超长预应力钢绞线机械穿束施工工法

超长预应力钢绞线机械穿束施工工法完成单位：XXX有限公司XX有限公司XX分公司完成人：XXXXXXXXXXXX1、前言自20世纪800年代以来，为为了扩大空间间，增加空间间分割自由度度，大型桥梁梁、高层、超超高层建筑和和超长混凝土土结构大量涌涌现，预应力力混凝土成为为桥梁等大跨跨度工程首选选的施工技术术。预应力混混凝土具有用用途广、强度度高、是比较较有发展前途途的工程技术术之一，与普普通钢筋混凝凝土结构相比比，预应力混混凝土结构具具有挠度小、跨跨度大、自重重轻、抗裂性性能好、节约约钢材等诸多多优点。在增增加了建筑物物的实用性和和美观性的同同时也加大了了工程施工难难度。XX新机场航站站楼楼前高架架桥主桥工程程，桥宽50米，全长432米，共计三三联，单联长长度144m（钢绞线单单股长155米）。钢绞绞线用量共计计700余吨，累计计约6400000延长米，工工期紧张，如如何缩短施工工工期和确保保超长预应力力穿束的实现现是一具有重重大挑战的技技术难题。在XX新机场航航站楼楼前高高架桥（F2-M桥）、XX机场高速两两面寺立交桥桥工程及XX二环快速系系统改造工程程，施工过程程中我公司会会同XX有限公司和XX分公司，对对预应力机械械穿束技术进进行了认真研研究与实验，成成功应用了预预应力机械穿穿束技术，逐逐步形成超长长预应力钢绞绞线机械穿束束施工工法。由于在解决决超长有粘结结预应力穿束束和缩短施工工工期方面效效果明显，其其技术先进、操操作方便，有有显著的社会会和经济效益益。XX新机场航站站楼楼前高架架桥（F2-M桥）获2010年度云南建建工集团建筑筑科技进步一一等奖结构质质量十佳工程程。停车楼及及高架桥、引引桥综合施工工技术设计与与应用技术获获云南建工集集团2010年度科技进进步奖一等奖奖。2、工法特点2.0.1传传统预应力钢钢绞线穿束通通常使用人工工穿束，最大大人工穿束长长度约在70m以内，超长长预应力人工工穿束费工费费时，波纹管管内钢绞线数数量越多越难难实施，施工工多采用分段段牵引方式，必须在波纹管上开牵引孔，存在质量隐患。本工法可实现150m～200m超长预应力穿束；2.0.2在解解决了超长预预应力穿束难难题的同时，有有粘结预应力力穿束施工难难度得到了大大幅度降低，降降低了施工成成本。机械穿穿束由4人加一台设设备为一个作作业组，施工工速度快，平平均穿束速度度达40m/mmin，最快可达78m/mmin；2.0.3使使用机械穿钢钢绞线时无需需提前下料，对对作业面无特特殊要求。钢钢绞线用钢管管架设下料盘盘固定，成捆捆使用，下料料盘设置灵活活，离梁端头头可近可稍远远，结构需要要多长就穿多多长，可明显显减低原材损损耗及避免下下料误差；2.0.4本工工法所使用穿穿束机总重约约60Kg,拆装、移动动极其方便。3、适用范围200m以内有有粘结预应力力混凝土结构构钢绞线穿束束施工。4、工艺原理预应力钢绞线穿穿束机，由一一个基座，基基座前侧固定定了电机、制制动装置、砂砂轮切割机，后后侧固定两块块固定板，四四组转动轮（主主动轮、从动动轮、副主动动轮、副从动动轮）设于固固定板之间，五五个两两啮合合的齿轮等主主要构件组成成。图4-1预预应力穿束机机平面示意图图图4-2预应力穿束束机剖面图在完成预应力孔孔道波纹管埋埋设、检查验验收，穿束机机安装就位后后，预应力钢钢绞线的一端端从基座后侧侧装入，预应应力钢绞线依依次穿过后侧侧的定位孔、主主动轮、和从从动轮之间的的凹槽、副主主动轮和副从从动轮之间的的凹槽、前侧侧的定位孔之之后穿进对应应的波纹管道道口，然后调调节调整螺母母使螺杆下降降压迫轴承座座和副轴承座座，直到所有有转动轮都尽尽可能的夹紧紧预应力钢绞绞线，最后启启动电机。图4-3预预应力穿束机机各齿轮配合合关系将钢绞线穿过穿穿束机定位滚滚轮控制钢绞绞线及运行方方向，采用电电机作为动力力，带动由齿齿轮组成的减减速装置将钢钢绞线穿入波波纹管内。通通过变频控制制系统，可灵灵活自如的控控制钢绞线前前进或后退的的速度。钢绞绞线穿束过程程中遇到阻碍碍能迅速退回回，检查、调调整后再重新新穿束。5、施工工艺流流程及操作要要点5.1工艺流流程施工前期准备→放线定点→焊接托架筋→安装预应力力波纹管→焊波纹管定定位筋→安装锚垫板板、螺旋筋→检查验收波波纹管→机械穿入钢钢绞线→检查预应力力钢绞线数量量和孔道质量量→进入下道工工序施工。5.2操作要要点5.2.1波波纹管安装与与锚垫板埋设设波纹管是用来预预留预应力孔孔道的，因此此预应力混凝凝土用波纹管管应内、外清清洁，无油污污，无孔洞和和不规则褶皱皱，咬口无松松动，无开裂裂，无脱扣，在在一定的外荷荷载作用下，有有抵抗变形的的能力，在浇浇筑混凝土过过程中水泥浆浆不能渗入管管内。1.波纹管的埋埋设1）预应力波纹纹管坐标根据施工图所示示预应力筋孔孔道曲率、控控制点坐标进进行打点放线线，对应的孔孔道坐标用粉粉笔在钢筋架架上标记定位位。2）波纹管的选选用根据设计要求选选用波纹管预预留孔道（超超长预应力结结构宜优先选选用塑料波纹纹管），针对对不同的束选选用相应的波波纹管直径以以保证管道内内一定面积的的空隙以利灌灌浆、穿束。3）波纹管托架架为保证波纹管埋埋设高度、曲曲线坐标及混混凝土浇筑过过程中位置的的准确，采取取φ12托架筋焊于于梁箍筋上，根根据并沿长度度方向每米用用φ6的U型钢筋电焊焊在托架筋上上，确保管道道在混凝土浇浇注时不上浮浮，不变位。管管道容许偏差差纵向不大于于30mm，竖向不大大于10mm。4）波纹管接长长当波纹管需接长长时，用大一一号的波纹管管做接头，接接头管长度为为300mm～400mm，在接头处处用胶带密封封，防止渗漏漏。如图所示示：5）准确的孔道道波纹管预埋埋（孔道坐标标、曲率、曲曲线），是保保证预应力工工程施工质量量的关键，同同时也有利于于预应力筋穿穿束施工的顺顺利进行。6）做好成品保保护工作，防防止人员踩踏踏变形、移位位和波纹管损损坏，保证预预应力工程质质量和防止穿穿束堵管现象象。2.锚垫板埋设设1）根据束的根根数的不同，选选用与之相适适应的锚板及及螺旋筋。2）安装时，先先安装螺旋筋筋，再安装锚锚垫板，锚垫垫板的端部平平面应与钢束束轴线垂直，必必要时可将螺螺旋筋、锚垫垫板与周围钢钢筋焊接在一一起。3）锚垫板安装装时注意灌浆浆孔应朝上布布置。锚垫板板与波纹管连连接处用海绵绵或棉纱将缝缝隙填充密实实，并用塑料料胶布缠绕密密封，防止漏漏浆。张拉端锚具安装装示意图如下下：固定端锚具安装装示意图如下下：5.2.2机机械穿束1.作业平台准准备机械穿束施工前前，应搭设可可靠的穿束施施工作业平台台。作业平台台需满足同时时容纳2人和一台穿穿束设备所需需作业面（不不小于1.5m××3.0m）。2.钢绞线为预预应力工程的的主要材料，其其质量好坏直直接影响到整整个工程的质质量，因此对对所用的钢绞绞线应严格检检查、验收、妥妥善存放。3.每条梁的预预应力波纹管管埋设完并且且端头板固定定好后，架设设穿束机械，吊吊运钢绞线至至梁端头附近近，用钢管架架设下料盘固固定钢绞线，下下料盘适当靠靠近穿束位置置(水平距离小小于20m，垂直高差差小于15m)。4.穿束本工法所采用的的机械穿束由由4个人和一台台穿束机组成成一个工作组组（穿束梁两两端各1人、钢绞线线下料盘1人、机械操操作1人），准备备就绪后开机机穿束，根据据锚具及千斤斤顶所需尺寸寸预留外伸长长度（约900mm）后切断，完完成单根穿束束，如此循环环直至穿束完完成。6、材料与设设备6.0.1材材料序号设备名称设备型号数量备注1波纹管Ф90、Ф1110根据工程需要2无粘结预应力筋筋Φs15.23群锚QM15-9、QM15--11、QM15--12、QM15--16、QM15--184钢管Φ48×3.55作业平台及钢绞绞线固定6.0.2设备备序号设备名称设备型号单位数量用途1穿束机3.0kw台1穿束2手提式砂轮机0.6kw台1钢绞线切割3砂轮切割机1.4kw台3波纹管切割4电焊机33.6KVAA台3波纹管托架5角磨机台2钢绞线端头打磨磨6活动扳手22把2搭设作业平台及及下料盘7对讲机TX-818台3信号联络7、质量控制7.1工程质质量控制标准准预应力钢绞线应应按照国家标标准《预应力力混凝土用钢钢绞线》(GB/T55224-22003)要要求进行检查查、检验和验验收合格后方方可使用。锚锚具标准应符符合《预应力力筋用锚具、夹夹具和连接器器》(GB/T114370--2007))的要求，且且应满足应力力幅度为1220Mpa动载试验，经经200万次次荷载循环无无断丝;锚具配套产产品如锚垫板板、锚下螺旋旋筋尚应满足足设计及相关关规范要求。预预应力管道采采用塑料或金金属波纹管，性性能应符合《预预应力混凝土土桥梁用塑料料波纹管》（JT/T529-2004）或《预应力混凝土用金属螺旋管》（JG/T3013-1994）标准规定的要求；7.2质量保保证措施7.2.1钢绞绞线不得锈蚀蚀（浮锈除外外），钢绞线线不得有死弯弯，否则应切切除；7.2.2应采采取措施防止止钢绞线污染染，特别是油油污；7.2.3波纹纹管卷制完成成后，进行水水密性实验等等工作。预应应力筋下料场场地清洁，下下料、挤压锚锚具完成后将将钢绞线编号号盘好，下垫垫枕木，并用用防雨布包裹裹严实备用。7.3过程控控制7.3.1穿穿束过程中严严格控制钢绞绞线的伸出长长度和预留长长度，确保材材料不浪费；；7.3.2穿穿束时，钢束束运行过程中中，专人负责责观察、控制制运行情况，避避免出现钢绞绞线穿破出波波纹管还在继继续运行的情情况；7.3.3穿穿束结束后，专专人负责检查查穿束的数量量，两端均要要检查、核对对，严格依照照设计要求穿穿束；7.3.4若若发生堵管致致钢绞线过弯弯的现象，要要及时回退、切切除，更换预预应力筋重新新进行穿束，保保证钢绞线的的成型质量。8、安全措施8.0.1穿穿束时必须设设置牢固可靠靠的操作平台台，临边作业业时，须有安安全可靠的外外平台及防护护措施。操作作时应在显著著位置挂安全全警示牌，交交叉作业时，应应在作业平台台上方铺设隔隔离防护板,严防高空坠坠物伤人。高高处作业严格格执行《建筑筑施工高处作作业安全技术术规范》。8.0.2钢绞绞线应设置下下料盘，防止止钢绞线散开开。钢绞线从从下料盘到梁梁端的路径设设置隔离区，搭搭设防护栏，专专人全程监护护防止钢绞线线随意甩动伤伤人。8.0.3机械械穿束作业人人员须经上岗岗培训合格，优优先选择熟练练操作工人施施工，防止机机械伤人、穿穿出端伤人等等意外事故。8.0.4穿穿入端、穿出出段、下料盘盘三个位置必必须设专人监监护，并建立立三点之间通通讯联系。8.0.4施工工用电应符合合《施工现场场临时用电安安全技术规范范》（JGJ466-20055）标准规定定的要求，现现场用电应由由专业电工负负责搭接，必必须保证用电电安全，所有有电箱须有漏漏电保护装置置，防止漏电电伤人，做到到人走电断。严严禁私拉乱接接，施工用电电必须有专业业人员操作，严严禁非专业人人员动电，以以防触电伤人人。9、环保措施9.0.1预应应力钢绞线包包装材料应分分类回收。9.0.2废弃弃短料回收后后应妥善保存存，用于较短短的构件上，减减少资源浪费费。9.0.3作作业面上禁止止有油污污染染钢绞线。9.0.4穿穿束机更换的的润滑油脂，必必须妥善收集集处理，严禁禁随意倾倒。10、效益分析析本工法可实现1150m～200m超长预应力力穿束，为超超长、大空间间预应力混凝凝土结构设计计、施工提供供了更大的选选择空间。在在工程成功应应用机械穿束束实例，经济济效益大大提提高，下为传传统穿束与机机械穿束效益益对比情况分分析表：效益分析表表10.0--1穿束形式传统人工穿束机械穿束技术工期无改善缩短60%操作人数15人以上2-4人速度速度不均匀、容容易损伤波纹纹管匀速且高速，不不容易损伤波波纹管相关设备需要吊车、卷扬扬机等机械配配合预应力穿束机安全无改善降低施工难度及及安全风险11、应用实例例11.1XXX新机场楼前前高架桥XX新机场航站站楼楼前高架架桥（F2-M桥），东西西向长432m，宽50m，桥高16.055m（-5.455m～+10.660m）。位于B1～F2层，为离港港层大平台,下卧XX市轨道交通6号线航空港港南站，F2-M桥与停车楼楼重叠范围内内墩柱共构，出出停车楼两侧侧与两侧F1-R桥和F1-L桥相接的分分联公用墩处处设置盖梁，全全桥一色现浇浇清水混凝土土连续箱梁。2010年111月1日至2010年12月31日，在短短短的60天内完成混混凝土278399.5m3、钢筋制安4715..6t、模板制安722000m2、支架搭设设约30万立方米，Φs15.2钢绞线共计705.0024t（约64万米），钢钢绞线单股长长155m，预应力穿穿束从开始到到结束仅持续续了9天，大大提提高了工作效效率，保证了了新机场“12.31”重大进度节节点目标的如如期实现。施工图片：图11.1-11图11.1-22图11.1--3图11.1-334图11.1--5图11.1-6611.2机场场高速两面寺寺立交桥工程程机场高速两面寺寺立交桥工程程于2010年2月开工，2010年6月竣工，工工程位于XX新机场高速速路第一标段段金瓦路，分分为左幅和右右幅，左幅：：5联，共计417m；右幅：4联，共计387m。现浇连续箱梁的的高度在3m至27m之间，金瓦瓦路上梁宽从从19.711m变化至27.49