(tái)使用方法

如圖1所示，將一組（五個(gè)）高鐵防護(hù)柵欄立柱塑料模具6置于模具振動(dòng)傳輸板3-3上，模具6下的預(yù)埋件預(yù)留孔與模具振動(dòng)傳輸板3-3的預(yù)埋件插入孔相對(duì)應(yīng)，預(yù)埋件（鋼筋）的一端通過(guò)模具6下的預(yù)埋件預(yù)留孔插入定位套管3-4，另一端掛鉤直接與立柱主筋綁扎連接，之后在模具6內(nèi)澆筑混凝土開(kāi)始振搗施工作業(yè)，施工完畢后，通過(guò)叉車將其運(yùn)離。

5? 優(yōu)缺點(diǎn)分析

5.1 優(yōu)點(diǎn)

5.1.1 批量生產(chǎn)、機(jī)械化程度高

平臺(tái)可一次振搗立柱5根，每天可完成立柱預(yù)制350根，振搗完成后的立柱可通過(guò)叉車倒運(yùn)至存放區(qū)，機(jī)械化程度高。

5.1.2 可用于不平振搗面或振搗面與預(yù)埋件同側(cè)的小型構(gòu)件施工

普通振動(dòng)平臺(tái)一般適用于振搗面為平面的構(gòu)件，此平臺(tái)在普通平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)及優(yōu)化，預(yù)埋件通過(guò)固定套管穿過(guò)頂層振動(dòng)面，使模板面與振動(dòng)面直接接觸，保證混凝土振搗質(zhì)量。

5.1.3 便于固定預(yù)埋掛鉤，可保持預(yù)埋件不偏位

固定套管既可以使預(yù)埋掛鉤外露部分穿過(guò)振搗面，又可以避免預(yù)埋掛鉤在振搗過(guò)程中出現(xiàn)傾斜、偏位、上浮等問(wèn)題，同時(shí)可以保證預(yù)埋掛鉤在脫模時(shí)線性一致，大大減少了對(duì)模板的損傷。

5.1.4 預(yù)埋件安裝方便、省時(shí)省力

每根立柱需安裝8個(gè)預(yù)埋掛鉤，安裝時(shí)采用單根插入固定的方式，一側(cè)通過(guò)固定套管穿入振搗面，另一側(cè)掛鉤直接與立柱主筋綁扎連接，安裝方便。

5.1.5 操作簡(jiǎn)單

該種立柱預(yù)制的難點(diǎn)在于預(yù)埋掛鉤與“禁止入內(nèi)”字樣同側(cè)，振搗困難，懸空支架及預(yù)埋套管的應(yīng)用，解決了這一難題，放置模板時(shí)，只需將模板預(yù)留孔與平臺(tái)固定套管重合，操作簡(jiǎn)單、快捷。

5.2 缺點(diǎn)

5.2.1 對(duì)脫模要求較高

由于預(yù)留孔位于模板底部，振搗過(guò)程中會(huì)有一部分漿體流出，附著在預(yù)埋掛鉤外露面，造成外露鋼筋直徑變粗，脫模時(shí)需將這部分漿體清理干凈。否則容易造成模板劃傷、脫模費(fèi)力等問(wèn)題。

5.2.2 叉車提運(yùn)要求高

由于平臺(tái)貨叉通道位置固定，叉車叉運(yùn)時(shí)行走線性要求增高，貨叉偏位容易造成振搗頂面板破壞，另5根立柱同時(shí)振搗、同時(shí)倒運(yùn)，在模板脫離平臺(tái)過(guò)程中，操作不當(dāng)容易造成預(yù)埋掛鉤彎曲、貨叉提升困難等問(wèn)題，為后續(xù)脫模買下隱患。因此，對(duì)叉車提運(yùn)的要求較高。

5.2.3 預(yù)埋件非一次制作完成，需脫模后預(yù)彎

脫模完成后，需對(duì)外露掛鉤進(jìn)行人工預(yù)彎，增加了工作量。

6? 效益分析

我標(biāo)段橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制均采用此種類型立柱，通過(guò)對(duì)振動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化，保證了立柱工廠化施工，提高了模板的周轉(zhuǎn)效率，加快了施工進(jìn)度，立柱表面氣泡也得到了很大改觀，下面從從工期、用工及施工質(zhì)量上進(jìn)行對(duì)比分析，如下：

①?gòu)墓て诮y(tǒng)計(jì)結(jié)果分析：采用人工振搗時(shí)，單根立柱的振搗時(shí)間為90s，配備3個(gè)振搗工，每天最多可預(yù)制200根，平臺(tái)可一次振搗5根立柱，振搗時(shí)間為30s，施工效率得到大大提高，見(jiàn)表1。

②從制作費(fèi)對(duì)比分析：振搗平臺(tái)制作費(fèi)用低廉，材料費(fèi)、人工費(fèi)共計(jì)花費(fèi)6000元，同時(shí)它具有速度快、效率高、節(jié)省人力等特點(diǎn)。人工振搗雖減少了設(shè)備的投入，但施工效率低，用工多，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，平臺(tái)振搗的效益還是可觀的。

③從施工質(zhì)量對(duì)比分析：人工振搗時(shí)，振搗棒底部極易接觸模板底面，隨著時(shí)間的推移，容易造成模板表面光潔度降低，脫模時(shí)造成混凝土表面局部粘模、起皮、掉塊等混凝土質(zhì)量缺陷，后期混凝土表面缺陷處理需耗費(fèi)大量的人力，振動(dòng)平臺(tái)振搗均勻，減少人為原因造成的欠振、漏振、過(guò)振等現(xiàn)象，同時(shí)能夠長(zhǎng)時(shí)間保持模板內(nèi)表面光潔，混凝土表面光潔、無(wú)蜂窩、麻面、掉塊等質(zhì)量通病。

7? 結(jié)束語(yǔ)

高鐵橋下防護(hù)柵欄立柱預(yù)制振搗平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，確保了立柱工廠化預(yù)制，且提高了模板的周轉(zhuǎn)效率在預(yù)制過(guò)程中，該裝置優(yōu)越性已得到普遍認(rèn)可，其操作簡(jiǎn)單，使用靈活，成本低廉，精度可靠，大大提高了施工效率，有必要進(jìn)行大力推廣。但由于尺寸的單一性，使其推廣應(yīng)用受到部分限制，還需進(jìn)一步考究應(yīng)用，以便在后續(xù)同類工程中普遍推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]王彬.一種高鐵防護(hù)柵欄立柱預(yù)制振搗裝置[P].中國(guó)實(shí)用新型，CN206264103U.2016-12-05.

[2]TB10424-2010，鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]TB10752-2010，高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].