箱梁钢筋笼安全快速施工技术研究

箱梁钢筋笼安全快速施工技术研究

王凡

中国水利水电第七工程局有限公司  四川成都610000

摘要：简支箱梁钢筋绑扎工序主要在钢筋绑扎胎具内完成，绑扎施工进度受到绑扎人员数量、绑扎人员技术水平、绑扎工装等多方面因素影响制约，因此对钢筋绑扎制约因素，一方面，要深入认识各项制约因素的影响深度，另一方面要掌握制约因素的控制方式及改进方式。本章选取简支箱梁钢筋绑扎因素制约影响因素，分析钢筋施工进度与各项制约因素之间的关联性，以确定最关键制约因素，针对其指定专门的控制措施，得到提高箱梁钢筋绑扎施工进度的方案。

关键词：箱梁；钢筋绑扎；钢筋笼制作

在现代交通建设中，箱梁作为一种常见的桥梁构件，承载着重要的交通运输任务。然而，在传统的箱梁施工过程中，存在着一些安全隐患和施工效率低下的问题。为了解决这些问题，本研究针对箱梁施工过程中的关键环节，如钢筋笼制作、运输和安装等方面，进行了深入的技术研究和实践探索，以提升施工质量和效率。

1.箱梁钢筋绑扎施工分析

简支箱梁钢筋主要由HRB400Φ22、HRB400Φ20、HRB400Φ18、HRB400Φ16、HRB400Φ12、HPB300Φ16、HPB300Φ12、HPB300Φ8八种类型钢筋组成，其中32m标准长度简支箱梁设计钢筋总量为57.38t/孔，24m标准长度简支箱梁设计钢筋总量为46.17t/孔。简支箱梁钢筋绑扎分为底腹板与顶板两个阶段进行，顶板钢筋绑扎需在底板钢筋绑扎完成后搭设施工排架，在排架上进行。简支箱梁钢筋绑扎时，外侧钢筋由施工人员直接抬运至钢筋绑扎胎具内直接落槽安装，施工速度较快，顶层钢筋绑扎需单独搭设钢筋绑扎内胎具，钢筋均采用人工抬装至现场有人工进行观察定位绑扎。

表1预制箱梁钢筋用量统计表

图1标准长度简支箱梁钢筋分布统计表

根据统计数据分析，简支箱梁钢筋主要为HRB400Φ22、HRB400Φ20、HRB400Φ18、HRB400Φ16、HRB400Φ12五种主筋组成，其中HRB400Φ22、HRB400Φ20主要分布在简支箱梁梁端1.5m范围内，其余钢筋均布置在跨中范围。

（1）钢筋绑扎人员配置分析

简支箱梁钢筋绑扎胎具分为钢筋均采用人工抬装，底腹板与顶板由两组人进行施工，按照现场对3#绑扎胎具施工情况进行统计分析单个绑扎胎具在绑扎过程中底板配置22人，顶板配置25人，可完全满足现场绑扎施工作业，因受现场施工作业面限制若在增加施工人员施工进度提高量不大。但在增加简支箱梁胎具同时增加人员的条件下，可大幅度提高施工进度。因此，施工人员的投入必须与钢筋绑扎胎卡具的投入相匹配。

（2）钢筋绑扎人员水平分析

制梁场现场简支箱梁钢筋绑扎施工配置施工班组两个，两个班组人员数量分别为47人与25人，针对两个班组2021年10月施工进度统计情况分析（见下表），结果表明，作业班组一与作业班组二平均值施工效率仅相差0.02孔/人/月，按照各自施工效率来看，预简支箱梁钢筋绑扎进度受前期刚开始施工过程中，施工人员刚开始绑扎，施工效率高低起伏较大，后续熟练施工后，绑扎施工效率基本可维持在一个相对平均的状态。简支箱梁钢筋绑扎进度整体受施工人员水平高低影响较小，但是在长期熟练施工后，施工效率要相较前期施工人员效率大幅度提高。

表2 2021年10月简支箱梁钢筋绑扎情况统计表

（3）钢筋绑扎工装分析

针对本项目预制箱梁钢筋绑扎胎卡具的配置进行分析，本项目钢筋绑扎分为底腹板与顶板两个阶段进行，箱梁底板及外腹板钢筋在外胎具上绑扎成型，顶板钢筋绑扎需在底腹板钢筋绑扎完成后搭设施工排架，在排架上进行。绑扎胎具仍采用比较传统的工装。拼装过程中速度缓慢，拼装后架体无法稳定，架体精度需不断进行调整后在单独采用钢筋进行固定，施工效率低下，施工质量无法保证。

根据2021年10月份简支箱梁钢筋绑扎情况统计表可知，底板钢筋与顶板钢筋绑扎施工按照绑扎数量及人工投入情况进行施工效率分析，发现顶板钢筋绑扎施工效率相较底板钢筋绑扎施工效率值差值达到了0.647t/人，顶板钢筋绑扎施工效率严重低下。若能提高顶板钢筋绑扎施工效率，简支箱梁钢筋绑扎施工进度将得到大幅度提高。

表3 2021年10月简支箱梁钢筋绑扎情况统计表（32m）

顶板钢筋在绑扎施工受钢筋内胎具搭设速度缓慢、绑扎过程中无定位装置等因素影响，绑扎效率得不到提高，因此需要制作出有效的工艺装备方可实现快速钢筋绑扎技术。

2.液压钢筋内胎具安全性分析

根据制梁场箱梁预制工程的具体情况，钢筋笼内胎具在拆除时顶板钢筋重量全部压在内胎具顶面，内胎具承受重量极大，胎具处于卡死状态，无法拆除，必须依靠龙门吊进行吊装钢筋笼，卸掉内胎具承受的重量方可拆除。

采用液压内胎具，在内胎具底部支撑点设置液压千斤顶，在拼装内胎具时，将排架插入千斤顶套管内，起升千斤顶，将内胎具顶升至指定高度，在进行箱梁顶板钢筋绑扎，绑扎完成后再卸载千斤顶压力，通过液压系统降低内胎具高度，直至不承受压力，再由施工人员进入钢筋笼内进行内胎具拆除工作，拆除过程中不再需要由龙门吊提起钢筋笼进行拆除作业，施工安全性极大的提高。

图2液压式箱梁内胎具正面图

3.液压钢筋内胎具施工

传统型箱梁内胎具一直采用拼装式钢管支架，拼装过程中速度缓慢，拼装后架体无法稳定，架体精度需不断进行调整后在单独采用钢筋进行固定，施工效率低下，施工质量无法保证。为此，我们在此基础上对内胎具进行研究，将拼装式支架按照单元段落划分，每个单元单独作为一个整体，上下节段分开设置，下部液压顶升装置，中部整体式轨道装置，上部移动式钢筋定位装置。下部液压顶升装置采用液压千斤顶、钢套管组装而成，主要作用在于为中部整体式轨道装置提供快速安装定位，同时使内胎具可达到自行起升下落。中部整体式轨道装置采用钢管与槽钢焊接组装而成，主要为上部移动式钢筋定位装置提供行走条件。上部移动式钢筋定位装置采用滑轮、钢管、钢筋定位卡槽装置共同组成，主要作用是提高支架安装速度，准确定位钢筋安装位置。通过这三部分装置的组合可以保证钢筋骨架快速安装，同时支架拆除过程中确保了施工人员的安全性。

施工时首先在钢筋笼绑扎胎具底板处布置液压千斤顶，千斤顶内安装钢套管排架，将中部整体式轨道支架分段插入套管内，再将上部整体式支架通过万向滑轮从中部整体式支架槽钢轨道内滑移至相应位置，通过液压千斤顶将支架顶升至设计高度，达到快速、精准搭设内胎具效果；拆除是通过液压千斤顶将支架降低，施工人员将上部支架通过下部槽钢轨道直接滑出，再将下部支架整体搬出，以避免施工人员在龙门吊将钢筋笼吊起过程中进入钢筋笼内拆除支架。采用箱梁钢筋笼安全快速施工技术，可节约施工成本450元，缩短施工直线工期0.4天。

4.本章小节

本报告通过对液压式箱梁钢筋绑扎内胎具进行研究，分析绑扎人员数量、绑扎人员技术水平、绑扎工装等多方面因素影响制约。得出具体结论如下：

（1）简支箱梁钢筋绑扎时在增加简支箱梁胎具同时增加人员的条件下，可大幅度提高施工进度。因此，施工人员的投入必须与钢筋绑扎胎卡具的投入相匹配。

（2）简支箱梁钢筋绑扎进度整体受施工人员水平高低影响较小，但是在长期熟练施工后，施工效率要相较前期施工人员效率大幅度提高。

（3）采用液压式钢筋绑扎内胎具安全、快速实现胎架搭设装置，同时提高施工人员在内胎具拆除过程中的安全性及施工快捷性。

5.结束语

本文的研究成果表明，“箱梁钢筋笼安全快速施工技术”在提高施工效率和保障施工安全方面具有良好的应用前景。该技术的成功运用不仅能够提高施工质量和效率，减少施工风险和事故发生的可能性，也能够为桥梁工程的快速建设做出积极贡献。未来，在该技术的基础上，还可以进一步探索和创新，以满足不同项目需求的施工要求。相信通过持续努力和进一步研究，该技术将会在桥梁工程领域发挥更大的作用，推动交通建设的高效、安全和可持续发展。