預制箱梁鋼筋骨架制作與整體吊裝施工技術

摘要：鋼筋骨架吊具是采用鋼管和鋼管扣件，配合角鋼以及齒板鋼板組裝而成的兩層桁架結構，它實現了混凝土澆筑施工和鋼筋骨架綁扎同步，彌補了箱梁吊具自身剛度小、易變形的缺陷。使用鋼筋骨架吊具進行鋼筋骨架就位，鋼筋骨架移動主要通過龍門起重機橫移和縱移機構來實現。箱梁鋼筋骨架通過調整吊裝桁架上的臨時吊具，將其移動至模板內，減小了整體式鋼筋骨架入模擺動幅度。鋼筋骨架可一次性吊裝入模，模板加固后即可混凝土的澆筑實施，顯著提升了箱梁預制的工效與質量。

關鍵詞：鋼筋骨架;桁架吊具;胎具;吊裝

1" "工程概況

川口至大河家（省界）公路位于青海省民和縣境內，起點位于民和縣城川口鎮南莊子村，與民和互通立交A匝道終點AK1+090.565順接。經川口鎮、巴州鎮、古鄯鎮、七里寺、滿坪鎮、官亭鎮，至終點官亭鎮以南約4km處。線路全長約66km。主線設計標準采用雙向4車道一級公路標準，設計時速80km/h，路基整體式標準寬度24.5m，分離式路基寬度12.25m，橋涵荷載標準采用公路I級。

主線共設置橋梁2938m（3座），1處塘尾樞紐互通，預制梁2210片，箱梁寬15.75m，高2.8m，首跨最大施工長度50m+9m，施工混凝土質量1900t，總工期 26個月。預制梁生產環節多而復雜，包括鋼筋下料、鋼筋加工、鋼筋安裝、模板支立、混凝土澆筑、預應力張拉、管道壓漿等，每個環節都是后張法預制梁施工中必不可缺少的重要環節。

本項目的預制梁數量大，若采用傳統工藝施工，工期內很難完成任務。我們受到制作鋼筋骨架胎具的啟發，認為采用鋼管自制鋼筋骨架胎具，便可發揮出鋼管安拆方便、快捷的優勢。鋼筋骨架一次綁扎成型，一次性吊裝入模，合模后即可澆筑混凝土。這對于減化施工工序、節省作業時間均大有益處[1] 。該技術實現了橋涵施工工廠化、標準化、裝配化、機械化施工，滿足了現場施工過程中的質量、安全、成本、方便快捷等要求，形成了從鋼筋加工到模板支立快速施工一整套方案[2] 。

2" "工藝原理

本技術利用吊裝桁架，使預制箱梁鋼筋骨架進行整體安裝、綁扎，吊裝鋼筋骨架一次性入模。鋼筋骨架胎具的制作，采用較為普遍的寸半鋼管和鋼管扣件。主材采用一寸半鋼管和鋼管扣件，配合角鋼和齒板鋼板搭設箱梁鋼筋骨架，鋼筋骨架胎具進行鋼筋綁扎，鋼筋骨架一次性吊裝至預制梁底座上，進行模板支立。箱梁模板只需將兩側立模進行合拼，模板加固后即可實施混凝土澆筑。

鋼筋骨架的整體吊裝入模[3] 通過吊具和桁架來實現，包括與鋼筋骨架預留鋼筋相連接的吊裝桁架，連接吊裝桁架和鋼筋骨架支架的吊具。鋼筋骨架移動主要通過龍門起重機橫移和縱移機構來實現。鋼筋骨架整體吊裝，省掉了傳統工藝過程中頂板鋼筋骨架安裝的工序，模板支立與鋼筋骨架加工及安裝可同時進行，有效減少人員投入和對起重機的占用[4] 。

3" "施工操作要點

3.1" "鋼筋骨架胎具及半成品鋼筋加工

按預制箱梁結構尺寸，制作鋼筋骨架定型胎具，確保鋼管框架定位準確。采用鋼筋短頭焊接鋼管與地面連接，胎具的整體框架結構必須結實穩固，并具有支撐整個鋼筋骨架質量的能力。鋼管的支架尺寸根據設計進行設置，分為左右兩側，按梁長縱向共計4排鋼管，鋼管間距1m，中間兩縱向鋼管間距按梁板寬度確定。橫向放置鋼管間距為1m，放置長度按梁板鋼筋骨架長度計算。

胎具鋼管支架與硬化地面采用短鋼筋頭固定。使用角鐵按梁底鋼筋尺寸固定梁底寬度，并在角鐵上按鋼筋鋼筋間距刻畫分設點。單獨使用一根鋼管斜支撐將兩根鋼管固定，如此完成支撐單側的胎具支架，另一側胎具支架同是如此。綁扎時直接按分設點固定間距。頂板鋼筋采用齒板，直接放置于頂板位置。鋼筋綁扎胎具實體如圖1所示。

30m、35m、40m預制箱梁鋼筋骨架質量平均6～12t以上，要求吊具必須采用型鋼進行制作，以保證吊具長期使用。鋼筋骨架整體綁扎完入模之前，將模板與底座進行試拼裝，校驗模板的嚴密性。胎具制作過程中，鋼筋大棚內半成品即可進行加工。

半成品鋼筋的數量多而雜亂，如不按順序擺放鋼筋，提取鋼筋時很容易混亂，或因鋼筋提取錯誤耽誤鋼筋骨架的綁扎，延誤時間。為了防止此類問題出現，項目施工人員設計了固定擺放區，制作了半成品鋼筋超市擺放貨架，貨架上放置鋼筋標識牌，將鋼筋半成品井然有序的擺放在貨架上。

為了防止下料時鋼筋的型號與規格錯誤，我項目又將各種型號規格鋼筋制作成二維碼形式，展示在鋼筋大棚兩側的宣傳板上，想對哪一種鋼筋了解，使用手機掃一掃即可。箱梁鋼筋骨架吊具與吊點結構如圖2所示。

3.2" "鋼筋骨架綁扎

鋼筋骨架整體綁扎系統，可對鋼筋骨架半成品的加工進行細節規劃，達到鋼筋下料、加工完全按圖施工，半成品存放、運輸等形成固定的套路。鋼筋從加工到運輸，至鋼筋骨架胎具位置進行綁扎安裝，形成流水作業，方便施工。從鋼筋下料至鋼筋骨架綁扎期間鋼筋半成品運輸等，形成一個整體系統[5]。

3.3" "鋼筋骨架整體吊裝入模

鋼筋骨架整體吊具采用鋼管和鋼管扣件，配合角鋼以及齒板鋼板組裝而成的桁架結構，并采用兩臺50t龍門起重機與鋼筋骨架整體吊具配合，將鋼筋骨架就位至制梁臺座模板上。通過龍門起重機調整吊裝桁架位置，來實現鋼筋骨架入模，降低了整體式鋼筋骨架入模擺動幅度[6]。

鋼筋骨架的移動主要通過龍門起重機橫移和縱移機構來實現。骨架吊點分別位于腹板位置，10組腹板吊點設置在左、右腹板外側骨架主筋之上，吊點間距沿梁長方向為100cm[7]。吊點的布設應確保鋼筋骨架整體不變形、不失穩。鋼筋籠整體綁扎完入模之前，將模板與底座進行試拼裝，以確保箱梁鋼筋骨架精確對位。鋼筋骨架整體入模過程中，兩行車須輕吊輕放，保持步調一致、平穩運行。桁架吊具整體吊運鋼筋骨架如圖3所示，鋼筋骨架桁架吊具就位如圖4所示。

3.4" "模板支立

以往預制箱梁模板支立前，需將腹板鋼筋骨架綁扎完成后，吊至臺座上進行模板支立，然后兩側立模進行合并加固，最后放置頂板鋼筋骨架。采用鋼筋骨架整體吊裝技術，先將單側立模進行加固確認，再放置整體鋼筋骨架，合并另一側箱梁立模。通過應用液壓開啟裝置，使模板配合鋼筋骨架整體吊裝，將鋼筋骨架坐落于臺座上。液壓開啟后，模板可直接精準的移動到兩側梁底并實現穩固支護。

鋼筋骨架吊至臺座上時，為了穩固鋼筋骨架，直接將橫隔板底模添加至臺座兩側，使其和臺座形成整體。模板的支立可提前進行，相較于傳統需等待鋼筋骨架預制完畢，可節省 2～3h。模板支立人員和鋼筋骨架綁扎人員可同時作業，減小了人員的投入，防止了因工人作業停滯而導致效率降低。

3.5" "混凝土澆筑

模板支立時即可進行半側模板的報驗。此時查看模板的緊密型以及模板與鋼筋骨架間的保護層，一目了然。梁板混凝土澆筑從一側連續澆筑，采用分成澆筑方式，操縱振搗棒快插慢拔作業，確保振搗密實。混凝土灌注過程中，不得用振動棒推移混凝土，以免造成離析。腹板混凝土灌筑，要保證兩側對稱等高同步向前澆筑，防止兩邊混凝土面高低懸殊，造成內模偏移。

將混凝土在沿腹板方向上的推進長度控制在4m，下料時同一位置的混凝土堆積高度不宜超過30cm，以防漏振。澆筑過程中加強現場與拌合站的前后臺溝通，控制好混凝土生到場時間。夏季高溫時，現場除正在布料的混凝土運輸罐車外，待布料罐車嚴禁超過1臺。下料過后，振搗人員及時跟上振搗。

4" "鋼筋綁扎與吊裝質量控制

鋼筋在封閉鋼筋場內集中加工，在專用多功能鋼筋綁扎胎架上綁扎成型，通過2臺25t龍門起重機，使用多點吊具整體吊裝入模。鑒于預制箱梁鋼筋種類較多，采用智能數控設備進行加工，提高施工效率。采用自制手動設備彎制特殊曲率鋼筋或矯正偏差，以確保施工精度。

半成品加工精度直接影響鋼筋骨架綁扎精度。將鋼筋大樣圖按1：1比例放樣于地面，半成品加工完成后與大樣對比，確保半成品進度，杜絕不合格品流入下一道工序。在自制半成品超市擺放區，將完成的半成品按照標牌規格擺放。

綁扎胎架由固定支架、活動支架和定位標尺組成。固定支架通過錨栓固定在地面上，用于提供穩定支撐。活動支架安裝在固定支架上，可自由調整寬度，以適應不同梁型。定位標尺固定在活動支架上，根據鋼筋間距焊接定位卡具。鋼筋綁扎時將半成品放置在卡具內，即可精確定位。

箱梁起頂、吊運和入模時最大懸臂長度為0.9m，施工過程中，應采取嚴格的控制措施保證結構穩定。在進行預應力筋張拉時，會有混凝土龜裂和碎裂，所以最好采取措施將錨杯處增設鋼筋網片，以增加受力能力，保證梁頭位置和齒板位置的張拉更順利。

鋼筋骨架就位后，鋼筋需要調整位置。所有桁架吊具在使用之前，要經過嚴格檢查，檢查每處接頭和焊縫是否對接牢固，是否出現脫焊現象。如發現不牢固之處，要及時加焊補牢，否則不得使用。同時吊具要采取相應的防腐措施，比如刷漆防腐。吊具中含鐵鏈和焊接部位，吊裝結束后須仔細檢查吊點是否有脫焊。吊裝過程中，鋼筋骨架底下不得站人，以防鋼筋骨架上未清理干凈的廢鋼筋掉落，發生危險。

5" "結論

采用傳統技術直接預制梁底座上進行綁扎，不能進行提前預制，施工速度較慢。而分為兩部分胎具進行鋼筋骨架吊裝作業，混凝土澆筑施工和鋼筋骨架綁扎作業則無法同步。采用預制箱梁的鋼筋骨架整體吊具，實現了混凝土澆筑施工和鋼筋骨架綁扎同步進行，加快了施工作業進度，可縮短施工周期20%左右，且形成了流水作業，提高了鋼筋骨架成型質量，施工安全性也得到了很大提高。

使用整體式鋼筋綁扎胎具，將鋼筋骨架一次性整體吊裝入模，可減少傳統工藝梁板預制過程中，在底板上進行鋼筋骨架安裝，對預制梁板底板形成的二次污染，從而有效提升了箱梁預制的工效與質量，實現了預制箱梁模塊機械化施工。

參考文獻

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[3] 張思群. 超深地下連續墻異形寬幅鋼筋骨架制作與安裝施工技術研究[J]. 建筑施工，2016，38（2）：139-140.

[4] 陳宏. 超深地下連續墻鋼筋骨架制作與吊裝技術[J]. 建筑工程技術與設計，2015（11）：1751.

[5] 張毅，甘璐，劉斌. 深基坑地下連續墻槽壁穩定性分析及施工技術研究[J]. 建筑施工，2014（10）：1112-1114.

[6] 張革軍. 超深超重地下連續墻鋼筋骨架整體吊裝技術[J]. 市政技術，2014（z1）：145-147.

[7] 孫業發，王偉，宋書東，等. 大型預制橋墩鋼筋骨架整體吊裝對接施工技術[J]. 中國港灣建設，2014（9）：55-58.