预应力箱梁施工工艺中钢筋加工及安装研究
来源:用户上传
作者:
[摘 要]传统钢筋加工安装的施工工艺效率低，质量很难把握控制，而现阶段预应力箱梁施工工艺比较成熟。所以施工单位要结合现场实际情况，采取措施来满足现场施工需求，通过增加辅助设施及小型机具设备来降低工人劳动强度，提高施工效率。只有在施工中明确施工工艺、制订合理施工方案、注重细节过程、加强施工工序中的要点控制，才能确保箱梁预制施工质量，提高箱梁施工效率。
[关键词]预应力箱梁;施工工序;施工效率;施工质量
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.10.056
[中图分类号]F273 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2020）10-0-03
0 引 言
随着桥梁建设项目逐渐增多，桥梁工程质量也成为人们关注的焦点。其中，预应力箱梁在桥梁建设中被广泛应用，预应力箱梁整体性好、跨度大、对周围地理环境的要求低、施工技术成熟。但是钢筋加工安装在施工中机械和人员投入比较大，而且工艺复杂。本文根据达州机场大道项目1#梁场实际施工情况对预应力箱梁钢筋加工安装质量控制及高效施工的应用情况进行分析，为以后箱梁施工提供实践理论性的指导。
1 工程概况
达州机场大道1#预制梁场设置在该工程K3+470-K4+160主线内及外侧路基上。梁场长度584 m，宽35 m，总占地20 440 m2。负责该工程标段一、二工区桥箱梁的预制任务。其中，一、二工区里程桩号K0+00-K6+630，全长6.63 km。该标段包括铁路跨线桥、陈家院子大桥、孙家梁大桥及P、Q匝道。预制箱梁共计861片：其中，30 m箱梁537片、40 m箱梁324片。本工程箱梁长度变化多，共计444种梁长。由于工期紧、生产任务重，为保质保量地完成预制任务，施工单位根据工程特点，为提高施工质量及施工效率采取了一系列措施，成效显著，为今后类似工程施工提供实践经验。
2 提高钢筋加工效率的有效措施
为提高达州机场大道项目1#预制梁场钢筋加工效率，减小箱梁钢筋加工尺寸的误差，确保箱梁钢筋砼保护层厚度，缩短钢筋安装及钢筋骨架运输在施工中所占用的时间，减少人工投入，降低工人劳动强度。在实际施工过程中，采取了以下一系列措施，取得了良好的成效。
2.1 钢筋加工数据机械化
在钢筋加工方面引进全自动钢筋调直切断机、全自动数控钢筋弯曲机、数控钢筋锯切线等加工設备，使钢筋加工实现数据机械化生产。机械设备加工钢筋的优点如下：比人工加工钢筋尺寸更精确，误差能精确到毫米。施工人员只需操作电脑输入加工的钢筋长度、弯曲角度、弯曲半径、弯曲长度、加工钢筋的数量，然后点击确定即可自动完成加工。在施工过程中，机械加工效率高、钢筋尺寸加工精确、人工投入少。钢筋场投入4名工人进行钢筋加工，就能满足梁场每天3片箱梁的钢筋使用量。
2.2 钢筋加工机具的改进与应用
箱梁配筋主要包括：底板钢筋、腹板钢筋、顶板钢筋、负弯矩钢筋、波纹管定位筋、中横梁钢筋等。在整个箱梁预制过程中，钢筋绑扎占据1/2的时间。为提高箱梁钢筋的绑扎效率及绑扎质量，在施工过程中通过增加小型机具设备及辅助设施将施工步骤进行优化及分解。不仅节约钢筋绑扎时间，提高绑扎质量，确保钢筋砼保护层厚度，也减少了人工投入，降低了工人劳动强度。
2.2.1 箱梁钢筋绑扎胎具的应用
为保证钢筋绑扎质量，提高钢筋绑扎效率，笔者根据箱梁设计图纸中钢筋尺寸、间距及施工需求焊接加工制作了一套箱梁顶板钢筋绑扎胎具和一套箱梁底腹板钢筋绑扎胎具。箱梁钢筋骨架绑扎胎具是用槽钢、方管、角钢及钢板等钢材加工焊接制作而成。为提高钢筋安装绑扎效率及质量，在顶板绑扎胎具及底腹板绑扎胎具两侧分别焊接梳齿板，便于钢筋定位。梳齿板是由1 cm厚钢板加工而成，根据箱梁顶板、底腹板钢筋间距，在钢板上切割出钢筋卡槽，便于钢筋安装与精确定位。其中，底腹板绑扎胎具根据箱梁设计图纸中箱梁钢筋骨架高度、底板宽度、底板与腹板1∶4的夹角焊接加工而成。在钢筋绑扎胎具上绑扎安装完成的钢筋骨架整体顺直，尺寸精确，能够确保箱梁钢筋骨架的砼保护层厚度。相对传统台座上的钢筋绑扎施工工艺，在钢筋绑扎胎具上绑扎钢筋效率更高，投入的人员更少，绑扎出的钢筋骨架尺寸也更精确。
2.2.2 箱梁钢筋布料车的应用
为提高箱梁顶板钢筋及底腹板钢筋安装效率，根据现场施工情况及绑扎胎具制作了一台箱梁顶板钢筋布料车和一台箱梁底腹板钢筋布料车。钢筋布料车由方管、钢板、行走梁等焊接组合而成，横跨整个绑扎胎具上部。其中，布料车操作平台与行走梁焊接在一起，并沿着提前固定好的行走轨道在绑扎胎具上方来回移动进行布料。布料车动力由顶板及底腹板绑扎胎具中间布设电缆坦克链提供。布料前工人将加工好的钢筋成品放在布料车操作平台上。在布设钢筋料时，工人只需站在操作平台上操纵遥控器就可控制布料车行走和钢筋布设。由于钢筋料和工人一起随着布料车移动，减少了工人来回取料的时间，提高了施工效率，减轻了工人的劳动强度，大大缩短了箱梁底腹板钢筋绑扎的时间，保证了施工进度。在施工过程中，一个布料车只需2人便可在短时间内完成五六个人的工作量。
2.2.3 箱梁腹板分布钢筋调直定位架的应用
箱梁腹板分布钢筋调直定位架位于箱梁底腹板钢筋绑扎胎具两端，与绑扎胎具焊接成为一个整体。增设箱梁腹板分布钢筋调直定位架，原因是箱梁腹板分布筋长度较长，在钢筋安装绑扎过程中分布筋因自身重量而易发生变形，导致钢筋安装绑扎效率降低，绑扎完成后的分布筋不顺直，影响钢筋砼保护层厚度。箱梁腹板分布钢筋调直定位架很好地解决了这一问题，绑扎完成后，箱梁底腹板钢筋骨架整体顺直，不仅提高了钢筋安装绑扎效率，钢筋绑扎质量也得到有效保障。箱梁腹板分布钢筋调直定位架由工字钢、角钢、无缝钢管、钢板、丝杆、螺帽等钢材焊接组合而成。主体框架是用工字钢及角钢按照箱梁设计图纸中底板与腹板夹角1∶1大小焊接固定成型，并根据箱梁腹板分布筋图中钢筋间距，在工字钢及角钢上钻孔，将钢筋固定杆及锚固杆件安装固定在上面。固定杆件及锚固杆件由无缝钢管、钢板、螺丝、螺帽、丝杆焊接组合组成，能有效防止钢筋因自重下沉变形。 2.3 箱梁钢筋骨架运输的应用
在施工过程中，由于箱梁钢筋加工场与箱梁预制区距离较远，为提高箱梁钢筋骨架安装绑扎效率，节省零散钢筋来回倒运时间。根据现场施工情况焊接加工制作了一台多功能箱梁钢筋骨架运输车，运输车采用叉车作为牵引动力，不仅能满足箱梁钢筋运输要求，还能作为底板通长主筋、中横隔板钢筋绑扎和波纹管安装的工作平台。节省绑扎胎具占用时间，为下一片箱梁的钢筋绑扎提供空间及时间。为防止箱梁钢筋骨架在运输倒运过程中发生变形，影响箱梁预制质量，运输车主体框架应根据箱梁设计图纸中的箱梁钢筋骨架尺寸进行焊接加工，从而避免箱梁钢筋骨架在运输过程中因晃动导致整体骨架变形，影响箱梁预制质量。本箱梁钢筋骨架运输车很好地保证了箱梁钢筋骨架的整体稳定性及平顺性。
2.4 顶板通长筋穿束机的应用
在箱梁钢筋骨架运输车上箱梁底板通长主筋安装、中横隔板钢筋的绑扎及波纹管安装过程中，底板通长筋的安装占用时间较长。为提高底板主筋安装效率，减少人工投入，根据现场施工情况，在运输车尾端放置底板钢筋位置增设一台滚轴穿束机，用于底板主筋的穿束安装。箱梁底板主筋穿束机与箱梁钢筋骨架运输车焊接形成一个整体。工人施工时只需将加工焊接好的底板通长主筋一端放置在穿束机滚轴上，按动开关按钮，主筋就随着滚轴转动进行钢筋穿束。在实际施工中，由于底板通常主筋过长、重量较重，人工穿束时一根钢筋需要10人配合才能完成钢筋穿束。利用钢筋穿束机，只需4人即可完成钢筋穿束，既减少了人工投入，也减轻了工人劳动强度。
3 施工效益统计分析
由表1和图1可知，在箱梁施工中通过增加辅助设施及設备，箱梁钢筋施工效率得到了明显提高，减少了人工成本投入，在保障工程进度的同时，提升了施工质量。
4 结 语
目前，机场大道工程1#梁场已建立起一套完善的施工管理体系，在箱梁钢筋加工及钢筋安装绑扎施工过程中采用流水线施工方法，分解施工工序，减少胎具占用时间，增加辅助设施及设备，不仅能够提高箱梁钢筋加工绑扎效率，减少人工投入，也能提高箱梁钢筋施工质量。在今后的工作过程中，将针对预制箱梁构建结构尺寸，对加工机具进行不断完善与改进，对提升钢筋加工效率及加工质量的措施进行进一步优化，为今后类似工程项目预制场钢筋加工提供经验参考。
主要参考文献
[1]李良，甘露.山区公路桥梁后张法预应力箱梁技术实践[J].黑龙江交通科技，2018（11）：229-230.
[2]贾卫军，田英.预应力箱梁施工工艺中钢筋加工及安装的研究[J].科技创新导报，2012（11）：119.
[3]柳建明.现浇钢筋混凝土预应力箱梁的施工质量管理[J]. 山西建筑，2012（18）：232-233.
[4]何志成.预应力箱梁的施工质量控制[J].民营科技，2011（6）：265，189.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/3/view-15229447.htm
