超長預應力鋼絞線機械穿束施工要點淺析

蔡超

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

超長預應力鋼絞線機械穿束施工要點淺析

蔡超

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

這里結合具體工程介紹了超長預應力鋼絞線機械穿束的工藝原理、工藝流程、施工操作要點、質量控制措施、安全控制措施和環保措施，對效益應用情況進行了分析，可以為同類工程提供參考。

超長；預應力鋼絞線；機械穿束；工藝流程；操作要點；質量控制；安全控制；環保措施

0　概述

近年來，隨著社會工程建設的不斷發展，大型橋梁、高層、超高層建筑和超長混凝土結構大量涌現，預應力混凝土成為橋梁等大跨度工程首選的施工技術。預應力混凝土是用途廣、強度高、有發展前途的工程技術之一。與普通鋼筋混凝土結構相比，預應力混凝土結構具有撓度小、跨度大、自重輕、抗裂性能好、節約鋼材等諸多優點。如何縮短施工工期和確保超長預應力穿束的實現是現實面對的技術難題。

1　方法特點

傳統預應力鋼絞線穿束通常是人工穿束，最大人工穿束長度在70 m。超長預應力人工穿束費工費時，波紋管內鋼絞線數量越多越難施工，施工多采用分段牽引方式，在波紋管上開牽引孔，存在質量隱患。機械穿束施工可實現150～200 m超長預應力穿束，在解決了超長預應力穿束難題的同時，有黏結預應力穿束施工難度得到了大幅度降低，減少了施工成本，縮短了施工工期。

2　工藝原理

預應力鋼絞線穿束機，有一個基座，基座前側固定的電機、制動裝置、砂輪切割機，后側固定的兩塊固定板，固定板之間的四組轉動輪（主動輪、從動輪、副主動輪、副從動輪），五個兩兩嚙合的齒輪等主要構件組成。在完成預應力孔道波紋管埋設、檢查驗收，穿束機安裝就位后，預應力鋼絞線的一端從基座后側裝入，預應力鋼絞線依次穿過后側的定位孔、主動輪和從動輪之間的凹槽、副主動輪和副從動輪之間的凹槽、前側的定位孔，然后穿進對應的波紋管道口，調節調整螺母使螺桿下降壓迫軸承座和副軸承座，直到所有轉動輪都盡可能地夾緊預應力鋼絞線，最后啟動電機。

將鋼絞線穿過穿束機，定位滾輪控制鋼絞線及運行方向，采用電機作為動力，帶動由齒輪組成的減速裝置，將鋼絞線穿入波紋管內。變頻控制系統可靈活自如地控制鋼絞線前進或后退的速度。鋼絞線穿束過程中遇到阻礙能迅速退回，檢查、調整后再重新穿束。

3　施工工藝流程

施工前期準備→放線定點→焊接托架筋→安裝預應力波紋管→焊波紋管定位筋→安裝錨墊板、螺旋筋→檢查驗收波紋管→機械穿入鋼絞線→檢查預應力鋼絞線數量和孔道質量→進入下道工序施工。

4　施工操作要點

4.1波紋管安裝

波紋管是用來預留預應力孔道的，因此預應力混凝土用波紋管應內、外清潔，無油污，無孔洞和不規則褶皺，咬口無松動，無開裂，無脫扣，在一定的外荷載作用下，有抵抗變形的能力，在澆筑混凝土過程中水泥漿不能滲入管內。

1）預應力波紋管坐標

根據施工圖所示預應力筋孔道曲率、控制點坐標進行打點放線，對應的孔道坐標用粉筆在鋼筋架上標記定位。

2）波紋管的選用

根據設計要求選用波紋管預留孔道（超長預應力結構宜優先選用塑料波紋管），針對不同的束選用相應的波紋管直徑，保證管道內一定面積的空隙，以利灌漿、穿束。

3）波紋管托架

為保證波紋管埋設高度、曲線坐標及混凝土澆筑過程中位置的準確，采取φ12托架筋焊于梁箍筋上，沿長度方向每米用φ6的U型鋼筋電焊在托架筋上，確保管道在混凝土澆注時不上浮，不變位。管道容許偏差縱向不大于30 mm，豎向不大于10 mm。

4）波紋管接長

當波紋管需接長時，用大一號的波紋管做接頭，接頭管長度為300～400 mm，在接頭處用膠帶密封，防止滲漏。

5）準確的孔道波紋管預埋（孔道坐標、曲率、曲線），是保證預應力工程施工質量的關鍵，有利于預應力筋穿束施工的順利進行。

6）防止施工人員踩踏、移動、損壞波紋管，防止穿束堵管現象。

4.2錨墊板埋設

1）根據束的根數的不同，選用與之相適應的錨墊板及螺旋筋。

2）安裝時，先安裝螺旋筋，再安裝錨墊板。錨墊板的端部平面應與鋼束軸線垂直，必要時可將螺旋筋、錨墊板與周圍鋼筋焊接在一起。

3）錨墊板安裝時注意灌漿孔應朝上布置。錨墊板與波紋管連接處用海綿或棉紗將縫隙填充密實，并用塑料膠布纏繞密封，防止漏漿。

4.3機械穿束

1）機械穿束施工前，應搭設可靠的穿束施工作業平臺。作業平臺需滿足同時容納2人和一臺穿束設備所需作業面積（不小于1.5 m×3.0 m）。

2）鋼絞線為預應力工程的主要材料，其質量好壞直接影響到整個工程的質量，因此對所用的鋼絞線應嚴格檢查、驗收、妥善存放。

3）每條梁的預應力波紋管埋設完并且端頭板固定好后，架設穿束機械，吊運鋼絞線至梁端頭附近，用鋼管架設下料盤固定鋼絞線，下料盤適當靠近穿束位置（水平距離小于20 m，垂直高差小于15 m）。

4.4穿束

本方法所采用的機械穿束由4個人和一臺穿束機組成一個工作組（穿束梁兩端各1人、鋼絞線下料盤1人、機械操作1人），準備就緒后開機穿束。根據錨具及千斤頂所需尺寸預留外伸長度（約900 mm）后切斷，完成單根穿束，如此循環直至穿束完成。

5　主要施工機械設備

穿束機、手提式砂輪機、砂輪切割機、電焊機、角磨機、活動扳手。

6　質量控制

6.1工程質量控制標準

預應力鋼絞線應按照國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224）要求進行檢查、檢驗和驗收，合格后方可使用。錨具標準應符合《預應力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T 14370）的要求，且滿足應力幅度為120 MPa動載試驗，經200萬次荷載循環無斷絲。錨具配套產品如錨墊板、錨下螺旋筋應滿足設計及相關規范要求。預應力管道采用塑料或金屬波紋管，性能應符合《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T 529）或 《預應力混凝土用金屬螺旋管》（JG/T 3013）標準規定的要求。

6.2質量保證措施

1）鋼絞線不得銹蝕（浮銹除外），鋼絞線不得有死彎，否則應切除。

2）應采取措施防止鋼絞線污染，特別要防油污。

3）波紋管卷制完成后，要進行水密性實驗。預應力筋下料場地清潔，下料、擠壓錨具完成后將鋼絞線編號盤好，下墊枕木，并用防雨布包裹嚴實備用。

6.3過程控制

1）穿束過程中嚴格控制鋼絞線的伸出長度和預留長度，確保材料不浪費。

2）鋼束運行過程中，專人負責觀察、控制運行情況，避免出現鋼絞線穿破出波紋管的情況。

3）穿束結束后，專人負責檢查穿束的數量，兩端均要檢查、核對，嚴格依照設計要求穿束。

4）若發生堵管致鋼絞線過彎的現象，要及時回退、切除，更換預應力筋重新進行穿束，以保證鋼絞線的成型質量。

7　安全控制措施

1）穿束時必須設置牢固可靠的操作平臺，臨邊作業時，須有安全可靠的外平臺及防護措施。操作時應在顯著位置掛安全警示牌。交叉作業時應在作業平臺上方鋪設隔離防護板，嚴防高空墜物傷人。高處作業嚴格執行 《建筑施工高處作業安全技術規范》。

2）鋼絞線應設置下料盤，防止鋼絞線散開。鋼絞線從下料盤到梁端的路徑設置隔離區，搭設防護欄，專人全程監護防止鋼絞線隨意甩動傷人。

3）機械穿束作業人員須經上崗培訓合格，優先選擇熟練操作工人施工，防止機械傷人、穿出端傷人等意外事故。

4）穿入端、穿出段、下料盤三個位置必須設專人監護，并建立三點之間通訊聯系。

5）施工用電應符合《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46），現場用電應由專業電工負責搭接，必須保證用電安全。所有電箱須有漏電保護裝置，防止漏電傷人，做到人走電斷。嚴禁私拉亂接，施工用電必須有專業人員操作，嚴禁非專業人員動電，以防觸電傷人。

8　環保控制措施

1）預應力鋼絞線包裝材料應分類回收。

2）廢棄短料回收后應妥善保存，用于較短的構件上，減少資源浪費。

3）作業面上禁止油污污染鋼絞線。

4）穿束機更換的潤滑油，必須妥善收集處理，嚴禁隨意傾倒。

9　效益分析

本方法可實現150～200 m超長預應力穿束，為超長、大空間預應力混凝土結構設計、施工提供了更大的選擇空間。機械穿束效益與傳統穿束相比，能縮短施工工期60%，減少一半以上的操作人數，不容易損傷波紋管，有效降低了施工難度及安全風險。