預(yù)應(yīng)力箱梁施工工藝中鋼筋加工及安裝研究

韓紀(jì)亮　常新乾

[摘 要]傳統(tǒng)鋼筋加工安裝的施工工藝效率低，質(zhì)量很難把握控制，而現(xiàn)階段預(yù)應(yīng)力箱梁施工工藝比較成熟。所以施工單位要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取措施來滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求，通過增加輔助設(shè)施及小型機(jī)具設(shè)備來降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率。只有在施工中明確施工工藝、制訂合理施工方案、注重細(xì)節(jié)過程、加強(qiáng)施工工序中的要點(diǎn)控制，才能確保箱梁預(yù)制施工質(zhì)量，提高箱梁施工效率。

[關(guān)鍵詞]預(yù)應(yīng)力箱梁;施工工序;施工效率;施工質(zhì)量

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.10.056

[中圖分類號(hào)]F273[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-0194（2020）10-0-03

0? ? ?引 言

隨著橋梁建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多，橋梁工程質(zhì)量也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，預(yù)應(yīng)力箱梁在橋梁建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力箱梁整體性好、跨度大、對(duì)周圍地理環(huán)境的要求低、施工技術(shù)成熟。但是鋼筋加工安裝在施工中機(jī)械和人員投入比較大，而且工藝復(fù)雜。本文根據(jù)達(dá)州機(jī)場(chǎng)大道項(xiàng)目1#梁場(chǎng)實(shí)際施工情況對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁鋼筋加工安裝質(zhì)量控制及高效施工的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，為以后箱梁施工提供實(shí)踐理論性的指導(dǎo)。

1? ? ?工程概況

達(dá)州機(jī)場(chǎng)大道1#預(yù)制梁場(chǎng)設(shè)置在該工程K3+470-K4+160主線內(nèi)及外側(cè)路基上。梁場(chǎng)長度584 m，寬35 m，總占地20 440 m2。負(fù)責(zé)該工程標(biāo)段一、二工區(qū)橋箱梁的預(yù)制任務(wù)。其中，一、二工區(qū)里程樁號(hào)K0+00-K6+630，全長6.63 km。該標(biāo)段包括鐵路跨線橋、陳家院子大橋、孫家梁大橋及P、Q匝道。預(yù)制箱梁共計(jì)861片：其中，30 m箱梁537片、40 m箱梁324片。本工程箱梁長度變化多，共計(jì)444種梁長。由于工期緊、生產(chǎn)任務(wù)重，為保質(zhì)保量地完成預(yù)制任務(wù)，施工單位根據(jù)工程特點(diǎn)，為提高施工質(zhì)量及施工效率采取了一系列措施，成效顯著，為今后類似工程施工提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2? ? ?提高鋼筋加工效率的有效措施

為提高達(dá)州機(jī)場(chǎng)大道項(xiàng)目1#預(yù)制梁場(chǎng)鋼筋加工效率，減小箱梁鋼筋加工尺寸的誤差，確保箱梁鋼筋砼保護(hù)層厚度，縮短鋼筋安裝及鋼筋骨架運(yùn)輸在施工中所占用的時(shí)間，減少人工投入，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。在實(shí)際施工過程中，采取了以下一系列措施，取得了良好的成效。

2.1? ?鋼筋加工數(shù)據(jù)機(jī)械化

在鋼筋加工方面引進(jìn)全自動(dòng)鋼筋調(diào)直切斷機(jī)、全自動(dòng)數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)、數(shù)控鋼筋鋸切線等加工設(shè)備，使鋼筋加工實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)械化生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)備加工鋼筋的優(yōu)點(diǎn)如下：比人工加工鋼筋尺寸更精確，誤差能精確到毫米。施工人員只需操作電腦輸入加工的鋼筋長度、彎曲角度、彎曲半徑、彎曲長度、加工鋼筋的數(shù)量，然后點(diǎn)擊確定即可自動(dòng)完成加工。在施工過程中，機(jī)械加工效率高、鋼筋尺寸加工精確、人工投入少。鋼筋場(chǎng)投入4名工人進(jìn)行鋼筋加工，就能滿足梁場(chǎng)每天3片箱梁的鋼筋使用量。

2.2? ?鋼筋加工機(jī)具的改進(jìn)與應(yīng)用

箱梁配筋主要包括：底板鋼筋、腹板鋼筋、頂板鋼筋、負(fù)彎矩鋼筋、波紋管定位筋、中橫梁鋼筋等。在整個(gè)箱梁預(yù)制過程中，鋼筋綁扎占據(jù)1/2的時(shí)間。為提高箱梁鋼筋的綁扎效率及綁扎質(zhì)量，在施工過程中通過增加小型機(jī)具設(shè)備及輔助設(shè)施將施工步驟進(jìn)行優(yōu)化及分解。不僅節(jié)約鋼筋綁扎時(shí)間，提高綁扎質(zhì)量，確保鋼筋砼保護(hù)層厚度，也減少了人工投入，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2.1? ?箱梁鋼筋綁扎胎具的應(yīng)用

為保證鋼筋綁扎質(zhì)量，提高鋼筋綁扎效率，筆者根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖紙中鋼筋尺寸、間距及施工需求焊接加工制作了一套箱梁頂板鋼筋綁扎胎具和一套箱梁底腹板鋼筋綁扎胎具。箱梁鋼筋骨架綁扎胎具是用槽鋼、方管、角鋼及鋼板等鋼材加工焊接制作而成。為提高鋼筋安裝綁扎效率及質(zhì)量，在頂板綁扎胎具及底腹板綁扎胎具兩側(cè)分別焊接梳齒板，便于鋼筋定位。梳齒板是由1 cm厚鋼板加工而成，根據(jù)箱梁頂板、底腹板鋼筋間距，在鋼板上切割出鋼筋卡槽，便于鋼筋安裝與精確定位。其中，底腹板綁扎胎具根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖紙中箱梁鋼筋骨架高度、底板寬度、底板與腹板1∶4的夾角焊接加工而成。在鋼筋綁扎胎具上綁扎安裝完成的鋼筋骨架整體順直，尺寸精確，能夠確保箱梁鋼筋骨架的砼保護(hù)層厚度。相對(duì)傳統(tǒng)臺(tái)座上的鋼筋綁扎施工工藝，在鋼筋綁扎胎具上綁扎鋼筋效率更高，投入的人員更少，綁扎出的鋼筋骨架尺寸也更精確。

2.2.2? ?箱梁鋼筋布料車的應(yīng)用

為提高箱梁頂板鋼筋及底腹板鋼筋安裝效率，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況及綁扎胎具制作了一臺(tái)箱梁頂板鋼筋布料車和一臺(tái)箱梁底腹板鋼筋布料車。鋼筋布料車由方管、鋼板、行走梁等焊接組合而成，橫跨整個(gè)綁扎胎具上部。其中，布料車操作平臺(tái)與行走梁焊接在一起，并沿著提前固定好的行走軌道在綁扎胎具上方來回移動(dòng)進(jìn)行布料。布料車動(dòng)力由頂板及底腹板綁扎胎具中間布設(shè)電纜坦克鏈提供。布料前工人將加工好的鋼筋成品放在布料車操作平臺(tái)上。在布設(shè)鋼筋料時(shí)，工人只需站在操作平臺(tái)上操縱遙控器就可控制布料車行走和鋼筋布設(shè)。由于鋼筋料和工人一起隨著布料車移動(dòng)，減少了工人來回取料的時(shí)間，提高了施工效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大縮短了箱梁底腹板鋼筋綁扎的時(shí)間，保證了施工進(jìn)度。在施工過程中，一個(gè)布料車只需2人便可在短時(shí)間內(nèi)完成五六個(gè)人的工作量。

2.2.3? ?箱梁腹板分布鋼筋調(diào)直定位架的應(yīng)用

箱梁腹板分布鋼筋調(diào)直定位架位于箱梁底腹板鋼筋綁扎胎具兩端，與綁扎胎具焊接成為一個(gè)整體。增設(shè)箱梁腹板分布鋼筋調(diào)直定位架，原因是箱梁腹板分布筋長度較長，在鋼筋安裝綁扎過程中分布筋因自身重量而易發(fā)生變形，導(dǎo)致鋼筋安裝綁扎效率降低，綁扎完成后的分布筋不順直，影響鋼筋砼保護(hù)層厚度。箱梁腹板分布鋼筋調(diào)直定位架很好地解決了這一問題，綁扎完成后，箱梁底腹板鋼筋骨架整體順直，不僅提高了鋼筋安裝綁扎效率，鋼筋綁扎質(zhì)量也得到有效保障。箱梁腹板分布鋼筋調(diào)直定位架由工字鋼、角鋼、無縫鋼管、鋼板、絲桿、螺帽等鋼材焊接組合而成。主體框架是用工字鋼及角鋼按照箱梁設(shè)計(jì)圖紙中底板與腹板夾角1∶1大小焊接固定成型，并根據(jù)箱梁腹板分布筋圖中鋼筋間距，在工字鋼及角鋼上鉆孔，將鋼筋固定桿及錨固桿件安裝固定在上面。固定桿件及錨固桿件由無縫鋼管、鋼板、螺絲、螺帽、絲桿焊接組合組成，能有效防止鋼筋因自重下沉變形。

2.3? ?箱梁鋼筋骨架運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用

在施工過程中，由于箱梁鋼筋加工場(chǎng)與箱梁預(yù)制區(qū)距離較遠(yuǎn)，為提高箱梁鋼筋骨架安裝綁扎效率，節(jié)省零散鋼筋來回倒運(yùn)時(shí)間。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況焊接加工制作了一臺(tái)多功能箱梁鋼筋骨架運(yùn)輸車，運(yùn)輸車采用叉車作為牽引動(dòng)力，不僅能滿足箱梁鋼筋運(yùn)輸要求，還能作為底板通長主筋、中橫隔板鋼筋綁扎和波紋管安裝的工作平臺(tái)。節(jié)省綁扎胎具占用時(shí)間，為下一片箱梁的鋼筋綁扎提供空間及時(shí)間。為防止箱梁鋼筋骨架在運(yùn)輸?shù)惯\(yùn)過程中發(fā)生變形，影響箱梁預(yù)制質(zhì)量，運(yùn)輸車主體框架應(yīng)根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖紙中的箱梁鋼筋骨架尺寸進(jìn)行焊接加工，從而避免箱梁鋼筋骨架在運(yùn)輸過程中因晃動(dòng)導(dǎo)致整體骨架變形，影響箱梁預(yù)制質(zhì)量。本箱梁鋼筋骨架運(yùn)輸車很好地保證了箱梁鋼筋骨架的整體穩(wěn)定性及平順性。

2.4? ?頂板通長筋穿束機(jī)的應(yīng)用

在箱梁鋼筋骨架運(yùn)輸車上箱梁底板通長主筋安裝、中橫隔板鋼筋的綁扎及波紋管安裝過程中，底板通長筋的安裝占用時(shí)間較長。為提高底板主筋安裝效率，減少人工投入，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，在運(yùn)輸車尾端放置底板鋼筋位置增設(shè)一臺(tái)滾軸穿束機(jī)，用于底板主筋的穿束安裝。箱梁底板主筋穿束機(jī)與箱梁鋼筋骨架運(yùn)輸車焊接形成一個(gè)整體。工人施工時(shí)只需將加工焊接好的底板通長主筋一端放置在穿束機(jī)滾軸上，按動(dòng)開關(guān)按鈕，主筋就隨著滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行鋼筋穿束。在實(shí)際施工中，由于底板通常主筋過長、重量較重，人工穿束時(shí)一根鋼筋需要10人配合才能完成鋼筋穿束。利用鋼筋穿束機(jī)，只需4人即可完成鋼筋穿束，既減少了人工投入，也減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

3? ? ?施工效益統(tǒng)計(jì)分析

由表1和圖1可知，在箱梁施工中通過增加輔助設(shè)施及設(shè)備，箱梁鋼筋施工效率得到了明顯提高，減少了人工成本投入，在保障工程進(jìn)度的同時(shí)，提升了施工質(zhì)量。

4? ? ?結(jié) 語

目前，機(jī)場(chǎng)大道工程1#梁場(chǎng)已建立起一套完善的施工管理體系，在箱梁鋼筋加工及鋼筋安裝綁扎施工過程中采用流水線施工方法，分解施工工序，減少胎具占用時(shí)間，增加輔助設(shè)施及設(shè)備，不僅能夠提高箱梁鋼筋加工綁扎效率，減少人工投入，也能提高箱梁鋼筋施工質(zhì)量。在今后的工作過程中，將針對(duì)預(yù)制箱梁構(gòu)建結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)加工機(jī)具進(jìn)行不斷完善與改進(jìn)，對(duì)提升鋼筋加工效率及加工質(zhì)量的措施進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，為今后類似工程項(xiàng)目預(yù)制場(chǎng)鋼筋加工提供經(jīng)驗(yàn)參考。

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