1、310超超高高转转换换梁梁高高密密度度粗粗直直径径钢钢筋筋整整体体安安装装施施工工工工法法1 1前前言言随着建筑业的发展，超长超大截面高密度大直径钢筋混凝土构件应用越来越广泛。对于箍筋密集、肢数多，钢筋直径大、间距小的超长钢筋混凝土构件，传统施工主要采用先绑扎箍筋，再绑扎腰筋，后绑扎主筋的施工工艺，工效低、成本高，且难以保证钢筋密集部位施工质量，影响施工工期及工程质量。钢筋整体吊装绑扎施工技术在郑州新郑国际机场 T2 航站楼工程的应用，解决了 14 条巨型转换梁施工工期紧、荷载大、钢筋直径大、间距密，混凝土体积大的难点，我单位通过施工探索及实践，总结形成了本工法，在槽钢地梁面进行钢筋绑扎，采用2、先主筋后箍筋再腰筋的施工顺序，绑扎完成后通过一套吊装系统整体吊装滑移到位。该施工工艺提高了施工效率，降低了施工中人员投入，有效节省工期和成本，创造了良好的社会及经济效益以郑州新郑国际机场二期扩建工程 T2 航站楼工程为依托，通过对空铁联建区 1215 轴间设计跨度为 54m、最大截面尺寸 1800mm5000mm、单条转换梁的混凝土方量为 700m的 14 条巨型转换结构梁的研究，XX通过自主科技攻关，形成了“大型民用机场空铁联建区巨型转换结构设计与施工关键技术”，关键技术经国内外查新未见相关报道，获得国家专利 1 项，获得省级工法 1 项，发表科技论文 4 篇，并于 2016 年通过河南省住3、房和城乡建设厅组织的科学技术陈果鉴定，成果达到国际先进水平。2 2工工法法特特点点2.1 工序优化操作性强：传统施工工艺采用先箍筋后主筋和腰筋的施工顺序，本工法优化钢筋绑扎顺序，在槽钢地梁面先绑扎主筋，后箍筋，再腰筋，降低钢筋绑扎难度。2.2 成型吊装安全性好：吊装系统形式新颖，可操作性强：吊装系统由天梁、吊梁、地梁、钢管、手拉葫芦和钢丝绳构成，根据梁截面尺寸和形式，定型加工，形式新颖，操作安全简便。2.3 整体安装质量效果好：节点构造优化合理，有效保证施工质量：箍筋搭接采用直螺纹连接，节省绑扎时间，现场精确加工，确保钢筋连接质量和结构安全。主筋通过支撑体系上的限位筋进行限位，有效保证施工质量4、。3 3适适用用范范围围本工法适用于高密度大直径超长超大截面混凝土构件钢筋施工。4 4工工艺艺原原理理本工法针对高密度大直径超长超大截面混凝土构件存在工期紧、荷载大、钢筋直径大、间距密，混凝土体积大等特点，通过设计一套由天梁、吊梁、地梁、钢管、手拉葫芦和钢丝绳构成钢筋整体311绑扎吊装装置系统，实现对钢筋绑扎顺序进行合理优化，先绑扎主筋后箍筋再腰筋绑扎方法，并根据箍筋受力特点，对其连接形式合理优化，分上下两节采用机械连接形式，结合混凝土浇筑分段进行特点，合理插入施工，大大简化施工工序，提高施工效率。5 5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图 5.1 施工工艺流程图5、5.1.1 整体吊装系统设计1 采用 12#工字钢作为支撑天梁，纵向间距 3m，安装高度根据梁上部钢筋确定，钢管立杆通过天梁限位筋与支撑立杆连接。2 12#工字钢作为吊梁，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m，上部通过钢丝绳连接工字钢天梁，下部通过钢丝绳连接槽钢地梁。手拉葫芦根据梁宽调整天梁(12#工字钢)14#钢丝绳(四绳)150mm 36钢筋头9047547552图 5.1.1-1 天梁加工示意图312吊梁(12#工字钢)80 80 150 100直径20卡环12mm钢板与工字钢双面满焊74025025086303026钢丝绳详图图 5.1.1-2 吊梁加工示意图3 安装手动葫芦以工字钢天6、梁为支撑受力点，手动葫芦数量同工字钢天梁。4 利用 14#钢丝绳（四绳）连接手拉葫芦、吊梁及槽钢地梁。5 工字钢天梁两侧各焊接 1 根长 150mm，直径 36mm 钢筋作为天梁限位筋，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m。5.1.2 地梁及支架系统安装1 采用直径48.33.6mm 钢管搭设支撑立杆，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m，兼做整体下放导轨。2 采用 10#槽钢作为地梁，距离混凝土垫层面高度为 1m，纵向间距为 3m，槽钢穿支撑立杆部位分别开孔，开孔尺寸 55mm55mm，用扣件进行限位。3 采用直径48.33.6mm 钢管作为地梁底横杆，间距为 3m。槽钢地梁支撑立杆钢筋吊环7、底模地梁底横杆图 5.1.2 地梁及支架施工5.1.3 梁底主筋绑扎。313地梁底横杆槽钢地梁支撑立杆钢筋吊环底模主筋限位筋图 5.1.3 梁底主筋绑扎5.1.4 箍筋绑扎。槽钢地梁支撑立杆钢筋吊环底模主筋限位筋地梁底横杆图 5.1.4 箍筋绑扎5.1.5梁底箍筋绑扎完成后，进行腰筋绑扎。采用2根直径25mm主筋作为限位筋，长度为500mm，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m。314槽钢地梁支撑立杆钢筋吊环底模主筋限位筋地梁底横杆图 5.1.5 腰筋绑扎5.1.6 吊装系统安装1 采用 12#工字钢作为支撑天梁，纵向间距 3m，安装高度根据梁上部钢筋确定，钢管立杆通过天梁限位筋与支撑立杆连接8、。2 采用 12#工字钢作为吊梁，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m，上部通过钢丝绳连接工字钢天梁，下部通过钢丝绳连接槽钢地梁。3 安装手拉葫芦以工字钢天梁为支撑受力点。4 利用 14#钢丝绳（四绳），连接手拉葫芦、吊梁及槽钢地梁。5 工字钢天梁两侧各焊接 1 根长度为 150mm，直径为 36mm 钢筋作为天梁限位筋，横向间距根据梁宽确定，纵向间距 3m。天梁限位筋工字钢天梁手拉葫芦槽钢地梁吊梁支撑立杆钢筋吊环底模主筋限位筋钢丝绳地梁底横杆图 5.1.6 吊装系统安装3155.1.7 拆除槽钢地梁底部支撑钢管和扣件。工字钢天梁手拉葫芦槽钢地梁吊梁支撑立杆钢筋吊环底模主筋限位筋钢丝绳天梁限位9、筋图 5.1.7 拆除支撑钢管扣件5.1.8 采用手拉葫芦同步缓慢下放槽钢地梁，确保成型钢筋下放平稳、精确就位。工字钢天梁手拉葫芦槽钢地梁吊梁支撑立杆底模主筋限位筋钢丝绳天梁限位筋图 5.1.8 钢筋下放就位5.1.9 梁下半部分混凝土浇筑316第一层混凝土浇筑图 5.1.9 梁下部混凝土浇筑5.1.10 下部混凝土达到一定强度后开始绑扎上部主筋。上部主筋绑扎14腰筋定位筋图 5.1.10 梁上部钢筋绑扎5.1.11 主筋绑扎完成后开始腰筋绑扎，腰筋通过已预设定位筋进行准确定位。317上部主筋绑扎腰筋绑扎施工图 5.1.11 梁上部腰筋绑扎5.1.12 采用直螺纹接头将上下箍筋连接为整体，完成10、钢筋绑扎工作。上部主筋绑扎箍筋绑扎2图 5.1.12 梁上部箍筋绑扎5.1.13 转换梁上半部分模板安装、加固。318模板安装图 5.1.13 梁上部模板加固5.1.14 转换梁上半部分混凝土浇筑。混凝土浇筑图 5.1.14 梁上部混凝土浇筑5.2 操作要点5.2.1 设计准备：根据设计图纸，对槽钢地梁、吊梁、钢丝绳及工字钢天梁的受力计算验算，确定各构件的规格、型号。5.2.2 施工准备：根据已确定各构件的规格、型号，提前完成所需构件制作和安装。5.2.3 地梁及支撑架施工：1 槽钢地梁上焊接钢筋吊环，吊梁上焊接吊耳。2 将槽钢地梁贯穿到支撑立杆上，立起、定位、固定，保持支撑立杆横平竖直。3111、93 槽钢地梁安装梁底横杆，将槽钢地梁固定在立杆上。限位钢筋钢筋吊环双面焊接在槽钢侧面50圆孔图 5.2.3 地梁加工详图5.2.4 主筋绑扎施工：在槽钢地梁上画定位线，进行主筋绑扎施工，逐层进行。主筋绑扎施工前，槽钢地梁两侧焊接主筋限位筋，防止主筋滑落。5.2.5 箍筋绑扎施工：主筋绑扎完成后进行箍筋绑扎施工，箍筋从架起的主筋下方穿入，定位准确后与纵向钢筋连成整体，固定牢固。5.2.6 腰筋绑扎施工：箍筋定位完成后，进行腰筋绑扎，腰筋绑扎固定在箍筋上。5.2.7 吊装系统安装：钢筋绑扎完成后，依次安装工字钢天梁、手拉葫芦、钢丝绳、吊梁、并将钢丝绳固定在预留钢筋吊环上，安装完成后用手拉葫芦将钢12、筋稍稍吊起。吊梁卡环钢板与工字钢双面满焊图 5.2.7-1 吊梁加工详图手拉葫芦工字钢天梁钢丝绳天梁限位筋图 5.2.7-2 天梁加工详图5.2.8 地梁底横杆拆除：吊装系统将钢筋吊起后，拆除地梁底横杆。5.2.9 钢筋下放就位：钢筋下放前，在支撑立杆处画出标高刻度线，每 50mm 一道。下放时，每100mm 划分为一层，从一端开始，第一层第一次下放连续放第一、二两个点，第一个点下放 100mm，320第二个点下放 50mm。第一层第二次下放连续放第二、三两个点，第二个点下放 50mm，第三个点下放 50mm，依次重复上述下放步骤，完成钢筋第一层下放工作，并检查调整。从上一层钢筋下放的完成端开13、始，依次重复进行每一层钢筋下放工作。每层钢筋下放完成后，进行重新定位调整。5.3 劳动力组织表 5.3 劳动力组织（单条转换梁）序序 号号工工种种人数人数主要工作内容主要工作内容1施工员2负责现场施工管理2技术员1负责现场施工技术指导3测量员2负责测量定位和观测4质检员1负责现场的质量检查5安全员1负责现场安全检查6机电员1负责现场机械设备维护及用电7电焊工4负责限位筋焊接、地梁开孔的工作8切割下料工10负责吊装装置加工及钢筋下料9钢筋工30负责吊装装置组装、梁钢筋绑扎及下放10混凝土工12负责混凝土浇筑工作11合计64 人6 6材料与设备材料与设备6.1 材料要求表 6-1 整体吊装装置主要14、材料表（单根转换梁）编号编号物资名称物资名称规格型号规格型号技术参数技术参数用途用途1支撑立杆钢管48.33.6mm支撑整个吊装装置2地梁槽钢10#直接承担上部钢筋3地梁底横杆钢管48.33.6mm绑扎过程中，支撑地梁4天梁工字钢12#钢筋整体下放过程中受力装置5手拉葫芦3t满足承载力要求辅助钢筋整体下放6钢丝绳14#满足承载力要求辅助钢筋整体下放7吊梁工字钢12#辅助钢筋整体下放6.2 机具设备321表 6.2 机具设备一览表编号编号名称名称型号规格型号规格数量数量用途用途1汽车泵88m2 台转换梁混凝土浇筑2电动油泵ZB4/5006 台转换梁预应力施工3张拉千斤顶YCW 系列10 台转换梁15、预应力施工4灌浆机UB34 台转换梁预应力波纹管灌浆5直螺纹套丝机15-1510 台转换梁钢筋加工6插入式振捣器ZN508 台转换梁混凝土浇筑振捣6平板振动器ZF55-104 台转换梁混凝土浇筑振捣7汽车吊150t6 台转换梁材料转运7 7质量控制质量控制7.0.1 符合相关混凝土结构设计规范（GB50010-2011）、钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003）、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）相关规定。7.0.2 钢筋的锚固长度和钢筋连接等均需符合混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图(11G101)的规定要求。7.0.3 钢筋整体吊装支撑体系需安装牢固，无松动16、现象。7.0.4 钢筋绑扎成型后应牢固可靠、保护层厚度满足要求。表 7-0.4 钢筋的安装允许偏差项次项次项项目目允许偏差允许偏差检查方法检查方法1骨架的宽度、高度5尺量检查2骨架的长度103受力钢筋间距10尺量两端、中间各一点取其最大值排距54箍筋、构造筋间距10尺量连续 5 档取最大值5钢筋弯起点位移5尺量检查6保护层厚度38 8安全措施安全措施8.0.1 作业人员进入施工现场时首先进行安全培训，并进行书面安全交底。进入施工现场时必须佩带好安全用具，安全帽戴好并系好帽带；不得穿拖鞋、短裤及宽松衣物进入施工现场。8.0.2 所有钢筋加工制作的设备用电及配电柜应安装漏电保护装置，插座插头应完好17、无损，电源线不得破皮漏电并张贴安全用标识，严禁无电工操作证人员进行电工作业。8.0.3 钢筋机械必须设置在平整、坚实的场地上，设置机棚和排水沟，防雨防砸防浸泡。焊工必322须穿戴防护衣具，以保证作业安全。8.0.4 电气焊操作人员施工人员上岗作业前须到安全部办理动火手续，明确看火人，做好防火措施方可施工。施工场区内焊接区域须挂警示牌，并配备足够的灭火器材。8.0.5 钢筋和支撑架的型钢等材料堆放要整齐，下方垫好枕木，同时钢筋堆放不宜过高，以免滑落伤人。8.0.6 成批量的钢筋严禁集中堆放在型钢支撑架上，控制钢筋吊运量，钢筋原材、加工后的产品或半成品堆放时要注意遮盖，防止因雨雪造成钢筋的锈蚀。818、.0.7 钢筋整体下放过程中，应派专人对梁下放的速度进行监控，发现异常应及时进行调整。9 9环保措施环保措施9.1 减少噪声的控制措施9.1.1 现场进行钢筋加工和套丝时，要控制各种机械的噪音。并定期检查各种零部件，如发现零部件有松动、磨损，及时紧固或更换，以降低噪声。9.1.2 对于自身噪声大的设备，如钢筋切割机等设备，需要设置封闭的隔音棚以减少噪音。9.2.3 合理安排施工时间，尽量将噪声大的工序安排在早 6 点晚 10 点的时间段。9.2 避免油污污染土地钢筋切割、套丝产生的碎屑和润滑液应及时清理，废机油和油漆集中存放，避免遗洒造成土壤和水源污染。9.3 防尘措施采用钢丝刷除锈时，为减少19、除锈过程中灰尘飞扬，现场要设置苫布遮挡，并及时清理锈屑，装袋处理。9.4 节能和成品保护措施钢筋套丝后需要带好塑料套做好半成品的保护，在钢筋连接使用后，塑料套要周转使用，严禁随意隔断钢筋。1010效益分析效益分析10.0.1 社会效益60m 级超大截面转换梁钢筋整体吊装绑扎施工工法的研究和应用，不仅保证了转换梁钢筋绑扎的顺利实施，提高了工程的施工质量，同时有效降低了施工过程中的资源浪费，为类似形式结构提供了很好的指导作用及借鉴意义。10.0.2 经济效益新郑机场二期扩建工程转换梁工程钢筋量大、钢筋直径大、钢筋密集、间距小，单条梁钢筋量180t 以上，钢筋总量 2500t，多采用直径 36mm 20、钢筋，最大直径 40mm，上下部钢筋均超过 4 层，钢筋净距小于钢筋直径，箍筋为 10 肢箍，每股之间间距 100150mm，钢筋绑扎困难。通过采用本工法合理优化钢筋绑扎部署及顺序，确定钢筋连接顺序、施工工艺，降低钢筋施工难度，提高施工效率，有效的降低了钢筋绑扎工期和施工人员投入。在新郑机场二期扩建工程转换梁工程钢筋施工过程中，节约人工费用合计 138.6 万元，占比 21%。单根梁缩短工期达 7d 以上，取得了良好的经济效益。1111应用实例应用实例11.0.1 应用实例323工程名称：郑州新郑国际机场二期扩建工程 T2 航站楼工程。工程地点：河南省郑州市结构形式：54m 长预应力混凝土转换21、梁开竣工时间：2014 年 1 月 16 日2014 年 3 月 10 日实物工程量：预应力转换大梁 14 条，最大梁截面尺寸 1800mm5000mm。11.0.2 应用效果：新郑机场二期扩建工程转换梁工程钢筋量大、钢筋直径大、钢筋密集、间距小，单条梁钢筋量 180t 以上，钢筋总量 2500t，多采用直径 36mm 钢筋，最大直径 40mm，上下部钢筋均超过 4 层，钢筋净距小于钢筋直径，箍筋为 10 肢箍，每股之间间距 100150mm，钢筋绑扎异常困难。通过采用本工法合理优化钢筋绑扎施工部署及顺序，降低施工难度，提高施工效率，加快施工进度，减少施工人员投入，降低施工成本，同时有效保证施工质量。图 11.0.2-1 转换梁地基垫层图图 11.0.2-2 槽钢地梁安装就位324图 11.0.2-3 梁底主筋绑扎图 11.0.2-4 箍筋安装图 11.0.2-5 钢筋绑扎完成效果325图 11.0.2-6 钢筋吊装下放图 11.0.2-7 转换梁波纹管安装图 11.0.2-8 转换梁模板加固326图 11.0.2-9 转换梁下半部混凝土浇筑图 11.0.2-10 转换梁上半部钢筋绑扎图 11.0.2-12 转换梁成型效果图