一種具有雙層防護功能的預應力張拉擋板平臺設計

周志紅，朱 奇，譚振杰

（湖南工業職業技術學院，湖南 長沙 410208）

1 研究背景

預應力鋼筋混凝土梁在國內外橋梁建筑行業占有重要的地位，預應力張拉有助于減輕橋體的重量，增強橋梁的整體承重能力，以延長橋梁的使用壽命，該技術在我國橋梁工程建設中已廣泛應用[1～2]。而預應力混凝土梁的制造均在固定區域定點生產，為避免預應力張拉過程中預應力鋼筋拉伸失效斷裂造成安全事故，作業現場會設置預應力張拉擋板裝置，確保施工現場安全作業。

2 預應力張拉擋板平臺設置現狀

在橋梁工程修建過程中，施工安全生產管理是保障工程建設順利實施和施工人員人身安全的重要措施，一旦發生施工安全問題就會造成巨大經濟損失[3～4]。因此，為了能夠更好地保證現場施工安全，在預應力張拉施工作業現場會設置預應力張拉擋板平臺裝置。目前，許多T 梁預應力張拉預制現場，設置了簡易的擋板或無設置，沒有明顯區分作業區域與非作業區域，無法有效地對施工人員進行防護，不利用現場施工安全生產管理。具體現狀如圖1 所示。

圖1 目前T梁預應力張拉施工現場

圖1 中，T 梁預應力張拉預制現場設置了簡易支架和擋板組合結構的擋板平臺，或僅有簡易支架無擋板結構。上述結構均存在以下施工安全隱患。

1）對施工現場周邊安全防護等級不夠，易出安全事故：在張拉千斤頂工作過程中，因預應力鋼筋的質量問題、張拉千斤頂故障以及預應力張拉參數設置不當等因素的影響，在張拉千斤頂約0～50MPa(根據T 梁設計需要而定) 的拉力作用下，可能會造成預應力鋼筋拉斷飛出現象，造成安全事故。

2）若在千斤頂張拉過程中，造成預應力鋼筋拉斷飛出，此簡易擋板無法阻止斷裂飛出的鋼筋撞擊擋板后變線從擋板兩側翼飛出造成第二次隱性安全事故。

3）預應力張拉作業現場操作環境較差，增加了施工人員的勞動強度。

3 新型預應力張拉擋板平臺結構設計

針對目前預應力張拉擋板平臺設置現狀，應加強施工安全管理，如：現場應設置安全警示標志，無關人員嚴禁入內；搭設張拉作業平臺、張拉千斤頂吊架，且平臺應加設防護裝置；施工前做好使用技術交底和安全技術交底工作。同時，文中設計出一種新型具備雙層防護功能的預應力張拉擋板平臺，解決了預應力鋼筋拉斷飛出造成的安全事故，改善了施工人員的作業環境并在一定程度上降低了勞動強度。具體新型預應力張拉擋板平臺結構如圖2、圖3 所示，其具體結構裝配說明如下。

圖2 預應力張拉擋板平臺三維分解示意圖

圖3 預應力張拉擋板平臺二維剖面圖

1）頂棚與機架進行螺紋裝配或焊接連接。

2）機架與滾輪行走機構進行螺紋緊固裝配，并與頂升油缸進行焊接；機架與第一層防護膠板通過螺栓組件進行緊固，裝配于第一層防護鋼網框架上，同時張拉千斤頂組件與機架上部橫梁滾道匹配。

3）張拉千斤頂通過錨具和限位板與鋼筋混凝土結構中預應力鋼筋緊固，完成張拉作業任務。

4）張拉千斤頂本體上的進出油管與外接液壓泵站系統油路接通，同時邏輯控制單元與外部電腦設備連通。

根據圖2、圖3 所示，新型預應力張拉擋板平臺裝置有以下特點。

1）頂棚與機架三面圍擋結構，很好區分作業區域與非作業區域，對施工人員進行有效的防護，并改善了日曬雨淋的作業環境，提升施工人員的勞動舒適性。

2）通過滾輪行走機構將預應力張拉擋板平臺定位后，再將頂升油缸伸出，頂升整臺設備，使滾輪行走機構離地即可，確保張拉工作狀態時，預應力張拉擋板平臺穩定牢靠，不晃動。

3）機架兩側均設計了百葉窗結構，能有效防止預應力鋼筋斷裂飛出沖擊第一、第二層防護板后，從側面飛出，起到側面防護的作用。

4）張拉千斤頂組件裝配于機架上部橫梁滾道上，能在橫梁滾道上牽引移動。同時它也具備手動升降功能，并與外部液壓泵站系統、智能張拉系統相連接，完成預應力張拉作業工序。

5）第一層防護膠板通過螺栓組件與第一層防護鋼網框架緊固；若發生預應力鋼筋斷裂飛出沖擊，此結構起到緩沖作用，使斷裂鋼筋部分擊穿第一層防護膠板后，使之達到第二層防護板上的沖擊力度大為減小，直到停止卡在第一層防護膠板與第二層防護網中，降低造成第二次破壞概率，確保施工安全。

4 結語

新型預應力張拉擋板平臺裝置充分考慮了施工現場安全，采用了雙層防護結構，有效解決了預應力張拉作業時鋼筋斷裂飛出的安全事故隱患，同時也兼顧到人性化的施工作業環境。目前此新型預應力張拉擋板平臺裝置實用新型專利已授權(專利號：202020662073.8)，其研究成果可供橋梁工程中預應力張拉施工作業參考使用。