预制箱梁钢筋整体入模工艺分析

张智云

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西太原 030006)

0 引言

近年来，随着我国高速公路建设突飞猛进的发展，特别是在标准化管理日趋规范的今天，面对钢筋施工过程中存在的美观及质量问题，如箱梁钢筋间距不一导致的桥梁受力不均匀;保护层不能满足要求导致的露筋现象等，采用箱梁钢筋整体入模施工方法，都能得到很大的提高。本文结合作者多年的工作经验，对道桥施工中的预制箱梁梁体钢筋整体入模进行了分析与探讨。希望可以为同行提供一些参考和借鉴。

1 自制的专用钢筋骨架吊架工艺原理

本方法是将箱梁预制场分为梁体钢筋加工区和混凝土浇筑区2个独立区，钢筋加工区台座上的底腹板钢筋骨架加工合格后，通过自制的专用钢筋骨架吊架将底腹板钢筋骨架用龙门吊吊入混凝土浇筑区内已拼装合格箱梁外模的台座上，就位后进行钢筋骨架的定位、拼装内模、绑扎顶板钢筋、浇筑混凝土。减轻了施工人员的劳动强度，缩短了单套模板的周转时间，提高了模板的使用效率，加快了整体箱梁预制施工生产的工程进度，箱梁预制的整体工期显著缩短。

自制的专用钢筋骨架吊架，采用“L”形角钢和φ25螺纹钢筋焊接而成的两层桁架式结构，自制的专用钢筋骨架吊架图如图1所示。

图1 自制的专用钢筋骨架吊架图

2 适用范围

适用于公路工程箱梁梁体钢筋工厂化施工，特别是在工期要求相对紧张或预制场场地有限的工程中更有显著的效果。

3 施工工艺流程及操作要点

1)施工工艺流程图见图2。

图2 施工工艺流程图

2)操作要点。

a.根据施工方案、预制数量、进度等因素进行预制场总体布置规划设计，重点规划钢筋骨架加工区和混凝土浇筑区的位置及功能，以及底座平面位置及数量、场地排水、施工用水、供电规划、钢筋加工场、钢绞线下料场地、龙门轨道及其纵坡、混凝土运输道路、模板加工及存放区等规划。

b.根据箱梁钢筋骨架的重量，制作合理的专用钢筋骨架吊架，以满足钢筋骨架吊装过程中的刚度和整体性，避免发生大的变形和挠度。

c.采用模具绑扎梁体钢筋。

在钢筋骨架整体吊装前，所有的钢筋绑扎都在专用的绑扎模具进行。纵向钢筋定位:按箱梁图纸设计钢筋模具，在模具角钢竖直面的肢上按照图纸钢筋间距安装分别能伸缩的定位钢管(该定位钢管由内、外两部分组成，外层的钢管水平固定在模具支架上且位于钢筋骨架范围外，同时该钢管上面开口并穿入能活动的螺丝，沿着钢管穿入比钢管小一号的钢筋，通过螺丝来固定钢筋的位置)，将钢筋伸出一定的位置，用螺丝固定好位置后，将钢筋正好卡在钢筋上，保证了纵向钢筋的位置准确(该模具沿梁长方向每5 m布置一道)。横向钢筋定位:在模具的底模两侧按照图纸设计间距焊接短钢筋，梁体钢筋横向钢筋紧靠短钢筋布置即可。钢筋绑扎过程中或完成后安装预应力管道，安装前仔细检查定位钢筋，保证管道的平顺，位置准确。定位钢筋与主筋焊接，定位钢筋与波纹管用细铁丝捆扎，使孔道波纹管上、下、左、右均不能移动。钢筋骨架绑扎完毕后，调整螺丝将钢筋缩回钢管内，钢筋骨架即可自由吊离钢筋加工区。

d.底腹板钢筋骨架吊装入模、定位。

底腹板钢筋骨架吊装入模。第一步，底腹板钢筋骨架绑扎完毕并加固完成后，启动两台龙门吊，放下钢丝绳，分别将吊架的两端通过花篮螺丝和钢丝绳与吊架连接在一起，确保吊架处于水平状态。第二步，开动龙门吊将吊架吊至钢筋骨架正上方。第三步，为控制底腹板钢筋骨架的变形，在腹板钢筋顶部穿入纵向钢管。第四步，缓缓开动龙门吊，由专人指挥通过上下左右移动，使吊架准确定位在钢筋骨架上方，人工将吊架上设置的吊钩钩住钢管。第五步，龙门吊微微向上起吊，收紧钢丝绳，调整花篮螺丝长度，使各吊点受力均匀(通过钢管可分散集中力，并将力传至整个钢筋骨架上)，确认各吊点连接牢固后，缓缓启动龙门吊主钩向上吊起，吊离地面50 cm左右，静置30 min，观察吊架及钢筋骨架的变形情况。第六步，在确认吊架及钢筋骨架变形较小，刚度满足预期的效果后，再次启动龙门吊主钩向上吊起，至钢筋骨架距离地面高度大于2 m(箱梁高1.6 m加浇筑台座0.3 m)即可，锁定高度。第七步，启动龙门吊大车沿着轨道向前行驶，行进速度在6 m/min以内，在行进过程中，清理轨道上的障碍物，并做好保护，防止行人、车辆等侵入轨道限界，遇到异常情况，应及时通知指挥员。第八步，当龙门吊行至混凝土浇筑台座上时，大车停止前进，将钢筋骨架缓缓放下。

底腹板钢筋骨架定位。定位通过三线控制法，分别为梁体中心线、两条支座中线。吊装前，在制作的钢筋骨架上，用红色油漆分别标出以上三线的具体位置，同时在混凝土浇筑台座的腹板模板上也标示出以上三线位置;钢筋骨架缓缓放下的过程中，通过前后左右的微微移动，将钢筋骨架精确对位、落下，撤掉钢筋骨架上的吊点，盘起钢丝绳，收好花篮螺丝，将吊架吊离钢筋骨架，启动大车，返回。

在钢筋骨架吊装就位前，须将支座板安装固定于混凝土浇筑区底模上，不宜随钢筋骨架一起绑扎。

e.拼装内模。

按照内模模块编号及内模骨架编号在场外拼装区进行内模拼装，拼装时按照设计的螺栓孔用螺丝相互连接，不得少丝，不得放大螺丝间距。安装防内模上浮横梁，确保内模不上浮，以保证箱梁顶板混凝土厚度。

f.绑扎顶板钢筋。

根据设计图纸，将顶板钢筋逐根进行绑扎和焊接，同时要重点检查箱体模板的净间距和模板的牢固性以及稳定性。

g.浇筑混凝土。

浇筑混凝土过程中，不得间断，浇筑从一端开始向另一端，先浇筑底板混凝土，然后拉坡浇筑腹板、横隔板及顶板混凝土。

4 效益分析

采用此方法，大大缩短了施工工期，经济效益和社会效益都取得了很好的效果。以预制一片梁为例进行说明。

表1 新方法与传统工艺工期对比表 一片梁

从表1可以看出，一片箱梁预制，采用该工法施工后节约1.5 d 时间。

1)经济效益:采用预制箱梁钢筋骨架整体入模的方法，从表1可以看出，预制一片梁，采用本方法与传统工艺相比，工期效益已经非常明显;在台座配置合理、科学的前提下，随着预制梁数量的增加，工期效益将更加可观，工期缩短意味着台座利用率提高、人工费大大减少、机械台班数急剧下降。

2)节能效益:使用该方法，钢筋骨架加工区和混凝土浇筑区既相对独立又相互交叉相结合的作业方式，台座的使用频率加大，减少了大量台座数量，土地占用量减少，节能效益明显。钢筋骨架加工区和混凝土浇筑区，各自使用的专业机械无需大范围调整，只需在自己的区域内流通，比传统的大幅度的调整机械设备，节省了很多工效和资源。

3)社会效益:钢筋骨架加工和模板同时拼装，大大缩短了施工期。采用此方法，分工很明确，交叉作业减少，安全系数明显提高。预制梁场工厂化施工更趋明显，专业化管理水平也相应提高，提高了标准化施工水平，能提早竣工，更早地惠民于当地民众，有力地带动了当地的经济发展。