大密度复杂钢筋施工技术

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1施工概况

跨座式城轨交通系统的轨道既是运营荷载的承重结构,又是车辆行驶的轨道,其施工的精度质量直接影响车辆行驶的平稳性和舒适性。高精度预应力钢筋混凝土轨道弯梁呈倒“T”型设计,上部为适应单轨车辆行驶,采用与22m标准跨度预制PC梁相同的“工”字型截面。腹板和翼板均设置成空心结构以减轻梁体自重。由于梁体体型特殊,质量要求严格,同时梁体的施工又在高空进行,因此要想保证现浇梁达到预制梁的施工精度,施工难度相当大。目前已采用跨座式轻轨交通的国家在跨度较大地段均使用钢梁跨越,重庆轻轨首次采用的大跨度钢筋混凝土现浇梁,从设计理论的可行性到施工精度的控制都没有经验可以借鉴。

2钢筋设计原则

顶板和底板主筋为Ⅱ级钢筋Φ28mm,腹板和翼板钢筋为Ⅱ级钢筋Φ20mm。箍筋及蹬筋均为Ⅱ级钢筋Φ16mm和Φ12mm梁体最小钢筋配筋率达到1.2%,远远超出普通简支梁配筋率钢筋密度大、规格样式多,灌注梁体混凝土难度大。梁体内预埋件规格样式多,预应力钢筋与普通钢筋互相干扰,施工难度大、精度要求高。

3钢筋加工制作及安装

1)钢筋表面上的油渍、漆污和锤击能剥落的浮皮、铁锈清除干净。

2)除锈方法:对大量的钢筋,通过钢筋冷拉或钢筋调直机调直过程中完成;少量的钢筋采用电动除锈机或喷砂方法;钢筋局部除锈采用人工用钢丝刷或砂轮等方法进行。

3)对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋加以调直。

4)粗钢筋可采用弯曲机、平直锤或卡盘、扳手、锤击矫直。

5)钢筋成型前,根据配料表要求长度截断,采用切断机进行切割。

6)钢筋切断合理统筹配料,将相同规格直径钢筋根据不同长短搭配,统筹排料:一般先断长料,后断短料,以减少短头、接头和损耗。避免用短尺量长料,以防止产生累积误差:在工作台上标出尺寸刻度并设置控制断料尺寸用的挡板。切断过程中如发生钢筋劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。

7)向切段机送料时,将钢筋摆直,避免弯成弧形。操作者将钢筋握紧,并在冲切刀片向后退时送进钢筋;切断长300mm以下钢筋时,将钢筋套在钢管内送料,防止发生人身或设备安全事故。

8)钢筋进场均有出厂质量证书和实验报告单,按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批挂牌分别堆存。在驻地监理的旁站下,进行钢筋原材的试件抽检及送检到《重庆建设工程质量检验测试中心》进行钢筋原材试件检测。原材试件检验合格后进行钢筋加工。

9)Φ12的钢筋可以采用搭接焊,其余的Ⅱ级钢全部采用闪光对焊,对焊接接头按设计图纸要求打磨处理。底板钢筋同截面接头数量小于25%,其余钢筋同截面接头数量小于50%。相邻两根钢筋接头必须错开30d以上且大于50cm。钢筋的焊接点距弯折处大于10d。焊接工艺满足规范要求。

10)钢材试件抽检合格后钢筋工进行梁体主筋及箍筋加工,加工钢筋前技术人员对每根钢筋下料长度进行计算以确保钢筋加工精度。由于梁体有变截面,变截面处的钢筋在加工场地进行编号,防止混乱,加工好的主筋人工运至梁上,箍筋人工配合吊车至施工平台。

11)切断后的钢筋断口平齐,钢筋长度偏差为±10mm。

12)钢筋弯曲时将各弯曲点位置划出。划出工作从钢筋中线开始向两边进行,两边不对称的钢筋从一端开始。划线尺寸根据不同的弯曲角度和钢筋直径扣除钢筋弯曲调整值,其扣法是从相邻两段长度中各扣一半。

13)划线在工作台上进行。

14)成型后的钢筋形状正确,平面上无凹凸、翘曲不平现象,弯曲点处无裂缝。钢筋弯曲成型后的允许偏差为:全长±10mm;弯起钢筋起弯点位移20mm;弯起钢筋起弯点高度±5mm;箍筋边长±5mm。

4钢筋施工初步方案制定

为了保证五跨倒T梁施工顺利完成,取6m长曲线梁在地面进行试验。通过试验确定钢筋施工方案如下:

1)先绑扎梁体等截面段翼缘底板钢筋,底板钢筋绑扎后安放内模,然后绑扎顶板钢筋,腹板箍筋与翼缘板钢筋绑扎成型后,将钢筋绑扎架拆除安装腹板内模,加设垫块穿腹板钢筋,最后绑扎梁端变截面处钢筋,整个梁体的钢筋由中间向两端绑扎,N4,N5,N9箍筋叠合处采用竖向叠合,同时在梁顶面将三根箍筋焊接,以减小钢筋间隙。2)绑扎采用“十”字或“八”字绑扎法,成型后的钢筋笼牢固,不变形垫块每m2大于1个并交错布置。3)钢筋的规格、数量、间距及接头位置符合技术要求,同时使振捣器插拔自如,每隔0.5m对钢筋间距做适当调整。

5钢筋制安工艺的改进

1)由于钢筋密度大造成箍筋安装困难,所以由梁体一端向另一端进行钢筋绑扎。

2)安装钢筋顺序进行调整。如下:

a.由于梁体有变截面,为防止混乱,变截面处的钢筋在加工场地进行编号,加工好的主筋和箍筋经过现场领工员和技术人员检查合格后运至梁上,在DTL-1,4梁上搭设马道以便材料搬运能进行吊运的钢筋采用16t汽车吊车吊至施工平台上,不能吊运的钢筋采用人工进行搬运。b.梁底模预压完成后,钢筋工在底模上用墨线弹出主筋及箍筋位置。首先在梁底模上摆放钢管制成的钢筋绑扎架,用竹脚板制作好端模定位,把一端锚下加强钢筋槽口加强钢筋绑扎定位。c.用竹脚板制作实体段模型把实体段钢筋按照底模分的点把N5,N6,N7′,N8,N9,N9′,N11′,N14,N14′,N15,N15′,N16,N16′钢筋绑扎点定位。然后把渐变段钢筋N5,N6,N7′,N8,N11′,N20′,N20绑扎定位。

3)标准段N5,N6,N7,N8按照底模点定位绑扎,然后人工进行顶板和底板主筋穿入绑扎定位(DTL-1号梁上主筋在DTL-2号梁上进行对焊以2号梁作为施工平台。DTL-3,5号梁以DTL-4号梁作为施工平台)。

4)除钢筋固定架,进行钢筋间距细致调整,检查方法用钢卷尺,必须满足要求后把制作好的内模从梁的一端向另一端穿入调整后用钢筋定位内模。

5)支设梁体另一端端模板,人工进行钢绞线穿束绑扎锚下和槽口加强钢筋重新进行钢筋间距调整。

6)钢筋的绑扎采用“十”字或“八”字绑扎法严禁顺撇绑扎,成型后的钢筋笼牢固,不变形垫块每平方米大于1个并交错布置。

7)主筋绑扎完成后开始进行波纹管穿入,采用坐标方法用定位钢筋进行正确定位。利用钢筋绑扎架把N17,N17′,N17″,N19,N10,N13,N18,N18′,N18″穿入钩起,然后人工进行翼板主筋N2,N3′同时进行N12,N12′,N12″钢筋定位绑扎。

6钢筋施工方案的优化

1)预压完成后,钢筋工在底模上用墨线弹出主筋及箍筋位置。首先在梁底模上摆放钢管制成的钢筋绑扎架,把部分箍筋定位。

2)钢筋绑扎顺序由梁体中间向两端绑扎改为由一端向另一端进行梁体钢筋绑扎。

3)在梁体钢筋绑扎过程中进行内模安装、波纹管及预应力钢绞线穿束。

7工艺流程图

8结语

在大密度复杂钢筋制作过程中严把质量关,每道工序均有专人进行负责。由于梁体截面小、施工作业面狭窄、梁体内预埋件多,钢筋安装时要充分考虑下道工序施工。根据现场实际情况及时进行施工工艺改进。