T梁钢筋定位胎架设计

1T梁钢筋加工胎架设计及保护层厚度控制中国中铁航空港建设集团有限公司杭州分公司温绕QC小组一、工程概况温州绕城高速公路西南线工程（仰义至阁巷）S2合同段位于温州市瓯海区郭溪镇境内，全长3.355km，标段内共有桥梁1787m/2座，乌岩山桥、郭溪高架共有预制T梁672榀，预制T梁跨度分别为：20m、25m、25.5m、30m、35m、35.5m、40m。其中20mT梁14榀，25mT梁70榀，25.5mT梁14榀，30mT梁280榀，35mT梁224榀，35.5mT梁42榀，40mT梁28榀。二、小组简介小组名称温绕项目QC小组课题类型创新型注册日期2015年4月1日成立日期2015年4月1日活动时间2015年4月1日～2015年10月30日小组人数7人出勤率100%活动课题T梁施工胎架设计及保护层厚度控制课题指导孙新明成员组成序号姓名性别职称职务小组职务1孙新明男工程师总工程师组长2王峰男工程师安全总监组员3侯继亮男工程师工程部长组员4刘磊男助理工程师安质部长组员5裴明辉男工程师主管工程师组员6陈道松男技术员物设部长组员7孙毅涛男工人领工员组员制表：裴明辉时间：205年11月5日三、选择课题21、问题的提出小组人员于2014年10月1日对预制梁场T梁钢筋板扎速度慢、精度差、保护层合格率低等问题进行讨论。2、调查分析在预制梁场在预制梁台座边临时固定几根立架，在立架上先安置几根水平钢筋，多人协助跳距安放绑扎一定数量竖向钢筋，这样就组成骨架雏形;然后按底模上标记的设计间距安装绑扎其他竖向钢筋和马蹄钢筋;再绑扎其他水平筋，穿绑梁底水平主筋，最后按图纸绑扎钩筋。钢筋绑扎这种施工工艺进行研究，发现这种安装工艺费时耗对钢筋工人技能熟练程度要求高，普通工人很难准确操作，绑扎的钢筋间距合格率偏低，一般合格率水平在85%左右，特别是竖向筋间距偏差较大，还容易发生错、漏钢筋，而且安装钢筋占用预制梁台座时间至少2d，造成预制台座投入加大，且不能满足施工工期和施工质量要求。3、确定课题为满足郭溪高架桥施工工期要求，并本着节约成本，不影响施工工期的情况下。经小组讨论，设计制作专用固定的梁肋钢筋安装台座和推拉活动式钢筋定位架，在钢筋安装台座上绑扎好梁肋钢筋整体吊装到预制台座上，拼装上其他钢筋构件和预埋件，就可及时安装模板，这样只需占用制梁台座半天时间，加快了制梁进度，更重要的是提高了钢筋安装质量。四、设定目标1、提高施工工期和质量固定的梁肋钢筋胎架将T梁预制时间节省1天，钢筋间距达到99%，保护层合格率达到95%。2、工期目标10天完成梁肋钢筋胎架施工，2015年4月15日完成经改装后施工的第一片T梁，2015年4月30批量制作。3、成本目标梁肋钢筋胎架施工使功效提高20%，成本降低10%，施工质量提高100%。五、提出方案并确定最佳方案1、梁肋钢筋胎架结构设计小组成员通过查阅书籍、网上查询和现场观摩.制定梁肋钢筋绑扎台座踩用Φ16钢筋、Φ16的钢管和∠50角钢焊接而成，角钢上刻有竖向钢筋和马蹄筋放置槽，且槽口大小应大于所放钢筋2mm，通过预埋钢筋固定在混凝土台座上，然后安装高2.5m定位架和长0.8m定位杆，定位架分为波纹管定位架和钢筋定3位架，钢筋定位架间距2m一道，波纹管定位架按1m一道进行设置。安装完成后将Φ16长度5cm的钢管按T梁钢筋和波纹管图纸的间距要求在定位架上进行焊接。（如图1a）经检查核对后开始绑扎梁肋钢筋，梁肋钢筋和波纹管定位安装完成后即可吊移。梁肋钢筋定位安装操作步骤:1)钢筋下料施工准备;2)靠近定位架侧的水平钢筋安放在定位杆上,见图1a);3)按顺序安放竖向钢筋和马蹄筋，立于绑扎台座刻槽和定位架卡槽内，见图1a);4)穿放底部内侧水平主筋，安放上另侧水平钢筋,见图1b);5)用扎丝绑扎钢筋各节点，并按图绑扎钢筋;6)梁肋钢筋构件完成，吊移钢筋绑扎台座，见图1c)；钢筋安装台座和定位架如图1所示。a）钢筋台座模架b）钢筋绑扎施工4c）钢筋绑扎完移出2、翼板钢筋定位和梳行板设计翼板钢筋定位翼板钢筋构件刚度小不便绑扎后吊装，而且操作简单，数量少，安装速度快，不会占用台座和模板太多时间，所以直接在模板安装定位后绑扎。翼板边模必须在模板厂加工，机械切割成梳形板，梳形槽间距和深度严格按翼板钢筋设计间距控制，禁止采用乙炔随意烧割;并在模板外侧栏柱上螺栓固定角钢作为钢筋预留定位卡，通过角钢可方便控制预留长度和防止混凝土浇筑过程中钢筋爬升，使得预留外露钢筋整齐符合要求。图2翼板钢筋施工示意图53、保护层施工结构物钢筋保护层过大，可能降低其受力抵抗距，降低实际承载能力;相反保护层过小，可能由于钢筋过早暴露产生锈蚀，将缩短钢筋混凝土结构使用寿命。因此钢筋保护层厚度控制好坏直接影响到钢筋混凝土结构物的可靠性和耐久性。1）、垫块的选择和安装预制T梁主要有梁底、肋板侧面和翼板底面与模板接触，由于部位不同一般设计保护层厚度也不尽相同，需根据图纸交底清楚，选用不同厚度的垫块。开始均使用四角形垫块(如图3a)所示)，底部垫块可以直接坐放模板上搁置钢筋，侧面则采用扎丝绑扎固定在钢筋上，控制不少于4个/m2，底部根据钢筋构件重量适当加密。经过使用和检验，发现结构物侧面保护层控制效果差，检验成品T梁保护层厚度合格率偏低，大约在85%，个别抽检甚至更低。经研究主要存在以下问题:①四角垫块绑扎不稳固，在关扣模板时容易发生挤压破损、歪斜或脱落;②绑扎麻烦，费工费时，绑扎数量经常达不到要求;③在混凝土倾倒和振捣时，因混凝土的冲击力或振捣碰触，垫块扎丝断裂，垫块脱落。a）圆饼和四角垫块b）穿钢筋轴绑扎c）穿于水平分布筋安装圆饼垫块图3保护层垫块及安装效果图根据以上分析原因，结合桩基、墩柱保护层习惯用圆饼形垫块(如图3a)所6示)，经研究梁肋侧面保护层改用圆饼形垫块。又通过多次现场操作实验，开始和桩基钢筋笼垫块一样，穿短钢筋轴绑扎或焊接在梁肋竖向钢筋上(如图3b)所示)，因垫块数量多，比绑扎四角垫块费工耗时还多，工人不能接受，安装数量不达标，焊接还有烧伤主筋的现象;最后QC小组研究将圆饼垫块串在水平分布筋上，分好间距整体抬放在定位杆上，只要绑扎好水平分布筋即保护层垫块也就完成安装，经实践效果非常好。圆饼垫块安装效果如图3b)，3c)所示。2）、钢筋加工要保证钢筋安装准确、保护层控制合格率高，钢筋下料和加工的精度不容忽视。传统的钢筋切割机和弯曲机(如图4a)所示)无高精度定位装置，全靠人工操控，精度基本取决于操作工人的质量意识、认真程度和技能水平，往往加工的钢筋长短不一，弯曲角度有大有小。而新型数控钢筋加工设备正好解决了这一难题，只要将图纸设计钢筋参数输入控制电脑，机床就可准确按参数值高精度弯曲和裁切，加工的成品钢筋精度高又节约材料。通过改变参数设定就可满足各种规格钢筋的加工需要，预制T梁钢筋加工只需1台弯箍机和1台弯曲机(如图4b)所示)。a）旧式钢筋切割机和弯曲机b）数控钢筋弯箍机和弯曲机图4钢筋加工机械73）、钢筋构件的吊装与组装梁肋钢筋在绑扎台座上完成后，通过自制吊装提篮用龙门吊吊装到预制台座就位，然后组装好横隔板和负弯矩张拉楔形块钢筋构件，安装预应力管道等;关扣T梁模板，再绑扎翼板钢筋，安装预留预埋件，就完成了整片T梁钢筋的加工与安装。自制钢筋吊装提篮要有一定刚度，确保吊装过程不发生明显弯曲变形，吊钩间距宜控制在1200mm左右，以吊装时钢筋构件不扭曲变形和绑扎扎丝不滑移或崩断为准六、制定对策针对确定的方案如何实施，小组研究制定了切实可行的对策措施，每一措施都指定专人负责从而保证各项措施落实到实处。序号对策目标措施地点完成时间负责人1胎架施工定位架精准采用专业焊工、选择合适电压、焊条进行施焊施工现场2015年4月15日孙新明2钢筋下料按图纸要求加工严格计算尺寸施工现场2014年4月15日裴明辉3垫块采购垫块强度满足设计要求市场调查、抗压试验生产厂、实验室2015年4月15日陈道松4模板加工模板刚满足要求市场调查、厂家对比生产地2015年4月5日陈道松制表：裴明辉时间：2015年10月31日七、确认效果1、质量效果在开展QC活动前后，活动小组进行了质量检查，包含钢筋间距和保护层厚度主要指标在内，钢筋安装合格率由活动前的85%提高到96%，达到合格率大于95%的活动目标值，T梁钢筋施工质量得到明显提高。另外业主各次T梁质量检测抽检钢筋间距和保护层合格率情况见表1。8表1钢筋间距和保护层抽检情况汇总表2、经济效果经调查核算，当前建筑市场钢筋工工价为熟练钢筋工20元/h、普通钢筋工15元/h、普工12元/h，之前完成1片35mT梁钢筋加工和安装人工费约940元，采取数控钢筋加工机、钢筋定位架和圆饼形垫块后大约只需402元，即每片梁钢筋加工安装可节约538元人工费。3、工期效果原在预制台座上绑扎钢筋需占用台座时间2工天，而采用钢筋胎架绑好整体吊装到预制梁台座上只需占用半天时间，节约1.5工天台座时间，每个台座每个月可以增产0.5片T梁。八、标准化1、钢筋骨架安装推荐在移动棚内进行，可全天候工作，既改善工人工作环境，提高生产效率，又可避免钢筋雨淋生锈。2、肋板钢筋绑扎使用模具或采用竖向平台定位绑扎法绑扎，确保钢筋安装定位准确。3、横隔板钢筋必须使用定位架安装，确保高低、间距一致，符合设计要求,无漏筋现象，也可采取提前制作，整体安装。4、面板钢筋也可整体绑扎好后再进行吊装。检测时间年．月．日抽检T梁片数抽检结果/片规范允许偏差/mm保护层厚度d/%钢筋间距h/%保护层厚度钢筋间距d≥9075≤d＜90d＜75h≥9080≤d＜90h＜802014.11.1532//41±5±102014.11.15541/32/2014.11.2955//41/2014.12.2955//5//2014.12.2955//5//95、钢筋的保护层垫块推广使用梅花形高强度砂浆垫块，确保垫块能承受足够压力而不破碎，绑扎牢固可靠，纵横向间距均不得大于0.8m，梁底位置不得大于0.5m，确保每平方米垫块数量不少于4块。6、支座预埋钢板必须进行热浸镀锌防锈处理。由于采用U型锚筋与镀锌钢板直接平焊极易引起支座预埋钢板平面变形。7、对梳形板、预留孔洞、拼接缝等易漏浆部位采取有效的堵浆措施，确保模板不漏浆，推荐采用强力胶皮或橡胶棒填缝剂止浆。8、圆形波纹管在浇筑前应穿入比波纹管内径小1cm的塑料软管做衬管，衬管应在砼初凝后及时抽出。9、注意对预应力钢绞线原材料以及穿入张拉管道后的保护，采取覆盖、包裹塑料布等防止锈蚀的措施。不得在水养完成前将钢铰线穿入管道。10、T梁拆模后应安装自动喷淋养护措施进行养护，并用土工布覆盖至梁底保持足够的湿度和温度，不能只覆盖梁顶部分。九、总结1、预制T梁钢筋定位安装和保护层厚度控制的QC技术攻关活动是非常成功的，使T梁钢筋施工质量达到了优良目标。2、活动式钢筋定位架和安装台座的配套使用、圆饼形高强砂浆垫块的科学安装，都是操作简单、实用性强、质量控制有保障的工艺和方法，具有技能水平要求低、用工少、施工进度快、节约成本等优点，这在公路预制T梁施工方面取得了重大的科技进步。3、通过作业工厂化、工艺简单化、操作机械化、控制规范化，实现了钢筋集中加工，推进了标准化施工进程。