高速鐵路橋梁鋼筋工程質(zhì)量控制技術(shù)

1、高速鐵路橋梁鋼筋工程質(zhì)量控制技術(shù)摘要：鋼筋分項(xiàng)工程是高速鐵路混凝土橋梁施工質(zhì)量控制的重要工序，多年來由于思想 上不夠重視、習(xí)慣性操作等因素，存在結(jié)構(gòu)鋼筋空間位置偏差大、預(yù)應(yīng)力管道偏差過大等質(zhì) 量缺陷。為防止或解決鋼筋定位精度控制差的技術(shù)難點(diǎn)，根據(jù)樁基、承臺(tái)、墩身及梁部等鋼 筋的結(jié)構(gòu)布置形式及施工特點(diǎn)，從定位原理、工裝設(shè)計(jì)、精確定位操作要點(diǎn)等方面進(jìn)行研究, 提出了 卡、限、撐、控橋梁鋼筋精確控制原理，并研制了系列實(shí)用工裝，形成了先定位 一后輔助T再提升的成套實(shí)用技術(shù)，在京沈客專、太焦高鐵、杭紹臺(tái)鐵路等橋梁鋼筋工程的 精確定位中進(jìn)行深入的應(yīng)用及創(chuàng)新，確保橋梁整體結(jié)構(gòu)施工精度和施工質(zhì)量，效果顯著。關(guān)

2、鍵詞：高速鐵路；橋梁；鋼筋；精確控制中國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃勾畫的新時(shí)期八縱八橫高速鐵路網(wǎng)正在加緊建設(shè)中，高 速鐵路橋梁一般占線路總里程的50%以上，混凝土橋梁從下至上各部位均涉及到鋼筋分項(xiàng) 工程。多年來由于思想上不夠重視、習(xí)慣性操作等因素，鋼筋分項(xiàng)工程現(xiàn)場(chǎng)施工中仍存在一 些質(zhì)量缺陷。樁基及承臺(tái)等下部結(jié)構(gòu)工程存在節(jié)段鋼筋籠連接質(zhì)量差、承臺(tái)上下層鋼筋網(wǎng)片 間距精度控制差、墩身鋼筋間距位置控制差等問題；連續(xù)梁存在梁體鋼筋位置偏差、錨墊板 偏斜扭曲、預(yù)應(yīng)力管道偏差過大1、合龍段管口脫落管道下沉等連續(xù)梁4個(gè)定位困難的問 題。1鋼筋工程質(zhì)量控制原理通過梳理分析易發(fā)質(zhì)量缺陷和平安風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生原因，以問題為導(dǎo)向，基

3、于工裝保工藝、 工藝保質(zhì)量、質(zhì)量保平安”的思想，通過深度研究、理論攻關(guān)開發(fā)設(shè)計(jì)了 卡、限、撐、控 為控制原理的實(shí)用工裝，形成了先定位一后輔助一再提升的成套實(shí)用技術(shù)?？?，是指卡具工 裝，通過設(shè)計(jì)帶卡槽的卡具工裝對(duì)鋼筋位置及間距進(jìn)行精確控制邛艮，是指限位工裝，采用 井字架、鋼筋籠定位器等具有限位、固定功能的工裝控制鋼筋構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力管道的位置，實(shí) 現(xiàn)精準(zhǔn)定位；撐，是指支撐工裝，利用可伸縮支撐桿、內(nèi)支撐架等支撐工裝對(duì)鋼筋進(jìn)行支撐 并控制其間距、高度等參數(shù)；控，是指精控工裝，研制連接固定套筒、鋼筋彎曲液壓鉗等精 控輔助工裝實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)固定、鋼筋精調(diào)控制。2鋼筋精確定位關(guān)鍵工藝技術(shù)卡具工裝精確定位技術(shù)角

4、鋼、鋼板等型鋼精確開槽，根據(jù)鋼筋分布特點(diǎn)制成不同結(jié)構(gòu)、形式的卡具，實(shí)現(xiàn)了鋼 筋綁扎及混凝土澆筑過程中對(duì)鋼筋的精確定位，保證了鋼筋間距和保護(hù)層厚度。此類工裝含 墩身預(yù)埋主筋定位、連續(xù)梁普通鋼筋定位2大類技術(shù)。以墩身預(yù)埋主筋定位技術(shù)為例進(jìn)行 介紹，由上下層定位鋼板、連接鋼管、銷軸、水平尺等組成，如圖1所示，高度調(diào)整范圍 為50100cm，鋼板截面為100 x8mm，鋼管型號(hào)為48x3.5mm，分為可拆卸的4局部, 即2個(gè)圓弧段和2個(gè)直線段工裝。操作要點(diǎn)如下：按照墩身結(jié)構(gòu)尺寸制作工裝，鋼板槽 口直徑比主筋直徑大4mm ,承臺(tái)頂層鋼筋網(wǎng)片上安放卡具支腿，以便將卡具放置在承臺(tái)停 灰面以上；螺母高度調(diào)整到

5、位后安裝下層定位鋼筋及剩余局部，按卡具上預(yù)留的鋼筋卡槽 位置安裝預(yù)埋主筋；承臺(tái)混凝土澆筑之后撤除卡具。限位工裝應(yīng)用工藝技術(shù)合理設(shè)計(jì)工裝內(nèi)外輪廓尺寸，利用精確加工的定位框架對(duì)鋼筋骨架、預(yù)應(yīng)力管道等進(jìn)行 限位，實(shí)現(xiàn)樁基鋼筋籠及預(yù)應(yīng)力管道安裝過程中的精確定位及混凝土澆筑過程中的移位控 制。此類工裝含預(yù)應(yīng)力鋼筋管道定位、鉆孔樁鋼筋定位2大類技術(shù)。預(yù)應(yīng)力管道定位網(wǎng)為 單元井字架，分為底板、腹板、頂板井字架，如圖2所示。單元井字架由10鋼筋加工制 成，根據(jù)各斷面預(yù)應(yīng)力管道位置設(shè)計(jì)專用的定位網(wǎng)胎具，A 井”形鋼筋的內(nèi)徑比波紋管的 外徑大2mm2。其操作要點(diǎn)如下：定位網(wǎng)片應(yīng)按底板、腹板、頂板分單元制作安裝，并

6、 應(yīng)與梁體鋼筋骨架焊接牢固，底板及頂板底層鋼筋綁扎完成后精確施樣安裝相對(duì)應(yīng)的單元井 字架，腹板鋼筋綁扎完成后安裝腹板單元井字架；單元井字架的安裝間距為直線段，不宜 大于0.5m ,曲線段和合龍段不宜大于0.3m。鉆孔樁鋼筋籠定位工裝由方鋼、鋼板、螺栓、 掛鉤等組成，分為整體式及單體式2類，如圖3所示。單體式由方鋼、掛鉤構(gòu)成，通過鋼 板、螺栓等組成可形成整體式定位工裝。其操作要點(diǎn)如下：在樁基鋼筋籠最后一節(jié)安裝時(shí) 將定位卡具懸掛在護(hù)筒上，方鋼管形成的定位圓內(nèi)徑比鋼筋籠直徑大3cm左右；鋼筋籠 通過卡具中心下落，下落到位后微調(diào)吊筋和定位卡具的位置，混凝土灌注接近樁頂位置時(shí)拆 除該定位工裝。支撐工裝應(yīng)

7、用工藝技術(shù)合理設(shè)計(jì)支撐工裝結(jié)構(gòu)和形式，利用可伸縮式支撐桿實(shí)現(xiàn)承臺(tái)鋼筋的支撐及定位，利用 墩內(nèi)支撐架為操作人員提供作業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)墩身鋼筋快速、精準(zhǔn)綁扎。墩內(nèi)鋼筋綁扎支撐架 應(yīng)用工裝由槽鋼、角鋼、木板等組成，如圖4所示。支撐架立柱采用12.6槽鋼，立柱斜撐 采用/75x6mm角鋼，工作平臺(tái)采用8槽鋼和木板組成，8槽鋼端部焊接鋼板并通過螺栓 與立柱連接，工作平臺(tái)豎向?qū)娱g距為2.0m ,其上部設(shè)置過人孔，方便人員綁扎鋼筋。操作 要點(diǎn)如下：該工裝主要適用于20m墩高范圍內(nèi)的直坡實(shí)心墩鋼筋綁扎施工中，改變傳統(tǒng) 搭設(shè)墩身周邊腳手架的方式；在墩身鋼筋綁扎前，將內(nèi)支撐架吊放至承臺(tái)對(duì)應(yīng)位置上，作 業(yè)人員站立在支撐

8、架各層平臺(tái)上，從下至上逐步完成墩身鋼筋的定位和綁扎，綁扎完成后, 整體吊裝至下一墩身循環(huán)使用。承臺(tái)鋼筋精確定位技術(shù)工裝由支撐鋼管、套接鋼管、支撐銷 等組成，如圖5所示。支撐鋼管型號(hào)為50 x3.5mm ,底部十字開槽，支撐于承臺(tái)下層鋼 筋網(wǎng)片上；套接鋼筋型號(hào)為648x3.5mm，底部套接局部根據(jù)承臺(tái)高度設(shè)置對(duì)穿孔，頂部十 字開槽，支撐承臺(tái)上層鋼筋網(wǎng)片；距支撐鋼管頂部20cm處焊接安裝支撐銷孔，支撐銷孔 可用調(diào)節(jié)套接鋼管的伸出長度。操作要點(diǎn)如下：套接鋼筋的底部對(duì)穿孔位置應(yīng)根據(jù)承臺(tái)高 度進(jìn)行設(shè)置通過支撐銷支撐不同對(duì)穿孔實(shí)現(xiàn)卡具高度的調(diào)節(jié)適用承臺(tái)高度為2.2 3.8m ; 將局部架立筋與上下層鋼筋網(wǎng)

9、片焊接形成整體后，抽出支撐卡具銷子，縮短支撐卡具高度 后取出支撐卡具，重復(fù)利用進(jìn)行下一個(gè)承臺(tái)施工。2.4精控工裝應(yīng)用工藝技術(shù)利用相應(yīng)的工 具使鋼筋的角度或位置滿足要求，通過連接工裝對(duì)鋼筋進(jìn)行精準(zhǔn)定位控制，解決了樁基鋼筋 籠、錨盒及錨墊板等連接質(zhì)量問題?？烧{(diào)式樁基鋼筋籠焊接定位工裝由角鋼、套筒、連接螺 栓等組成，如圖6所示。角鋼型號(hào)為/63x6mm ,套筒型號(hào)為48x3.5mm ,在角鋼一側(cè) 中部開孔通過M20高強(qiáng)螺栓連接牢固，根據(jù)鋼筋籠主筋采用的鋼筋型號(hào)調(diào)節(jié)其長度，保證 滿足單面焊接長度不小于10do操作要點(diǎn)如下：采用34件卡具組合成一套鋼筋籠焊接 定位卡具，均勻分布鋼筋籠頂部四周，主籠鋼筋伸

10、入卡具套筒內(nèi)5cm，保證鋼筋搭接長度; 位置調(diào)整好之后，對(duì)未安裝卡具的鋼筋籠進(jìn)行焊接，焊接完成后，撤除卡具，完成卡具定 位的34組主筋的焊接。預(yù)應(yīng)力錨墊板精確定位工裝涉及的錨口模板采用鋼板制作，錨墊 板、錨口模板與端模板采用栓接固定。在3mm厚鋼板上精確放樣，開設(shè)預(yù)應(yīng)力孔道出口及 錨墊板連接螺栓孔，保證結(jié)構(gòu)精度，實(shí)現(xiàn)錨墊板垂直于孔道中心線。操作要點(diǎn)如下：工裝 現(xiàn)場(chǎng)加工方式優(yōu)化為工廠精確加工，保證錨口模板、端模剛度及精度，實(shí)現(xiàn)錨墊板垂直與孔 道中心線；將錨口模板、錨墊板、端模三者連接方式改進(jìn)為25螺栓剛性栓接，地面組 裝完成后整體吊裝與側(cè)模固定。3應(yīng)用效果該技術(shù)創(chuàng)新成果適用于鐵路、公路橋梁下部結(jié)

11、構(gòu)鋼筋及連續(xù)橋梁懸臂澆筑鋼筋、錨墊板、 預(yù)應(yīng)力管道及合龍段預(yù)應(yīng)力管道精確安裝施工，并在京沈客專、太焦高鐵、杭紹臺(tái)鐵路、鹽 通鐵路等橋梁鋼筋工程的精確定位中進(jìn)行深入的應(yīng)用及創(chuàng)新，有效保證主體鋼筋位置、間距、 保護(hù)層符合設(shè)計(jì)要求，提高了鋼筋工程施工工效和施工質(zhì)量，進(jìn)一步確保橋梁整體結(jié)構(gòu)施工 精度和施工質(zhì)量，效果顯著。成套技術(shù)入選中國中鐵股份實(shí)用技術(shù)成果名錄并榮獲 首屆實(shí)用技術(shù)創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。4結(jié)語本文以多條高速鐵路橋梁鋼筋工程精確定位為依托，以下部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的鋼筋質(zhì)量 控制問題為導(dǎo)向，通過深入研究，得出如下結(jié)論：對(duì)橋梁鋼筋工程定位技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)深入 研究，創(chuàng)新形成卡、限、撐、控橋梁鋼筋精確控制原理，并研制了系列實(shí)用工裝，形成 了先定位一后輔助一再提升的成套實(shí)用技術(shù)，成套定位技術(shù)解決了普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋 的精確定位，確保橋梁整體結(jié)構(gòu)施工精度和施