蔡超

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450000）

超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工要點(diǎn)淺析

蔡超

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450000）

這里結(jié)合具體工程介紹了超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束的工藝原理、工藝流程、施工操作要點(diǎn)、質(zhì)量控制措施、安全控制措施和環(huán)保措施，對(duì)效益應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，可以為同類工程提供參考。

超長(zhǎng)；預(yù)應(yīng)力鋼絞線；機(jī)械穿束；工藝流程；操作要點(diǎn)；質(zhì)量控制；安全控制；環(huán)保措施

0　概述

近年來(lái)，隨著社會(huì)工程建設(shè)的不斷發(fā)展，大型橋梁、高層、超高層建筑和超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)大量涌現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力混凝土成為橋梁等大跨度工程首選的施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力混凝土是用途廣、強(qiáng)度高、有發(fā)展前途的工程技術(shù)之一。與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有撓度小、跨度大、自重輕、抗裂性能好、節(jié)約鋼材等諸多優(yōu)點(diǎn)。如何縮短施工工期和確保超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力穿束的實(shí)現(xiàn)是現(xiàn)實(shí)面對(duì)的技術(shù)難題。

1　方法特點(diǎn)

傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束通常是人工穿束，最大人工穿束長(zhǎng)度在70 m。超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力人工穿束費(fèi)工費(fèi)時(shí)，波紋管內(nèi)鋼絞線數(shù)量越多越難施工，施工多采用分段牽引方式，在波紋管上開(kāi)牽引孔，存在質(zhì)量隱患。機(jī)械穿束施工可實(shí)現(xiàn)150～200 m超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力穿束，在解決了超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力穿束難題的同時(shí)，有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力穿束施工難度得到了大幅度降低，減少了施工成本，縮短了施工工期。

2　工藝原理

預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束機(jī)，有一個(gè)基座，基座前側(cè)固定的電機(jī)、制動(dòng)裝置、砂輪切割機(jī)，后側(cè)固定的兩塊固定板，固定板之間的四組轉(zhuǎn)動(dòng)輪（主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、副主動(dòng)輪、副從動(dòng)輪），五個(gè)兩兩嚙合的齒輪等主要構(gòu)件組成。在完成預(yù)應(yīng)力孔道波紋管埋設(shè)、檢查驗(yàn)收，穿束機(jī)安裝就位后，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的一端從基座后側(cè)裝入，預(yù)應(yīng)力鋼絞線依次穿過(guò)后側(cè)的定位孔、主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的凹槽、副主動(dòng)輪和副從動(dòng)輪之間的凹槽、前側(cè)的定位孔，然后穿進(jìn)對(duì)應(yīng)的波紋管道口，調(diào)節(jié)調(diào)整螺母使螺桿下降壓迫軸承座和副軸承座，直到所有轉(zhuǎn)動(dòng)輪都盡可能地夾緊預(yù)應(yīng)力鋼絞線，最后啟動(dòng)電機(jī)。

將鋼絞線穿過(guò)穿束機(jī)，定位滾輪控制鋼絞線及運(yùn)行方向，采用電機(jī)作為動(dòng)力，帶動(dòng)由齒輪組成的減速裝置，將鋼絞線穿入波紋管內(nèi)。變頻控制系統(tǒng)可靈活自如地控制鋼絞線前進(jìn)或后退的速度。鋼絞線穿束過(guò)程中遇到阻礙能迅速退回，檢查、調(diào)整后再重新穿束。

3　施工工藝流程

施工前期準(zhǔn)備→放線定點(diǎn)→焊接托架筋→安裝預(yù)應(yīng)力波紋管→焊波紋管定位筋→安裝錨墊板、螺旋筋→檢查驗(yàn)收波紋管→機(jī)械穿入鋼絞線→檢查預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量和孔道質(zhì)量→進(jìn)入下道工序施工。

4　施工操作要點(diǎn)

4.1波紋管安裝

波紋管是用來(lái)預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道的，因此預(yù)應(yīng)力混凝土用波紋管應(yīng)內(nèi)、外清潔，無(wú)油污，無(wú)孔洞和不規(guī)則褶皺，咬口無(wú)松動(dòng)，無(wú)開(kāi)裂，無(wú)脫扣，在一定的外荷載作用下，有抵抗變形的能力，在澆筑混凝土過(guò)程中水泥漿不能滲入管內(nèi)。

1）預(yù)應(yīng)力波紋管坐標(biāo)

根據(jù)施工圖所示預(yù)應(yīng)力筋孔道曲率、控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行打點(diǎn)放線，對(duì)應(yīng)的孔道坐標(biāo)用粉筆在鋼筋架上標(biāo)記定位。

2）波紋管的選用

根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用波紋管預(yù)留孔道（超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先選用塑料波紋管），針對(duì)不同的束選用相應(yīng)的波紋管直徑，保證管道內(nèi)一定面積的空隙，以利灌漿、穿束。

3）波紋管托架

為保證波紋管埋設(shè)高度、曲線坐標(biāo)及混凝土澆筑過(guò)程中位置的準(zhǔn)確，采取φ12托架筋焊于梁箍筋上，沿長(zhǎng)度方向每米用φ6的U型鋼筋電焊在托架筋上，確保管道在混凝土澆注時(shí)不上浮，不變位。管道容許偏差縱向不大于30 mm，豎向不大于10 mm。

4）波紋管接長(zhǎng)

當(dāng)波紋管需接長(zhǎng)時(shí)，用大一號(hào)的波紋管做接頭，接頭管長(zhǎng)度為300～400 mm，在接頭處用膠帶密封，防止?jié)B漏。

5）準(zhǔn)確的孔道波紋管預(yù)埋（孔道坐標(biāo)、曲率、曲線），是保證預(yù)應(yīng)力工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵，有利于預(yù)應(yīng)力筋穿束施工的順利進(jìn)行。

6）防止施工人員踩踏、移動(dòng)、損壞波紋管，防止穿束堵管現(xiàn)象。

4.2錨墊板埋設(shè)

1）根據(jù)束的根數(shù)的不同，選用與之相適應(yīng)的錨墊板及螺旋筋。

2）安裝時(shí)，先安裝螺旋筋，再安裝錨墊板。錨墊板的端部平面應(yīng)與鋼束軸線垂直，必要時(shí)可將螺旋筋、錨墊板與周?chē)摻詈附釉谝黄稹?/p>

3）錨墊板安裝時(shí)注意灌漿孔應(yīng)朝上布置。錨墊板與波紋管連接處用海綿或棉紗將縫隙填充密實(shí)，并用塑料膠布纏繞密封，防止漏漿。

4.3機(jī)械穿束

1）機(jī)械穿束施工前，應(yīng)搭設(shè)可靠的穿束施工作業(yè)平臺(tái)。作業(yè)平臺(tái)需滿足同時(shí)容納2人和一臺(tái)穿束設(shè)備所需作業(yè)面積（不小于1.5 m×3.0 m）。

2）鋼絞線為預(yù)應(yīng)力工程的主要材料，其質(zhì)量好壞直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，因此對(duì)所用的鋼絞線應(yīng)嚴(yán)格檢查、驗(yàn)收、妥善存放。

3）每條梁的預(yù)應(yīng)力波紋管埋設(shè)完并且端頭板固定好后，架設(shè)穿束機(jī)械，吊運(yùn)鋼絞線至梁端頭附近，用鋼管架設(shè)下料盤(pán)固定鋼絞線，下料盤(pán)適當(dāng)靠近穿束位置（水平距離小于20 m，垂直高差小于15 m）。

4.4穿束

本方法所采用的機(jī)械穿束由4個(gè)人和一臺(tái)穿束機(jī)組成一個(gè)工作組（穿束梁兩端各1人、鋼絞線下料盤(pán)1人、機(jī)械操作1人），準(zhǔn)備就緒后開(kāi)機(jī)穿束。根據(jù)錨具及千斤頂所需尺寸預(yù)留外伸長(zhǎng)度（約900 mm）后切斷，完成單根穿束，如此循環(huán)直至穿束完成。

5　主要施工機(jī)械設(shè)備

穿束機(jī)、手提式砂輪機(jī)、砂輪切割機(jī)、電焊機(jī)、角磨機(jī)、活動(dòng)扳手。

6　質(zhì)量控制

6.1工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224）要求進(jìn)行檢查、檢驗(yàn)和驗(yàn)收，合格后方可使用。錨具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T 14370）的要求，且滿足應(yīng)力幅度為120 MPa動(dòng)載試驗(yàn)，經(jīng)200萬(wàn)次荷載循環(huán)無(wú)斷絲。錨具配套產(chǎn)品如錨墊板、錨下螺旋筋應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。預(yù)應(yīng)力管道采用塑料或金屬波紋管，性能應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管》（JT/T 529）或 《預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬螺旋管》（JG/T 3013）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

6.2質(zhì)量保證措施

1）鋼絞線不得銹蝕（浮銹除外），鋼絞線不得有死彎，否則應(yīng)切除。

2）應(yīng)采取措施防止鋼絞線污染，特別要防油污。

3）波紋管卷制完成后，要進(jìn)行水密性實(shí)驗(yàn)。預(yù)應(yīng)力筋下料場(chǎng)地清潔，下料、擠壓錨具完成后將鋼絞線編號(hào)盤(pán)好，下墊枕木，并用防雨布包裹嚴(yán)實(shí)備用。

6.3過(guò)程控制

1）穿束過(guò)程中嚴(yán)格控制鋼絞線的伸出長(zhǎng)度和預(yù)留長(zhǎng)度，確保材料不浪費(fèi)。

2）鋼束運(yùn)行過(guò)程中，專人負(fù)責(zé)觀察、控制運(yùn)行情況，避免出現(xiàn)鋼絞線穿破出波紋管的情況。

3）穿束結(jié)束后，專人負(fù)責(zé)檢查穿束的數(shù)量，兩端均要檢查、核對(duì)，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)要求穿束。

4）若發(fā)生堵管致鋼絞線過(guò)彎的現(xiàn)象，要及時(shí)回退、切除，更換預(yù)應(yīng)力筋重新進(jìn)行穿束，以保證鋼絞線的成型質(zhì)量。

7　安全控制措施

1）穿束時(shí)必須設(shè)置牢固可靠的操作平臺(tái)，臨邊作業(yè)時(shí)，須有安全可靠的外平臺(tái)及防護(hù)措施。操作時(shí)應(yīng)在顯著位置掛安全警示牌。交叉作業(yè)時(shí)應(yīng)在作業(yè)平臺(tái)上方鋪設(shè)隔離防護(hù)板，嚴(yán)防高空墜物傷人。高處作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行 《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》。

2）鋼絞線應(yīng)設(shè)置下料盤(pán)，防止鋼絞線散開(kāi)。鋼絞線從下料盤(pán)到梁端的路徑設(shè)置隔離區(qū)，搭設(shè)防護(hù)欄，專人全程監(jiān)護(hù)防止鋼絞線隨意甩動(dòng)傷人。

3）機(jī)械穿束作業(yè)人員須經(jīng)上崗培訓(xùn)合格，優(yōu)先選擇熟練操作工人施工，防止機(jī)械傷人、穿出端傷人等意外事故。

4）穿入端、穿出段、下料盤(pán)三個(gè)位置必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)，并建立三點(diǎn)之間通訊聯(lián)系。

5）施工用電應(yīng)符合《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46），現(xiàn)場(chǎng)用電應(yīng)由專業(yè)電工負(fù)責(zé)搭接，必須保證用電安全。所有電箱須有漏電保護(hù)裝置，防止漏電傷人，做到人走電斷。嚴(yán)禁私拉亂接，施工用電必須有專業(yè)人員操作，嚴(yán)禁非專業(yè)人員動(dòng)電，以防觸電傷人。

8　環(huán)保控制措施

1）預(yù)應(yīng)力鋼絞線包裝材料應(yīng)分類回收。

2）廢棄短料回收后應(yīng)妥善保存，用于較短的構(gòu)件上，減少資源浪費(fèi)。

3）作業(yè)面上禁止油污污染鋼絞線。

4）穿束機(jī)更換的潤(rùn)滑油，必須妥善收集處理，嚴(yán)禁隨意傾倒。

9　效益分析

本方法可實(shí)現(xiàn)150～200 m超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力穿束，為超長(zhǎng)、大空間預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工提供了更大的選擇空間。機(jī)械穿束效益與傳統(tǒng)穿束相比，能縮短施工工期60%，減少一半以上的操作人數(shù)，不容易損傷波紋管，有效降低了施工難度及安全風(fēng)險(xiǎn)。