地鐵預(yù)制構(gòu)件鋼筋胎具施工技術(shù)

房建

1　引言

當(dāng)前，國內(nèi)外建筑行業(yè)對預(yù)制構(gòu)件工程技術(shù)正在進行深入的研究，是適應(yīng)市場經(jīng)濟和社會生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。長春地鐵預(yù)制構(gòu)件是國內(nèi)首次進行地鐵預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)，采用模塊化設(shè)計、工廠化制造、現(xiàn)場車間式裝配、機械化施工程度很高的新型施工方式，為保證車站現(xiàn)場拼裝速度、質(zhì)量及防水要求，要求預(yù)制構(gòu)件精度高、誤差小。文章以長春地鐵2號線混凝土構(gòu)件生產(chǎn)項目為背景，提供了一種控制預(yù)制構(gòu)件精度、誤差的施工技術(shù)，為以后地鐵預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展提供寶貴的技術(shù)資料和經(jīng)驗借鑒。

2　項目概況

長春地鐵2號線預(yù)制構(gòu)件，工程數(shù)量為374環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)由A、B1、B2、C1、C2、D1（D2）、E1（E2）7 塊預(yù)制構(gòu)件拼裝，出入口環(huán)由 A、B1、B2、C3、C4、F1、F2、D1（D2）、E1（E2）9 塊預(yù)制構(gòu)件拼裝。預(yù)制混凝土構(gòu)件單塊體積大、重量大、精度要求高（保護層允許誤差為：±5mm），鋼筋整體外形為不規(guī)則變截面（以D塊為例，截面尺寸由0.806m變化為1.186m），從而導(dǎo)致主筋帶弧、箍筋縮尺、箍筋型號較多；預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋件、預(yù)留孔洞較多易于鋼筋位置發(fā)生沖突，且預(yù)緊裝置孔、螺栓套及定位銷孔位中心距允許偏差為±1.0mm，綁扎難度大。

3　鋼筋胎具的引用

為滿足預(yù)制構(gòu)件的精度要求，項目上場初期，進行地鐵預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)性試驗，試驗環(huán)數(shù)為20環(huán)。通過20環(huán)試驗環(huán)的數(shù)據(jù)顯示，鋼筋籠的綁扎質(zhì)量及速度嚴(yán)重制約著預(yù)制構(gòu)件的成品質(zhì)量及生產(chǎn)速度。為提高構(gòu)件鋼筋籠成品精度、提高鋼筋籠加工效率、縮短工期、降低成本、達到預(yù)制構(gòu)件工廠化施工流暢性，現(xiàn)場引用鋼筋胎具施工技術(shù)[1]。

4　胎具設(shè)計

4.1　胎具設(shè)計原則

（1）保證鋼筋籠綁扎完成后外形尺寸滿足結(jié)構(gòu)外形要求，保證鋼筋保護層滿足要求；

（2）保證構(gòu)件預(yù)埋件、預(yù)留孔洞在鋼筋籠上的預(yù)留位置準(zhǔn)確；

（3）滿足流水作業(yè)施工周期要求，提高鋼筋籠制作效率；降低鋼筋籠綁扎難度，使鋼筋籠綁扎易操作、易成型；

（4）芯模安裝，盡量減少架力限位裝置的拆卸安裝[2]。

4.2　胎具的設(shè)計形式

以D1塊預(yù)制構(gòu)件為例，鋼筋胎具的設(shè)計形式圖如圖1所示。

4.3　胎具加工材料的確定

在胎具材料選擇方面依據(jù)：經(jīng)濟實惠、強韌輕便、易于制作的原則，本工程鋼筋籠胎具支撐構(gòu)件原材料主要選用槽鋼，限位構(gòu)件的原材料主要選用鋼板和鋼管。如表1所示為預(yù)制構(gòu)件D1胎具材料表。

4.4　胎具的細部設(shè)計

（1）構(gòu)件鋼筋籠寬度定位：設(shè)立槽鋼立柱對鋼筋籠寬度進行控制，前后兩側(cè)槽鋼立柱凈間距2100mm；槽鋼立柱內(nèi)表面為構(gòu)件混凝土表面；

圖1　預(yù)制構(gòu)件D1胎具圖

表1　預(yù)制構(gòu)件D1胎具材料表

（2）構(gòu)件主筋定位：設(shè)置鋼筋限位板定位主筋，限位板上設(shè)有鋼筋定位卡槽，定位卡槽槽底標(biāo)高為主筋下表面標(biāo)高；

（3）構(gòu)件外形尺寸及箍筋定位：采用圓弧輪廓槽鋼為主筋綁扎姿態(tài)做參照，同時定位箍筋，在圓弧槽鋼表面刻上刻度定位箍筋上邊緣與下邊緣位置；

（4）構(gòu)件環(huán)向榫頭筋及榫頭槽筋定位：設(shè)置榫頭及榫頭槽外輪廓定位裝置，采用φ20圓鋼進行限制、定位，圓鋼與槽鋼立柱相連接；

（5）預(yù)緊裝置孔螺旋筋定位：構(gòu)件設(shè)有縱向預(yù)緊孔道（包括連接裝置手孔盒）和環(huán)向預(yù)緊裝置孔道，孔道周圍設(shè)有螺旋筋；螺旋筋定位設(shè)置由外徑60mm、壁厚3.5mm的鋼管及管套（外徑70mm、壁厚3.5mm）組成的定位裝置，定位構(gòu)件縱向預(yù)緊孔道和環(huán)向預(yù)緊裝置孔道螺旋筋。

5　胎具施工工藝

胎具施工工藝流程主要如下：原材料準(zhǔn)備→胎具放樣→零部件加工和組裝→胎具焊接、連接→涂裝、編號→胎具驗收。

（1）鋼材選用符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50017-2003）的要求，并附有合格的“質(zhì)量檢驗證明書”，原材料進場后應(yīng)進行檢驗，鋼材的外觀、尺寸、重量應(yīng)符合要求。

（2）放樣人員必須熟悉施工圖紙和工藝要求，使用工具應(yīng)滿足要求，放樣允許偏差滿足要求；

（3）焊接人員應(yīng)具有特種作業(yè)人員資格證書，焊接長度、寬度、焊縫厚度應(yīng)滿足要求，焊接完成后應(yīng)進行外觀和超生波檢測；

（4）涂裝前應(yīng)對焊接完成的胎具進行除銹和清潔處理，胎具表面的銹蝕度和清潔度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；

（5）胎具制作完成后依據(jù)設(shè)計要求進行綁扎試驗，確定胎具制作成功。

6　結(jié)束語

綜上所述，通過胎具綁扎的鋼筋籠可以一次性順利入模，鋼筋保護層精度滿足要求，所有預(yù)埋件均可以順利安裝，鋼筋籠外形尺寸準(zhǔn)確，鋼筋籠吊裝不易散架。鋼筋胎具的引入可以有效地縮短預(yù)制構(gòu)件工程的工期、降低預(yù)制構(gòu)件工程鋼筋的施工難度、提高鋼筋工程的效率及精度、降低工程成本，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模式固定化、流水作業(yè)的工廠化生產(chǎn)理念。在預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用越來越廣泛的時代，鋼筋胎具可以廣泛應(yīng)用于裝配式房屋預(yù)制構(gòu)件、裝配式橋梁預(yù)制構(gòu)件、裝配式地鐵車站預(yù)制構(gòu)件的鋼筋工程，為預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化施工提供有力的保障。文章以地鐵預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)為背景，總結(jié)出一種預(yù)制構(gòu)件精度控制鋼筋胎具的施工技術(shù)供類借鑒。

參考文獻：

[1]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50017-2003）[S].中國計劃出版社，2003.

[2]陶美祥，謝志紅，黃振燕.胎具法鋼筋籠制作施工工藝[J].中外公路，2012（S1）：71～73.