鋼筋骨架胎模綁扎技術(shù)在公路箱梁預(yù)制中的應(yīng)用

周玉丁，陳青云，張海勇

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

0 引言

自2011年交通運(yùn)輸部下發(fā)的公路局（2011）70號文《關(guān)于開展高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化活動的通知》以來，規(guī)模化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)已成為全國公路工程發(fā)展的必然趨勢，而現(xiàn)行鋼筋混凝土工程的三個施工要素（鋼筋、模板和混凝土）中，專業(yè)化模板和商品化混凝土配送技術(shù)發(fā)展很快，而鋼筋工程進(jìn)步較慢。目前我國施工中鋼筋骨架多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場綁扎方式，勞動強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定、施工效率低、材料浪費(fèi)大、成本難以控制、安全隱患多等問題，一直是困擾施工企業(yè)的難題，鋼筋骨架綁扎方式的創(chuàng)新是必然趨勢。本文主要以正在建設(shè)的濱海新區(qū)西外環(huán)高速公路工程為例，通過分析箱梁鋼筋骨架的特點(diǎn)，闡述胎模的設(shè)計(jì)、應(yīng)用，總結(jié)胎模綁扎技術(shù)的優(yōu)勢和推廣意義。

1 工程概況

濱海新區(qū)西外環(huán)十七標(biāo)工程為預(yù)制箱梁專業(yè)標(biāo)，負(fù)責(zé)線下3個標(biāo)段橋梁的箱梁預(yù)制，共計(jì)1 508片C50混凝土預(yù)制箱梁。該工程采用將預(yù)制箱梁單獨(dú)承發(fā)包的模式，類似生產(chǎn)商品箱梁性質(zhì)，對質(zhì)量要求非常高，而且合同工期非常緊，高峰時預(yù)制箱梁達(dá)9片/d。箱梁鋼筋骨架綁扎傳統(tǒng)做法是在預(yù)制臺座上人工綁扎成形，存在半成品鋼筋搬運(yùn)量大、骨架尺寸偏差大、質(zhì)量不穩(wěn)定性和占用預(yù)制臺座時間長等問題，在技術(shù)、質(zhì)量、安全、進(jìn)度上無法滿足本工程的要求。

2 箱梁鋼筋骨架特點(diǎn)分析

2.1 箱梁配筋分析

箱梁配筋縱向以A8、B22為主，橫向以B12為主，單片箱梁鋼筋骨架重量最大約8 t，半成品鋼筋有30余種，最長達(dá)32 m，約3 200根，綁扎點(diǎn)數(shù)超過1萬個，可見箱梁配筋直徑小而根數(shù)多。如箱梁鋼筋骨架采取在預(yù)制臺座上綁扎的傳統(tǒng)方法，半成品鋼筋搬運(yùn)工作量大且繁瑣，各種型號半成品鋼筋極易混亂，縱向長鋼筋搬運(yùn)時極易變形，無法保證質(zhì)量，并且單片箱梁鋼筋骨架綁扎布筋定位工作量極大，鋼筋間距很難控制到位，以及由于配筋直徑小，鋼筋骨架基本呈柔性狀態(tài)，很難控制鋼筋骨架尺寸。

2.2 箱梁外形尺寸分析

按箱梁長度、交角、簡支梁和先簡支后連續(xù)梁分類，箱梁共有20余種規(guī)格，但各種型號箱梁之間也存在一些共性特點(diǎn)，各型號箱梁外形尺寸見表1。

表1 箱梁外形尺寸統(tǒng)計(jì)表Table1 Statisticsof theoverall dimensionsof box beam

由表1可知，各型號箱梁底寬、腹板傾角均一致。

2.3 鋼筋骨架特點(diǎn)分析

根據(jù)設(shè)計(jì)圖中鋼筋大樣圖，統(tǒng)計(jì)出箱梁底、腹板主要配筋見表2。

表2 箱梁底、腹板主要配筋統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statisticsof the main reinforcement in thebottom of box beam and the sternite

由表2可知，各型號箱梁底板橫向鋼筋尺寸和間距均相同，縱向鋼筋間距相同，僅長度隨梁長變化而相應(yīng)變化；各型號箱梁腹板鋼筋布置間距相同，鋼筋尺寸隨梁高、梁長發(fā)生相應(yīng)的變化。

經(jīng)上述分析，可以利用各型號箱梁鋼筋骨架底、腹板部位的共性特點(diǎn)，在鋼筋加工場旁設(shè)置鋼筋骨架綁扎胎模，實(shí)施胎模集中綁扎箱梁底腹板骨架→整體吊裝入模→安裝內(nèi)?！壴敯邃摻?。

3 胎模、吊具設(shè)計(jì)

3.1 胎模設(shè)計(jì)

根據(jù)箱梁鋼筋設(shè)計(jì)圖，放樣出箱梁鋼筋骨架結(jié)構(gòu)形狀，采用角鋼和圓鋼制作胎模（3 m/節(jié)），組拼成箱梁鋼筋骨架框架，在胎模上設(shè)置限位槽口和定位支架如圖1、圖2所示，定位各個型號鋼筋。

圖2 胎模俯視圖Fig.2 Platform of the mould

3.2 吊具設(shè)計(jì)

箱梁鋼筋骨架吊具采用20號工字鋼做上梁，10號槽鋼做下梁，5號角鋼做聯(lián)系桿，焊接拼裝成桁架結(jié)構(gòu)，在吊具下側(cè)每隔150 cm設(shè)置1個吊點(diǎn)，用于吊裝鋼筋骨架。

鋼筋骨架吊具按整體吊裝35 m箱梁鋼筋骨架時工況進(jìn)行強(qiáng)度、撓度檢算。

4 胎模綁扎技術(shù)的應(yīng)用

4.1 胎模綁扎鋼筋

按照梁型組拼胎模長度，調(diào)整胎模腹板支架傾角，使其形成符合設(shè)計(jì)要求的鋼筋骨架形狀。在確認(rèn)胎模形狀正確并且穩(wěn)固后，從下至上對應(yīng)限位槽口或鋼筋定位支架布放半成品鋼筋，并隨時綁扎固定。

4.2 整體吊裝入模

2臺10 t龍門吊抬吊吊具就位于鋼筋籠正上方，將吊具與鋼筋骨架多點(diǎn)掛鉤連接，注意掛鉤松緊程度基本一致，防止鋼筋籠吊裝時發(fā)生變形。緩緩提升吊鉤，使各掛點(diǎn)受力，解鎖支撐鋼管，向外旋轉(zhuǎn)胎模腹板支架，使胎模腹板支架與鋼筋籠分離，然后吊運(yùn)至預(yù)制臺座入模。

4.3 綁扎頂板鋼筋

鋼筋籠吊裝入模就位后，檢查保護(hù)層厚度，安裝內(nèi)模，進(jìn)行頂板鋼筋綁扎作業(yè)。在箱梁模板上安裝卡具對頂板鋼筋橫向定位，應(yīng)用箱梁模板的梳子板模具對頂板橫向鋼筋間距定位。

4.4 應(yīng)用效果

西外環(huán)高速公路工程十七標(biāo)梁場應(yīng)用胎模技術(shù)綁扎箱梁鋼筋骨架，充分發(fā)揮了其限位精度高、綁扎工效高和勞動強(qiáng)度低的優(yōu)勢。

1）隨機(jī)抽取傳統(tǒng)方法綁扎（預(yù)制臺座上人工綁扎）和胎模綁扎的箱梁鋼筋骨架各10片，質(zhì)量檢查情況見表3。

表3 箱梁鋼筋骨架質(zhì)量檢查統(tǒng)計(jì)表Table3 Statisticsof thequality inspection of steel bar framework

由表3可知，胎模綁扎技術(shù)能有效控制箱梁鋼筋骨架尺寸、鋼筋間距，且大幅度減小偏差值，提高了箱梁保護(hù)層精度和合格率，成品質(zhì)量遠(yuǎn)高于規(guī)范要求，對現(xiàn)行規(guī)范控制值[1-3]有一定提升。

2）胎模綁扎技術(shù)經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，優(yōu)缺點(diǎn)見表4。

表4 胎模綁扎技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析表Table 4 Analysison the advantagesand disadvantagesof the mould binding technique

由表4可知，胎模綁扎技術(shù)不但降低了勞動強(qiáng)度，簡化了鋼筋骨架綁扎，減少了材料浪費(fèi)，降低了施工成本，而且還形成流水線施工，規(guī)避了交叉作業(yè)的安全隱患，降低了管理難度。

5 結(jié)語

實(shí)踐應(yīng)用表明，胎模綁扎技術(shù)實(shí)質(zhì)是將鋼筋翻樣技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為胎模綁扎工具，從而簡化了人工布排鋼筋的重復(fù)勞動，不但簡化操作，實(shí)用高效，而且提高質(zhì)量，降低成本，便于管理。胎模綁扎技術(shù)適用于各類規(guī)?；摻罱壴┕ぃ梢詫?shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，具有積極的推廣意義。

[1]JTGF80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)：土建工程[S].JTGF80/1—2004，Quality inspection evalution standardsfor highway engineering：Civil engineering[S].

[2]JTG/TF50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].JTG/TF50—2011，Technical specification for construction of highway bridgeand culvert[S].

[3] 浙江大學(xué).建筑結(jié)構(gòu)靜力實(shí)用計(jì)算手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.Zhejiang University.Practical calculation manual of the static of construction structure[M].Beijing：China Architecture&Building Press，2009.