建设工程—公路预制箱梁施工安全工法.docx

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1、公路工程预制箱梁施工安全作业工法1 .前言随着公路交通基础建设的加大，预制箱梁在公路工程施工中非常常见，由于工序多、预制周期长作为工程建设中的关键线路，成为影响建设工期的一个关键因素，同时作为品质工程建设中的重要一环，提高预制箱梁质量、保证施工安全和加快预制速度有效缩短建设工期成为公路工程建设的发展方向，也是在工程建设领域落实习近平总书记“以人为本”的重要体现，因此如何提高箱梁预制质量、保证施工安全、提高作业效率、缩短预制箱梁施工周期成为关键。传统的工艺是先大量制作箱梁台座，再在台座上绑扎底腹板钢筋，然后采用常规吊装方式进行安装外模、内膜、端模，再进行顶板钢筋绑扎及浇筑混凝土（如下图17所示）

2、。施工顺序为底腹板钢筋绑扎f预应力管道定位安装f安装侧模f安装内膜f顶板钢筋绑扎一安装端模及锚垫板f安装拉杆及压杠f浇筑混凝土，各工序逐序进行，不能平行流水作业；在浇筑混凝土时，箱梁外模顶部未设置安全作业平台，人员通行及作业困难且高处坠落风险高；传统的作业方式不能流水作业，钢筋不能提前绑扎，钢筋须现绑现用，预制效率极低，造成预制箱梁施工周期长，安全也得不到有效保障；同时由于台座增加临建用地面积增大，逐序施工人员窝工大、预制周期长、台座循环慢，施工成本增高；由于钢筋、波纹管位置存在定位不准、线型不顺等现象，造成钢筋绑扎间距质量差、保护层厚度合格率不高；箱梁外模为异形结构重心偏体积大，安拆作业时需

3、对每节段间进行吊装、安拆连接螺栓，存在吊装频繁、人员配合多、精准就位难，造成外模安拆作业时间长效率低危险性高等问题；在浇筑混凝土过程中作业人员踩踏顶板钢筋进行浇筑混凝土，行走、施工不便，易导致工人被梁板顶面剪力筋、对拉杆、压杆等突出物绊倒造成伤害，临边无防护，易发生坠落事故。以上传统工艺已难以适应现代公路工程建设速度和品质工程要求，也不符合现代施工“以人为本”的安全发展理念。图1-1传统预制箱梁施工工序顺序示意图2 .工法特点2.1 1提高施工质量本工法通过将底腹板钢筋在专制的胎架上进行整体绑扎，由于各种型号的钢筋可以直接放置在胎架限位卡槽和定位支架上，保证了预制箱梁底腹板钢筋、波纹管定位准确

4、，极大提高了钢筋绑扎质量，解决了保护层合格率不高、钢筋间距差的质量问题，同时由于不用再对放置到胎架上的各钢筋间距进行量测、调整，确保了钢筋绑扎的质量和速度，保证了底腹板钢筋整体线型优美；采用专用吊架对底腹板钢筋进行整体吊装，保证了底腹板钢筋入模质量。2.2 经济性好本工法通过将底腹板钢筋绑扎与箱梁外模组装二道工序可以实现同时平行施工、流水作业方式进行，有效缩短了箱梁预制周期，提高了作业效率，极大解决了人员窝工情况，缩短了台座使用占用周期，提高了利用率，从而实现减少台座数量，极大降低施工成本，加快了施工进度。2.3 安全性高在底腹板钢筋绑扎过程中，由于采用专制胎架，底腹板钢筋不会发生侧翻倾覆危险

5、，保证了钢筋绑扎作业人员安全；根据箱梁外模体积大结构重心偏及受力特点和利用杠杆原理，使用20#工字钢和2cm钢板加工焊接而成的“7”字型专用吊具并采用“中间挂（钩）、下端（止）挡、上端吊”吊装方式，实现一人操作即可完成箱梁外模多节段整体吊装且能精准就位的吊装作业方法，大大减少了小节段的吊装频次和配合吊装人员，提高了作业效率，降低了起重吊装过程中存在的风险；采用三角形装配式桁架可以一次性将底腹板钢筋整体吊装入模，即防止绑扎好的钢筋在吊装过程中发生变形提高了入模质量又提高了安全性和作业效率；在箱梁外模两侧设置安全作业平台，解决了顶板作业人员通行困难和实现安全作业，安全性高。2.4 适用性强本工法操

6、作简单、投入低，省工省力省时，降低施工成本、提高作业效率,极大保证了施工质量和人员安全，适用性强。3 .适用范围本工艺技术可广泛用于公路工程中各种规格的预制箱梁施工。4 .工艺原理根据预制箱梁底腹板钢筋图纸，对预制箱梁底腹板钢筋绑扎采用专用胎架定位绑扎技术，其专用胎架框架采用100nlm的槽钢，钢筋定位卡槽采用50mm的角钢，水平筋定位工具分别为直径IOnInl和12mm的钢管加工而成，探索出了一个具有定位准确、防倾覆能力强、可以实现流水线作业的底腹板钢筋绑扎安全施工方法，在提高效率、质量时又提高了安全性；在底腹板钢筋绑扎的同时，采用“7”字形箱梁外模专用吊具和采用“中间挂（钩）、下端（止）挡

7、、上端吊”的挂接吊装技术，在一人操作下完成箱梁外模的组装工作，提高了作业效率降低了吊装配合人员，做到了“技术保安全”的本质安全，也实现底腹板钢筋绑扎与箱梁外模组装两道工序能同步施工、流水作业，极大缩短了箱梁预制周期；再采用16#工字钢与648.3*3.6三的钢管组合加工成一个与预制箱梁长度一致的三角形装配式桁架梁底腹板钢筋整体吊装专用吊具，将绑扎好的底腹板钢筋一次性整体吊装入模；在顶板作业及浇筑混凝土前，将箱梁模板两侧的三角支架装配式或悬挑固定式作业平台安装到位，解决了作业人员在顶板作业时行走、施工不便、坠落危险问题，避免了作业人员被顶板钢筋、压杠及对拉杆等突出物绊倒和发生临边高处坠落事故，实

8、现人员作业安全。5 .施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1.1工艺流程图5.2施工方法及操作要点5.2.1施工准备（1）制作底腹板钢筋绑扎胎架胎架具体尺寸依据设计图纸中钢筋间距、波纹管位置确定，采用IOonIm的槽钢作为胎架框架，底板水平钢筋与底腹板立筋定位卡槽采用50mm的角钢，水平筋定位工具分别为直径IonIm和12mm的钢管加工成底腹板钢筋绑扎胎架，如下图5.2.1-1所示：图5.2.1-1预制箱梁底腹板钢筋绑扎胎架立面图(2)制作预制箱梁外模“7”字型专用吊具根据预制箱梁模板外模的结构特点、重心偏及受力特点和杠杆原理，采用20#工字钢和2cm厚钢板加工焊接成一个“7”字型结

9、构的专用吊具，在T字型专用吊具顶部焊接高度为10cm、厚度为2cm的一排带有吊装孔眼的长条钢板，作为起重吊点；在“7”字型专用吊具内侧合适位置的工字钢两侧焊接两个“凹”型挂接钢板，用于挂接到预制箱梁模板外模背面的钢横架上，实现挂接吊装，如下图5.2.1-2所示:图52.1-2预制箱梁外模“7”字型专用吊具示意图(3)制作三角形装配式桁架吊装专用吊具采用16#工字钢、680X4mm钢管做框架，648.3X3.6mm的钢管做腹杆组合加工而成一个等腰三角形装配式桁架梁专用吊装吊具(其长度与宽度应根据预制箱梁的具体长度和底腹板的宽度决定；为装配式可实现长短调节，桁架须经验算)，实现底腹板钢筋及顶板钢筋

10、能一次性整体吊装入模，起吊时可采用单钩起吊或双钩抬吊方式。如下图5.2.1-3、5.2.1-4所示：工字钢+钢管三角桁架结构立面图预制箱梁节段连接盘示意立面图图521-3等腰三角形装配式桁架梁专用吊具结构示意图图5. 2.1-4等腰三角形装配式桁架梁专用吊具图5.2.2底腹板钢筋绑扎和组装箱梁外模(1)底腹板钢筋绑扎将提前加工好的底腹板钢筋根据安装顺序，直接放置在胎架上进行整体绑扎，由于采用胎架限位卡槽和定位支架，实现了钢筋绑扎“无尺化”，保证腹板纵向及横向钢筋间距、波纹管等安装位置准确，也确保了腹板钢筋整体线型优美，提高了钢筋绑扎质量；由于定位放置，在绑扎过程中不需要再考虑间距、位置，从而也

11、提高了作业效率，实现了流水线作业；因受胎架保护，底腹板钢筋在绑扎过程中也不会发生倾覆，保证了安全作业，如下图5.2.2T所示：图5.22-1预制箱梁底腹板钢筋绑扎及效果图（2）组装预制箱梁外模在底腹板钢筋在胎架上绑扎的同时，利用“7”字形外模专用吊具，采用“中间挂（钩）、下端止（挡）、上端吊”的吊装技术，在一人操作下将预制箱梁模板一次性、多节段整体吊装，并精准就位到预制台座的两侧，快速、有序将预制箱梁外模组装完成，为底腹板钢筋入模提供条件，如下图5.2.2-2所示：图5.2.2-2预制箱梁外模吊装施工组装图5.2.3底腹板钢筋整体吊装入模利用量身定做的等腰三角形装配式桁架梁专用吊具，将各吊链吊

12、钩等间距的挂接到底腹板钢筋骨架上，然后整体起吊，一次性、快速的将绑扎好的底腹板钢筋整体、一次性、快速的吊移到已组装好外模的箱梁台座上，在吊装过程中由于各受力点均匀、合理、同步，确保底腹板钢筋不变形，保持原有的绑扎质量，且实现安全吊移入模，如下图5.2.3T所示：图52.37底腹板钢筋整体吊装入模图5.2.4安装箱梁顶板安全作业平台在预制箱梁外模外侧上部设置底板宽度为50cm、分段制作的装配式安全作业平台（如下图5.2.4-1、5.2.4-2所示），箱梁外模为液压模板时，因不要吊装与场地空间影响，作业平台可采用悬挑固定式（如下图5.2.4-3所示）；当为非液压模板时，可视吊装、空间等因素影响，可

13、将部分或全部作为可拆卸的装配式作业平台；平台底板采用3mm防滑钢板，底板框架和三角形支撑架为50mm角钢，作业平台也可设置为悬挑式，防护栏杆的立柱、横杆（上、下横杆）采用20钢管，立柱间距在1L5m左右（与箱梁模板外框架立柱间距一致），上横杆高度距平台底板1.2m,下横杆在上横杆与踢脚板之间，踢脚板高度为0.2m,立柱底座用25钢管做套管，做到安拆方便；预制箱梁顶板作业平台的安装，方便了作业人员上下和通行，为顶板钢筋安装、浇筑混凝土等其他在箱梁顶部施工的作业人员提供了安全的作业平台，有利于施工和作业安全。图5.2.4-1预制箱梁安全作业平台（立面示意图图5.2.4-2预制箱梁（装配三角支架式）

14、安全作业平台图图5.2.4-3预制箱梁（悬挑固定式）安全作业平台图6.材料与设备6.1材料主要材料要求见表6.I-E表6.1-1序号材料名称规格用途1工字钢20#“7”字型专用吊具2工字钢16#三角形装配式桁架梁专用吊具3钢管804三角形装配式桁架梁专用吊具-纵向承重杆4钢管48.3X3.6三角形装配式桁架梁专用吊具-两侧腹杆、水平横杆5钢管DN20安全作业平台防护栏杆-立柱及横杆6钢管DN12底腹板钢筋绑扎胎架-水平筋定位工具套管7钢管DNlO底腹板钢筋绑扎胎架-水平筋定位工具8槽钢10#底腹板钢筋绑扎胎架框架-立柱、斜撞、横向与纵向底座9角钢50*50*3底腹板钢筋绑扎胎架-腹板立筋与底板

15、纵向钢笳定位卡槽10安全作业平台底板三角支撑架、底板框架11钢板20mm厚三角形装配式桁架梁专用吊具连接法兰盘12“7”字型外模专用吊具吊耳、凹型钢板及连接固定钢板13防滑钢板3mm厚安全作业平台底板14钢丝绳16mm“7”字型外模专用吊具与三角形装配式桁架梁吊具的吊索15高强螺栓M16三角形装配式桁架吊具法兰盘连接螺栓16普通螺栓M16安全作业平台底板三角支撑架固定螺栓6.2机具设备电焊机、台钻、切割机、氧气乙块、起重机7 .质量控制7.1 1施工过程应遵守表7.1-1中所列规范的要求：表7.1-1标准、规范序号规范名称标准号1公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2017)2公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650-2020)3公路工程施工安全技术规范(JT