提高預(yù)制箱梁鋼筋間距合格率的措施及成果分析

作者簡介：賴春雙（1984—），工程師，主要從事公路與橋梁現(xiàn)場施工管理工作。

預(yù)制箱梁以其結(jié)構(gòu)受力明確、施工速度快、造價(jià)低、工藝簡單成熟等優(yōu)點(diǎn)在高速公路橋梁的建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。隨著檢測手段的提升，預(yù)制箱梁施工中的鋼筋間距合格率偏低問題日益凸顯，已成為制約橋梁工程質(zhì)量的一個(gè)突出問題，直接影響混凝土結(jié)構(gòu)工程的耐久性和安全性。文章通過某項(xiàng)目開展的“橋梁預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量提升品質(zhì)攻關(guān)行動(dòng)”，分析預(yù)制箱梁鋼筋間距合格率偏低的原因，并提出行之有效的解決措施，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的創(chuàng)優(yōu)質(zhì)量目標(biāo)。

提高;預(yù)制箱梁;鋼筋間距;合格率;措施

U448.21+3A321103

0 引言

近年來高速公路得到了飛速發(fā)展，為了保持良好的路線線形和合理的經(jīng)濟(jì)成本，鋼筋混凝土橋梁成為穿越山谷、跨越大河的首選線路，而預(yù)制箱梁以其結(jié)構(gòu)受力明確、施工速度快、造價(jià)低、工藝簡單成熟等優(yōu)點(diǎn)在高速公路橋梁的建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。但是，研究資料表明，由于在施工期內(nèi)沒有很好地控制鋼筋混凝土的鋼筋間距指標(biāo)，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)承載能力下降，減少了結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，造成了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和延性的下降，導(dǎo)致了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)＜叭松戆踩?。因此，在預(yù)制箱梁施工中，應(yīng)在分析鋼筋間距合格率偏低原因的基礎(chǔ)上，采取有效措施，提高鋼筋間距合格率，以確保箱梁結(jié)構(gòu)安全。

1 工程概況

廣西融河高速公路一分部標(biāo)段路線總長為25.057 km，合同金額達(dá)17.60億元，項(xiàng)目跨越2市3縣。其主線范圍內(nèi)設(shè)計(jì)橋梁共30座，其中大橋14座，特大橋1座，各橋梁共計(jì)預(yù)制箱梁977片。融河高速公路為“廣西公路品質(zhì)工程建設(shè)”及“橋梁預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量提升品質(zhì)攻關(guān)行動(dòng)”的試點(diǎn)項(xiàng)目，根據(jù)“品質(zhì)工程”和“品質(zhì)攻關(guān)行動(dòng)”的相關(guān)要求，對(duì)橋梁中的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)制定了合格率要求，其中鋼筋間距合格率為95%。在本項(xiàng)目中，預(yù)制箱梁鋼筋間距是工程質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行重點(diǎn)控制。

2 鋼筋間距合格率偏低成因分析及措施

2.1 原因分析

本項(xiàng)目對(duì)前期預(yù)制箱梁鋼筋間距合格率情況進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，本項(xiàng)目當(dāng)前

存在鋼筋間距控制不準(zhǔn)確、鋼筋分布受力不均勻的問題，

鋼筋間距合格率平均僅為89.2%，達(dá)不到“品質(zhì)工程”和“品質(zhì)攻關(guān)行動(dòng)”的要求。該項(xiàng)目針對(duì)提高鋼筋間距合格率問題，組織相關(guān)技術(shù)人員運(yùn)用QC方法控制和攻關(guān)，通過對(duì)本項(xiàng)目預(yù)制箱梁混凝土施工過程的施工工藝、質(zhì)量控制、檢查驗(yàn)收等多方面多角度進(jìn)行調(diào)查分析，總結(jié)出造成鋼筋間距合格率偏低的原因主要有以下幾種情況。

2.1.1 鋼筋綁扎密度不足

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場有些施工人員質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，綁扎鋼筋時(shí)并沒有按照技術(shù)交底要求的“拐角處鋼筋交叉點(diǎn)全部綁扎，中間平直部分的交叉點(diǎn)交錯(cuò)綁扎，綁扎點(diǎn)占交點(diǎn)的50%以上”進(jìn)行綁扎，尤其在一些中間平直段，發(fā)現(xiàn)施工人員有跳兩個(gè)甚至三個(gè)才綁一次的現(xiàn)象，這種違規(guī)操作首先降低了鋼筋之間的連接性及鋼筋骨架的穩(wěn)定性，使得在鋼筋吊裝及混凝土澆筑過程中，沒有足夠的連接力，鋼筋骨架很容易受外力而變形，降低了鋼筋安裝質(zhì)量。

2.1.2 吊移鋼筋骨架不符合要求

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在鋼筋吊移過程中，有時(shí)施工人員圖省事減少吊點(diǎn)（由要求的每截面三個(gè)吊點(diǎn)減少為兩個(gè)吊點(diǎn)或縱向減少吊點(diǎn)截面），或移動(dòng)過程中誤撞其他物體，均可導(dǎo)致鋼筋骨架變形扭曲。另外，由于鋼筋骨架自重也造成了一定的變形。同時(shí)，對(duì)吊裝后的鋼筋骨架進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)部分鋼筋綁扎絲有所松動(dòng)，在后續(xù)施工中，鋼筋骨架受到機(jī)振和人工振搗的影響，鋼筋局部發(fā)生一定的位移變形，導(dǎo)致預(yù)制梁鋼筋質(zhì)量在一定程度上降低。

2.1.3 施工人員踩踏預(yù)埋筋

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在預(yù)制梁混凝土澆筑過程中，工人在頂板進(jìn)行人工振搗，這期間，工人很容易觸碰到頂板預(yù)埋筋，再加上頂板預(yù)埋筋固定連接較差，頂板預(yù)埋筋很容易被碰倒，如果不及時(shí)扶起，將澆筑到混凝土內(nèi)，而頂板成型后預(yù)埋筋數(shù)量則會(huì)減少。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場20片預(yù)制梁的調(diào)查，其中13片的頂板鋼筋均有明顯缺少或傾覆現(xiàn)象，該情況的發(fā)生率為65%。由此，工人踩踏預(yù)埋筋屬于較為普遍的問題，而預(yù)埋筋傾覆降低了鋼筋安裝質(zhì)量。

2.1.4 人工振搗使用蠻力

在現(xiàn)場調(diào)查中，施工人員采用50型手提振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，使用期間會(huì)時(shí)常聽到夾雜鋼筋震動(dòng)的響聲，可以斷定梁場工人進(jìn)行混凝土振搗時(shí)振到鋼筋，且可以發(fā)現(xiàn)一些施工人員振搗到鋼筋以后仍用蠻力往里插入振搗棒，使得人工振搗破壞了鋼筋交叉點(diǎn)之間的連接，改變了鋼筋位置，導(dǎo)致鋼筋間距合格率降低。

2.2 提升預(yù)制箱梁鋼筋間距合格率措施

該項(xiàng)目針對(duì)提高鋼筋間距合格率問題，整理出切實(shí)可行、操作性強(qiáng)的對(duì)策、目標(biāo)及措施，并落實(shí)實(shí)施。

2.2.1 針對(duì)鋼筋綁扎密度不足，實(shí)施對(duì)策措施：增大綁扎密度，重要節(jié)點(diǎn)選擇焊接

（1）對(duì)鋼筋綁扎施工人員進(jìn)行了再交底，明確要求拐角處鋼筋交叉點(diǎn)全部綁扎，對(duì)于中間平直部分的交叉點(diǎn)，最多跳隔一個(gè)進(jìn)行交錯(cuò)綁扎，綁扎點(diǎn)占交點(diǎn)的50%以上，如圖1所示。

（2）對(duì)于底腹板交匯區(qū)等易發(fā)生變形部位的鋼筋，采取焊接方式進(jìn)行交點(diǎn)連接。

2.2.2 針對(duì)吊移鋼筋骨架不符合要求，實(shí)施對(duì)策措施：規(guī)范吊裝，違規(guī)處罰

（1）首先對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)再交底，明確鋼筋骨架應(yīng)使用三點(diǎn)式吊運(yùn)，如圖2所示。然后，結(jié)合項(xiàng)目部的管理措施，對(duì)未按工藝要求實(shí)施的施工班組執(zhí)行處罰措施，即在預(yù)制梁施工過程中，如果現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)施工人員未按要求進(jìn)行三點(diǎn)式吊裝，項(xiàng)目部將按施工合同的相關(guān)條款對(duì)該班組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。

（2）從吊裝前后數(shù)據(jù)可知，三點(diǎn)式吊裝對(duì)鋼筋骨架保護(hù)較好，減小了很多受力不均引起的變形，也保持了較好的鋼筋骨架整體性和鋼筋安裝合格率，該對(duì)策在一定程度上解決了癥結(jié)問題，因此，嚴(yán)格要求施工隊(duì)采用三點(diǎn)式吊裝是有必要的，通過處罰機(jī)制約束施工人員行為也是行之有效的。

2.2.3 針對(duì)工人踩踏預(yù)埋筋，實(shí)施對(duì)策措施：禁止踩踏，點(diǎn)焊連接

（1）對(duì)施工人員進(jìn)行再交底、再要求，要求所有施工人員禁止踩踏已安裝到位頂板預(yù)埋筋。

（2）要求施工人員對(duì)頂板鋼筋預(yù)埋筋進(jìn)行焊接連接。經(jīng)過對(duì)施工人員的明確要求禁止腳踩頂板預(yù)埋筋，項(xiàng)目部還進(jìn)行了現(xiàn)場督察和指導(dǎo)，工人在施工過程中減少了很多腳踩預(yù)埋筋的現(xiàn)象，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員一段時(shí)間的跟蹤，現(xiàn)場工人基本有了避開預(yù)埋筋的意識(shí)，這對(duì)預(yù)埋筋也起到了較好的保護(hù)作用。（3）項(xiàng)目部要求施工人員對(duì)所有預(yù)埋筋進(jìn)行點(diǎn)焊處理，加強(qiáng)了預(yù)埋筋與頂板鋼筋的連接效果，這也大大減少了預(yù)埋筋的傾覆現(xiàn)象，因此可以反映出該對(duì)策實(shí)施是比較成功的。

2.2.4 針對(duì)施工人員蠻力振搗，實(shí)施對(duì)策措施：專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，使用小型振動(dòng)棒

（1）對(duì)于現(xiàn)場施工人員出現(xiàn)的蠻力振搗現(xiàn)象，項(xiàng)目部決定單獨(dú)對(duì)混凝土澆筑施工人員進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)并提出相應(yīng)要求，技術(shù)培訓(xùn)由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員和施工隊(duì)技術(shù)熟練施工人員對(duì)混凝土班組作技術(shù)指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)分享，尤其是禁止蠻力振搗，聽到鋼筋響聲時(shí)禁止用力繼續(xù)推進(jìn)。培訓(xùn)時(shí)還向施工人員介紹了鋼筋骨架內(nèi)部構(gòu)造及不同的截面內(nèi)部空間，使施工人員對(duì)鋼筋骨架內(nèi)部構(gòu)造有了進(jìn)一步的了解，這也使得混凝土振搗施工人員更清楚振搗棒進(jìn)入鋼筋網(wǎng)內(nèi)的工作空間，從而減少振搗鋼筋的現(xiàn)象出現(xiàn)。

（2）經(jīng)過專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，混凝土施工人員均能夠有所收獲，對(duì)鋼筋振搗的要求和振搗技術(shù)，以及對(duì)鋼筋骨架內(nèi)部構(gòu)造更加清楚和明白，這大大提高了施工人員在現(xiàn)場施工中的操作技能，現(xiàn)場基本未出現(xiàn)蠻力振搗。另外，振搗腹板鋼筋時(shí)換掉50型振搗棒，使用30型振搗棒，大大減少了振搗棒對(duì)鋼筋的破壞，有效地提高了預(yù)制梁鋼筋安裝質(zhì)量。

3 提高預(yù)制箱梁鋼筋保護(hù)層合格率成果

3.1 施工效果

經(jīng)過對(duì)策實(shí)施后，本項(xiàng)目預(yù)制梁鋼筋質(zhì)量問題大幅減少，鋼筋間距合格率得到了明顯的提升，綁扎不牢和骨架變形已經(jīng)不是問題癥結(jié)，鋼筋安裝質(zhì)量合格率由實(shí)施前的89.2%提高到96.3%，超過“品質(zhì)工程”和“品質(zhì)攻關(guān)行動(dòng)”要求的95%目標(biāo)值。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)過對(duì)策實(shí)施后，本項(xiàng)目通過“加大綁扎密度并焊接關(guān)鍵部位”，大大提高了鋼筋骨架的整體性，“三點(diǎn)式吊裝”減少了施工過程導(dǎo)致的鋼筋骨架變形，這都在鋼筋骨架入模以后，減少了大量的人工調(diào)筋的時(shí)間，在質(zhì)量提升的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)方面也產(chǎn)生較好的效益。

3.3 社會(huì)效益

本項(xiàng)目在預(yù)制梁鋼筋安裝質(zhì)量方面取得了較大的提升，獲得了業(yè)主單位、監(jiān)理單位、其他標(biāo)段的一致好評(píng)，在上級(jí)單位及各外部單位的檢查或參觀學(xué)習(xí)中也得到了很高的評(píng)價(jià)。

4 結(jié)語

總之，箱梁鋼筋間距作為工程質(zhì)量的重要組成部分是箱梁質(zhì)量控制的重點(diǎn)，鋼筋間距質(zhì)量控制的好壞，直接影響混凝土構(gòu)件的耐久性和承載力，關(guān)系到橋梁的使用壽命。在預(yù)制箱梁施工時(shí)，應(yīng)認(rèn)真做好施工技術(shù)方案的編制，以消除施工過程中影響鋼筋間距合格率的不利因素，提高鋼筋安裝質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)安全。本項(xiàng)目通過相關(guān)措施制定并落實(shí)，預(yù)制箱梁鋼筋間距合格率明顯提高，說明處理方法是正確的。

[1]JTG F80/1-2017，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTGT 3650-2020，《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》實(shí)施手冊(cè)[S].