淺談精軋螺紋鋼筋在掛籃施工中的控制要點

摘要：掛籃的重要受力構(gòu)件吊點的材料經(jīng)過了一系列的變化，目前普遍采用的是精軋螺紋鋼筋。而精軋螺紋鋼筋因材料的性質(zhì)存在著一些隱患，甚至直接關(guān)系施工質(zhì)量和人員安全。文章結(jié)合多年施工經(jīng)驗圍繞精軋螺紋鋼筋在掛籃施工中的控制要點進行了分析、歸納和探究，供相關(guān)工程人員參考。

關(guān)鍵詞：精軋螺紋鋼筋；掛籃施工；控制要點；受力構(gòu)件；錨固件 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2016）12-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.052

掛籃吊帶作為掛籃的主要受力構(gòu)件，其材料的選擇也有一系列的變化，從鋼絲繩、鋼帶到精軋螺紋鋼筋。目前精軋螺紋鋼筋在掛籃中作為吊帶被普遍使用。分析、研究精軋螺紋鋼筋材料的特性，在工程施工中正確使用和保護好它，才能盡可能發(fā)揮其長處，避免出現(xiàn)質(zhì)量和安全事故，使其更好地為工程服務(wù)。

1 精軋螺紋鋼筋材料特性分析

精軋螺紋鋼筋是指采用熱軋、軋后余熱處理或熱處理等工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋?！额A(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋》（GB/T20065-2006）標(biāo)準(zhǔn)上對精軋螺紋鋼如此定義：精軋螺紋鋼筋（Scres-thread steelbars for the prestressing of concrete）也稱預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋。本標(biāo)準(zhǔn)定義的螺紋鋼筋是一種特殊形狀帶有不連續(xù)的外螺紋的直條鋼筋，該鋼筋在任意截面處，均可以用帶有內(nèi)螺紋的連接器或錨具進行連接。常用材質(zhì)分為PSB785級、PSB830級、PSB930級、PSB1080級。其中“PSB”代表材料的最小屈服強度。

目前市場上廣泛使用的精軋螺紋鋼筋力學(xué)特性如表1所示：

施工中根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載重量和吊點設(shè)置數(shù)量一般采用PSB785級精軋螺紋鋼筋作為掛籃吊帶，其力學(xué)性能為屈服強度≤785MPa、抗拉強度≤980MPa、抗剪強度≤210MPa、斷后伸長率≤7%，施工中為了提高吊帶的承重能力一般選擇直徑為32mm的精軋螺紋鋼筋，由于我們可以計算出單根PSB785級精軋螺紋鋼筋受豎向拉力最大值為785×103×0.0162×3.14=631kN，側(cè)向受剪力最大值為0.8×210×103×0.0162×3.14=135kN。

首先，從上面的計算我們不難看出精軋螺紋鋼筋具有很強的抗拉能力，但是抗剪能力不強。因此我們在施工精軋螺紋鋼筋的時候需要盡量突出其豎向受力強的特性，盡量避免側(cè)向受力和扭曲。

其次，由于精軋螺紋鋼筋是采用熱軋、軋后余熱處理或熱處理等工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，屬于特種鋼材，其在使用中必須盡量保證其內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)不受破壞和影響。

綜上所述，在使用精軋螺紋鋼筋時需緊扣其特性，揚長避短，針對其特性制定相應(yīng)的使用方案和保護措施，這樣才能為工程節(jié)約成本提供安全保障。

2 精軋螺紋鋼筋在掛籃施工中的控制要點

2.1 精軋螺紋鋼筋作為錨固件和吊帶時的控制要點

精軋螺紋鋼筋由于其較強的抗拉性能，體積小，重量輕，作為錨固件和吊帶在掛籃施工中被廣泛使用，便于施工人員在狹小空間作業(yè)。包括掛籃主桁架后錨點，箱室內(nèi)頂模后錨點，下后橫梁錨固點，上、下前橫梁吊點，箱室內(nèi)模前吊點等。錨固點和吊點是整個掛籃體系中最重要的安全保障，錨固點和吊點出問題不僅會影響工程質(zhì)量，也將會直接造成無法換回的安全事故，因此對錨固點和吊點的控制是掛籃設(shè)計中的重要控制點。

2.1.1 掛籃設(shè)計時，需對錨固點和吊點進行詳細(xì)的受力計算，包括精軋螺紋鋼筋在強度、伸長量等方面。在計算時根據(jù)規(guī)范要求合理選擇安全系數(shù)，既考慮安全性，同時兼顧成本控制。一般情況下，我們在計算精軋螺紋鋼筋強度時選用1.2倍的安全系數(shù)，即荷載量乘上1.2，而抗傾覆計算時安全系數(shù)則為2.0。并根據(jù)計算的結(jié)果合理布置錨固點和吊點，在施工中考慮相應(yīng)的補救措施。

2.1.2 在施工中安置錨固點時，盡量采用預(yù)留孔道，精軋螺紋鋼筋穿過砼，在已澆筑的砼上下面使用錨固鋼板和錨固螺母的方式。這種方式既節(jié)約精軋螺紋鋼筋，又便于檢查。實在沒有條件預(yù)留精軋螺紋鋼筋的錨固點，則采用精軋螺紋鋼筋在澆筑前預(yù)埋的方式，這種方式必須精確計算砼對預(yù)埋的精軋螺紋鋼筋的握裹力，確定精軋螺紋鋼筋的買入深度。握裹力一般用R=P/3.14dL來確定，其中P為外力，d為精軋螺紋鋼筋的直徑，L為埋入長度。由于作為后錨點時所受外力大、精軋螺紋鋼筋直徑小，埋入的長度就會很長，經(jīng)濟性差。因此一般在埋入的精軋螺紋鋼筋底部加上一塊錨固鋼板，增加與砼面的接觸面積。這樣可以大大減少精軋螺紋鋼筋的埋入深度，不僅節(jié)約材料，還能增加握裹力。

2.1.3 精軋螺紋鋼筋作為前后橫梁吊點時，不僅要考慮精軋螺紋鋼筋的強度和伸長量，還需要考慮避免精軋螺紋鋼筋彎曲受力和偏心受力。主要是由于大部分懸澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁均為變截面，梁底為一弧線，前后下橫梁大都為雙拼槽鋼或是工字鋼，為了使結(jié)構(gòu)主體線性流暢、美觀，在每一個塊段橫梁與梁底面均需平行，才能使掛籃底模與梁體緊密結(jié)合。如果不采取措施將導(dǎo)致作為吊點的精軋螺紋鋼筋彎曲受力，直接影響到精軋螺紋鋼筋的使用壽命和安全性。

因此，在掛籃組裝前需在前、后下橫梁各吊點位置上設(shè)置可自動調(diào)節(jié)受力角度的連接器。該連接器利用軸承連接，靠底模自重自行調(diào)整受力角度，使精軋螺紋鋼筋始終處于軸心受力狀態(tài)。該聯(lián)接器加工簡單，現(xiàn)場就地取材，費用低。采用Φ32精軋螺紋鋼配套專用聯(lián)接器與δ20（16Mn）鋼板焊制而成，在橫梁吊點位置用δ20（16Mn）鋼板設(shè)置雙耳結(jié)構(gòu)，中間設(shè)置軸承，軸承采用Φ30鋼銷。這樣的結(jié)構(gòu)避免了精軋螺紋鋼筋彎曲受力，增強了底模與梁體結(jié)合的緊密性，使得成橋后線性順直，錯臺小，不漏漿。

2.2 精軋螺紋鋼筋在底模、側(cè)模落模時的控制要點

在底模、側(cè)模落模時對精軋螺紋鋼筋的保護不足，在施工中往往存在澆筑砼時幾百、上千噸的荷載都沒事，底模就幾噸的重量怕什么的思想。其實不然，受力荷載的大小，恰恰相反。在砼澆筑中我們精軋螺紋鋼筋承受的大部分是靜態(tài)荷載，且受力點多，僅泵送混凝土入模時的沖擊力，而我們落模時側(cè)模僅有2個受力點，底模僅有4個受力點，且承受的為沖擊荷載。以側(cè)模為例，一般側(cè)模在5噸左右，落模時的高差就以20cm計算。按自由落體公式計算，則t=，接觸時模板速度為V=gt=10×0.2=2m/s，落模時接觸橫梁時間為0.1s，按動能公式定理Ft=mv，t=L/V，則，此荷載是模板自重的2倍。瞬時沖擊力還會造成精軋螺紋鋼筋扭曲、拉伸等變形，對精軋螺紋鋼筋造成潛在的隱患。因此我們在施工時需縮短落模高度，在落模時盡量不要使用精軋螺紋鋼筋受力，可以臨時采用鋼絲繩等柔性材料、增加臨時吊點數(shù)量等方法，避免粗暴落模等對精軋螺紋鋼筋損壞的方式。

2.3 精軋螺紋鋼筋在掛籃移動時的控制要點

掛籃移動時雖然是空載，荷載僅為自重，但是卻是整個掛籃施工中最容易出事故的工序，主要問題出在掛籃移動時全部重量僅有主桁架后端的反壓錨固點承受，且該反壓錨固點不能錨固死，必須可以活動，因為掛籃需要移動。因此施工時將一個平滾焊接在反壓扁擔(dān)梁上，將平滾反扣在主桁架后端縱梁上，再在主桁架縱梁兩側(cè)用兩根精軋螺紋鋼筋穿過箱梁頂面錨固，為了確保安全和移動速度，在每組主桁架縱梁后端放置兩個反壓梁，一般移動50cm更換一個反壓梁，將后面的反壓梁放置到前面去，這樣循環(huán)更替，既保證了安全，也加快了移動速度。

3 精軋螺紋鋼筋在掛籃施工中的保護措施

從上面的論述中，我們不難發(fā)現(xiàn)對精軋螺紋鋼筋的保護是掛籃施工中十分重要的，不僅影響施工質(zhì)量，也關(guān)系到每個參與施工的人員的人身安全。通過多年從事掛籃施工經(jīng)驗總結(jié)了六條保護措施，做到防微杜漸：（1）嚴(yán)格禁止對精軋螺紋鋼筋及在精軋螺紋鋼筋附近進行氣割與焊接作業(yè)，因為高溫和過電將對精軋螺紋鋼筋材質(zhì)造成影響，會使其變脆和造成內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)變化，造成隱患；（2）對外漏的精軋螺紋鋼筋使用橡膠或塑料管包裹，避免事故作業(yè)時對其造成損傷；（3）定時對所用錨固用精軋螺紋鋼筋進行檢查，若發(fā)現(xiàn)有彎曲、破損、表面裂紋、變形痕跡的立即更換，嚴(yán)禁帶傷、帶病工作，并將廢棄精軋螺紋鋼筋及時處理出工地，不得再使用；（4）精軋螺紋鋼筋作為錨固件時錨固螺母必須采用雙螺母，并在精軋螺紋鋼筋上用油漆或涂改液做上標(biāo)志，確保螺母錨固深度足夠；（5）給每根精軋螺紋鋼筋建立“身份”和使用臺賬，在精軋螺紋鋼筋上標(biāo)上特定的編號，在臺賬上記錄其使用的部位和時間，在使用一定時間后必須強制更換，以保證安全；（6）在錨固時避免錨固力過大，對精軋螺紋鋼筋造成不必要的損傷，可以根據(jù)經(jīng)驗控制千斤頂?shù)捻斏L度，并使用小鐵錘輕輕敲擊精軋螺紋鋼筋，如發(fā)出清脆的響聲且回音長則表明精軋螺紋鋼筋已經(jīng)錨固到位，如聲音深沉且回音短則表明錨固力不夠，還需增加錨固力。

4 結(jié)語

總而言之，對精軋螺紋鋼筋在施工中控制越精細(xì)、管理越到位，則工程質(zhì)量就越高，工程也更安全，創(chuàng)造的效益也越大。

參考文獻

[1] 蘇維才.淺談精軋螺紋鋼的安全使用和維護[J].西部探礦工程，2007，（8）.

作者簡介：黃洋（1979-），男，江蘇蘇州人，供職于蘇州交通工程集團有限公司，中級職稱，研究方向：公路橋梁。

（責(zé)任編輯：小 燕）