超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法

超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法由云南建工第五建設(shè)有限公司、云南建工第四建設(shè)有限公司完成的工法01形成原因操作原理質(zhì)量控制工法特點材料設(shè)備安全措施目錄030502040607環(huán)保措施應(yīng)用實例效益分析榮譽(yù)表彰目錄0908010基本信息《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》是云南建工第五建設(shè)有限公司、云南建工第四建設(shè)有限公司完成的建筑類施工工法，完成人是焦倫杰、王劍非、陳芝軒、王天鋒、周偉。適用于200米以內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)鋼絞線穿束施工?！冻L預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》主要的工法特點是可實現(xiàn)150-200米超長預(yù)應(yīng)力穿束；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力穿束施工難度得到了大幅度降低，降低了施工成本；使用機(jī)械穿鋼絞線時無需提前下料，對作業(yè)面無特殊要求；使用穿束機(jī)總重約60千克，拆裝、移動方便。2011年9月，《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評定為2009-2010年度國家二級工法。形成原因形成原因自20世紀(jì)80年代以來，為了擴(kuò)大空間，增加空間分割自由度，大型橋梁、高層、超高層建筑和超長混凝土結(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)力混凝土用途廣、強(qiáng)度高，是比較有發(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。在增加了建筑物的實用性和美觀性的同時也加大了工程施工難度。昆明新機(jī)場航站樓樓前高架橋主橋工程，橋?qū)?0米，全長432米，共計三聯(lián)，單聯(lián)長度144米（鋼絞線單股長155米）。鋼絞線用量共計700余噸，累計約640000延長米，工期緊張，如何縮短施工工期和確保超長預(yù)應(yīng)力穿束的實現(xiàn)是一具有重大挑戰(zhàn)的技術(shù)難題。在昆明新機(jī)場航站樓樓前高架橋（F2-M橋）、昆明機(jī)場高速兩面寺立交橋工程及昆明二環(huán)快速系統(tǒng)改造工程，施工過程中我公司會同云南建工第四建設(shè)有限公司和四川省建科工程技術(shù)公司昆明分公司，對預(yù)應(yīng)力機(jī)械穿束技術(shù)進(jìn)行了認(rèn)真研究與實驗，成功應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力機(jī)械穿束技術(shù)，逐步形成《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》。

工法特點工法特點《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的工法特點是：1.傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束通常使用人工穿束，最大人工穿束長度約在70米以內(nèi)，超長預(yù)應(yīng)力人工穿束費工費時，波紋管內(nèi)鋼絞線數(shù)量越多越難實施，施工多采用分段牽引方式，必須在波紋管上開牽引孔，存在質(zhì)量隱患。該工法可實現(xiàn)150-200米超長預(yù)應(yīng)力穿束。2.在解決了超長預(yù)應(yīng)力穿束難題的同時，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力穿束施工難度得到了大幅度降低，降低了施工成本。機(jī)械穿束由4人加一臺設(shè)備為一個作業(yè)組，施工速度快，平均穿束速度達(dá)40米/分鐘，最快可達(dá)78米/分鐘。3.使用機(jī)械穿鋼絞線時無需提前下料，對作業(yè)面無特殊要求。鋼絞線用鋼管架設(shè)下料盤固定，成捆使用，下料盤設(shè)置靈活，離梁端頭可近可稍遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)需要多長就穿多長，可明顯減低原材損耗及避免下料誤差。4.該工法所使用穿束機(jī)總重約60千克，拆裝、移動方便。

操作原理適用范圍施工工藝工藝原理操作原理適用范圍《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》適用于200米以內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)鋼絞線穿束施工。

工藝原理《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的工藝原理敘述如下：預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束機(jī)，由1個基座，基座前側(cè)固定了電機(jī)、制動裝置、砂輪切割機(jī)，后側(cè)固定兩塊固定板，4組轉(zhuǎn)動輪（主動輪、從動輪、副主動輪、副從動輪）設(shè)于固定板之間，5個兩兩嚙合的齒輪等主要構(gòu)件組成（圖1、圖2）。在完成預(yù)應(yīng)力孔道波紋管埋設(shè)、檢查驗收，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)力鋼絞線依次穿過后側(cè)的定位孔、主動輪和從動輪之間的凹槽、副主動輪和副從動輪之間的凹槽、前側(cè)的定位孔之后穿進(jìn)對應(yīng)的波紋管道口，然后調(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)動輪都盡可能的夾緊預(yù)應(yīng)力鋼絞線，最后啟動電機(jī)（圖3）。圖3預(yù)應(yīng)力穿束機(jī)各齒輪配合關(guān)系將鋼絞線穿過穿束機(jī)定位滾輪控制鋼絞線及運(yùn)行方向，采用電機(jī)作為動力，帶動由齒輪組成的減速裝置將鋼絞線穿入波紋管內(nèi)。通過變頻控制系統(tǒng)，可靈活自如的控制鋼絞線前進(jìn)或后退的速度。鋼絞線穿束過程中遇到阻礙能迅速退回，檢查、調(diào)整后再重新穿束。

施工工藝《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下：施工前期準(zhǔn)備→放線定點→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。

一、波紋管安裝與錨墊板埋設(shè)波紋管是用來預(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，無油污，無孔洞和不規(guī)則褶皺，咬口無松動，無開裂，無脫扣，在一定的外荷載作用下，有抵抗變形的能力，在澆筑混凝土過程中水泥漿不能滲入管內(nèi)。1.波紋管的埋設(shè)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、控制點坐標(biāo)進(jìn)行打點放線，對應(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)計要求選用波紋管預(yù)留孔道（超長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先選用塑料波紋管），針對不同的束選用相應(yīng)的波紋管直徑以保證管道內(nèi)一定面積的空隙以利灌漿、穿束。材料設(shè)備材料設(shè)備《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的材料設(shè)備明細(xì)見表1、表2。1.材料（表1）2.設(shè)備（表2）參考資料：

質(zhì)量控制質(zhì)量控制《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2003要求進(jìn)行檢查、檢驗和驗收合格后方可使用。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》GBAT14370-2007的要求，且應(yīng)滿足應(yīng)力幅度為120兆帕的動載試驗，經(jīng)200萬次荷載循環(huán)無斷絲；錨具配套產(chǎn)品如錨墊板、錨下螺旋筋尚應(yīng)滿足設(shè)計及相關(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/T529-2004或《預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬螺旋管》JG/T3013-1994標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。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，特別是油污。3.波紋管卷制完成后，進(jìn)行水密性實驗等工作。預(yù)應(yīng)力筋下料場地清潔，下料、擠壓錨具完成后將鋼絞線編號盤好，下墊枕木，并用防雨布包裹嚴(yán)實備用。1.穿束過程中嚴(yán)格控制鋼絞線的伸出長度和預(yù)留長度，確保材料不浪費。2.穿束時，鋼束運(yùn)行過程中，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還在繼續(xù)運(yùn)行的情況。安全措施安全措施采用《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：1.穿束時必須設(shè)置牢固可靠的操作平臺，臨邊作業(yè)時，須有安全可靠的外平臺及防護(hù)措施。操作時應(yīng)在顯著位置掛安全警示牌，交叉作業(yè)時，應(yīng)在作業(yè)平臺上方鋪設(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，防止鋼絞線散開。鋼絞線從下料盤到梁端的路徑設(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3個位置必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)，并建立三點之間通信聯(lián)系。5.施工用電應(yīng)符合《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，現(xiàn)場用電應(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)人員動電，以防觸電傷人。環(huán)保措施環(huán)保措施《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的環(huán)保措施如下：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。3.作業(yè)面上禁止有油污污染鋼絞線。4.穿束機(jī)更換的潤滑油脂，必須妥善收集處理，嚴(yán)禁隨意傾倒。

效益分析效益分析《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》可實現(xiàn)150-200米超長預(yù)應(yīng)力穿束，為超長、大空間預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工提供了更大的選擇空間。在工程成功應(yīng)用機(jī)械穿束實例，經(jīng)濟(jì)效益大大提高，表3為傳統(tǒng)穿束與機(jī)械穿束效益對比情況分析表。參考資料：

應(yīng)用實例應(yīng)用實例《超長預(yù)應(yīng)力鋼絞線機(jī)械穿束施工工法》的應(yīng)用實例如下：昆明新機(jī)場航站樓樓前高架橋（F2-M橋），東西向長432米，寬50米，橋面面積21600平方米，橋高16.05米（-5.45米-+10.60米）。位于B1-F2層，為離港層大平臺，下臥昆明市軌道交通6號線航空港南站，F(xiàn)2-M橋與停車樓重疊范圍內(nèi)墩柱共構(gòu)，出停車樓兩側(cè)與兩側(cè)F1-R橋和F1-L橋相接的分聯(lián)公用墩處設(shè)置蓋梁，全橋一色現(xiàn)澆清水混凝土連續(xù)箱梁。2010年11月1日至2010年12月31日，在60天內(nèi)完成混凝土27839.5立方米、鋼筋制安4715.6噸、模板制安72200平方米、支架搭設(shè)約30萬立方米，фs5.2鋼絞線共計705.024噸（約64萬米），鋼絞線單股長155米，預(yù)應(yīng)力穿束從開始到結(jié)束僅持續(xù)了9天，大大提高了工作效率，保證了新機(jī)場“12.31”重大進(jìn)度節(jié)點目標(biāo)的如期實現(xiàn)（圖8）。圖8機(jī)場高速兩面寺立交橋工程于2010年2月開工，2010年6月竣工，工程位于昆明新機(jī)場高速路第一標(biāo)段金瓦路，分為左幅和右幅，左幅：5聯(lián)，共計417米；右幅：4聯(lián)，共計387米?，F(xiàn)澆