定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法.pdf

1、-1-定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法前言前言随着桥梁建设的快速发展，斜拉桥愈加成为城市建设的主流，其中双塔双索面斜拉桥因外观优美而被愈来愈多的城市规划所用。而在斜拉桥的施工中，由若干根直径相同、平行排列的单根 PE防护钢绞线集束，通过两端锚具组件固定于斜拉桥结构，承受结构静动荷载的受拉构件。钢绞线的下料防护直接涉及斜拉桥的安全性和长期可靠性。传统施工过程中钢绞线下料得不到有效的原材料及安全保护，项目采用花纹板、角钢骨架焊接以及精轧螺纹钢拉杆加固成型，很大程度上提高原材料以及安全保护，同时可以反复周转使用。在原有线圈的基础上增设保护箱，防止受到风雨侵蚀，并可以有选择性的从上盖处或下盖处进行

2、出线；当拉力作用于转辊上，使转辊围绕两组外轴承转动，减小摩擦力，加快钢绞线圈下料的速度；将线头穿在两组松紧条之间，松紧条可以避免抽拉出线时钢绞线接触到箱体、被损伤，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。本单位针对斜拉桥施工过程中存在的难点，结合实际工程施工，研究并提出相应的解决方案，集成定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工技术，并以工程为对象，工艺为核心，形成了企业级工法定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法。本工法申报单位联合将相关技术应用于实际工程，取得了较高的经济技术效益，最后集成本次申报文本。项目的研究实施符合现代建筑追求进度和质量二者的统一的发展潮流，取得了良好的节能效益、技术经济效益、社

3、会效益和环境效益。经国家一级科技查新机构查新，此工法核心技术内容在国内外文献中未见相同报道。本工法关键技术已申请实用新型专利 1 项（20192061225.1），并于 2021 年 5 月 15 日通过了中国公路建设行业协会组织的科学技术成果评价，成果总体上达到了国内先进水平。2 工法特点工法特点2.0.1 本工法采用自主研制的钢绞线下料安全防护装置，包括箱体、钢绞线圈和转辊等，结构简单，能够有效解决钢绞线下料过程中由于解除成品约束而带来的重大安全隐患。2.0.2 该钢绞线下料安全防护装置结构材料均就地取自施工现场，加工方便，使用简单，成本低廉。-2-2.0.3 该钢绞线下料安全防护装置能够

4、避免由于风雨等恶劣环境对钢绞线原材料的腐蚀，出料口设置硬塑质材料进行包裹，减少钢绞线下料过程中的磨损，很大程度上提高了钢绞线下料过程中的安全、质量保障，能够很好的应用于现场施工。3适用范围适用范围本工法属于桥梁工程施工领域，适用于预应力桥梁钢绞线下料施工。4工艺原理工艺原理本工法的目的在于提供一种钢绞线快速无损下料安全防护装置的施工工法，钢绞线下料箱外部主要采用 7.5*7.5cm 角钢焊接而成整体框架，利用 4 根3.6cm 精轧螺纹钢进行固定约束，内部采用10b 槽钢焊接骨架进行限位，下料箱出口40cm，出口使用硬塑质材料进行包裹，防止钢绞线下料出口损伤钢绞线，所有面板采用 5mm 厚花纹

5、钢板，顶端焊接四个吊耳孔方便吊装。图 4.0.1 钢绞线快速无损下料安全防护装置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 施工工艺流程施工工艺流程-3-图 5.0.1 定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工艺流程图5.2 操作要点操作要点5.2.1 钢绞线防护装置组装钢绞线防护装置组装现场加工制作钢绞线下料安全防护装置，包括箱体、钢绞线圈和转辊。箱体的上端四角处焊接有吊环，箱体的上端活动设置有上盖，下端活动设置有下盖，前端面靠近上下边沿的位置均焊接有销孔，上盖和下盖上均焊接有两组穿孔固定座，活动栓围绕穿孔固定座转动并且套在销孔的外侧，销孔内活动设置有 U 型销，箱体的前后端面二分之一

6、高度处对称开设有两组一号限位孔，箱体的前后端面并且位于一号限位孔的斜下方对称开设有两组二号限位孔，一号限位孔和二号限位孔内均穿设有加强筋；钢绞线圈活动设置在箱体的内部中间位置处，钢绞线圈的内部设置有绕线柱，绕线柱的内壁上均匀开设有六组凸棱条，转辊位于绕线柱的内部并且外表面上开设六组凹槽，六组凹槽和六组凸棱条相适配，箱体的前后端面中间位置处均铆接有外轴承，转辊贯穿箱体的内部并且两端部对称设置有可以在外轴承内转动的内轴承，箱体前后端的内壁上对称设置有四组焊接片，焊接片的下端连接有两组耳孔，拉钩挂在耳孔上并且箱体前后端对位的两组拉钩之间设置有松紧条。箱体、上盖和下盖均为不锈钢材料制成，上盖、下盖和箱

7、体相接触的位置均活动设置有转动螺栓。-4-两组一号限位孔之间的间距大于两组二号限位孔之间的间距，四组加强筋构成一个用于放置钢绞线圈的定位结构，加强筋活动设置在一号限位孔和二号限位孔内。箱体前端面的外轴承上螺纹连接有保护盖，保护盖的内部开设有供转辊一端部向外延伸穿过的通孔，当钢绞线圈放置在四组加强筋之间时，绕线柱正好和外轴承处在同一水平线上，可供转辊插入。5.2.2 钢绞线下料钢绞线下料当拉力作用于转辊上，使转辊围绕两组外轴承转动，减小摩擦力，加快钢绞线圈下料的速度；将线头穿在两组松紧条之间，松紧条可以避免抽拉出线时钢绞线接触到箱体、被损伤，起到保护钢绞线的作用；整个装置设计简单，线圈的安装方便

8、，且可反复安装使用，下料速度快，使用的效果相对于传统方式更好。图 5.2.2-1 钢绞线下料箱正立面设计图（单位：cm）图 5.2.2-2 钢绞线下料箱侧面设计图（单位：cm）图 5.2.2-3 钢绞线下料箱平面设计图（单位：cm）如图 5.2.2-1 至图 5.2.2-3 所示，整个装置尺寸为 145*95*152.5cm，适用于现场进场所有钢绞线使用；10b 槽钢限位骨架尺寸为 130*130cm，解决部分钢绞线宽度不统一，进行局部调整夹紧，做限位作用；4 根 1.2m 的 36mm 精轧螺纹钢配合配套螺母，进行整体框架加固使用；正立面钢绞线下-5-料口尺寸40cm，采用硬塑质材料进行包裹

9、，防止钢绞线下料过程中损伤；顶面设置 145*95cm 可开关门，进行成品钢绞线放置使用；背面设置 85*85cm 可开关门，进行钢绞线成品捆解除约束使用；顶部设置 4 个吊耳装置，方便装置吊装使用。6材料与设备材料与设备施工用主要材料、设备等基本单元组合见表 6.0.1。表 6.0.1主要材料、设备表机械名称额定功率或容量数量1汽车吊车60T2 辆2发电机250KW2 台3空压机12m4 台4运输车10T6 辆5砼运输车12m8 辆6砼输送泵60 m/h2 台7塔吊10T2 台7质量控制质量控制7.1 质量控制标准质量控制标准（1）公路斜拉桥设计规范（JTJ/027-2020）；（2）公路桥

10、涵施工技术规范（JTG/TF50-2020）；（3）公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2016）；（4）公路工程技术标准（JTG B01-2014）；（5）公路工程施工安全技术规范（JTGF90-2015）；（6）钢结构设计规范（GB-50017-2017）；（7）钢结构工程施工规范（GB-50755-2012）；（8）城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）；（9）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG3362-2018）。7.2 质量保证措施质量保证措施7.2.1 建立项目质量保证体系（1）成立以项目经理为组长，项目总工为副组长，工程技术、工地试验室、机料等

11、部门负责人组成的质量管理领导小组，做好各级人员职能分配，落实质量责任。-6-（2）确定项目质量目标，执行国家法律法规、工程合同文件及现行技术标准规范，建立项目质量管理制度，强化质量培训，采取必要的质量管理措施和检查手段，确保质量目标的实现。7.2.2 确定关键工序和质量控制点，制定管控措施，设置专职质检员做好各工序的质检工作。7.2.3 施工前进行施工技术交底，确保作业人员掌握工艺流程、质量控制要点及保证措施，严格按规定施工。8安全措施安全措施8.1 建立安全保证体系建立安全保证体系建立以项目经理为第一责任人的生产和职业健康安全保证体系，执行中华人民共和国安全生产法、公路工程施工安全技术规范（

12、JTG F902015）、施工现场用电安全技术规范（JGJ46-2005）等相关法律法规，制定安全管理制度，落实各级人员安全职责，确保各项安全目标的实现。8.2 安全控制措施安全控制措施8.2.1 根据工程特点和工序工艺识别危险源，确定风险等级并制定控制措施。8.2.2 开工前应对作业班组进行安全教育、岗前培训和安全技术交底，确保施工人员熟知安全操作要点及安全防范措施。8.2.3 制订现场安全生产的管理制度，建立施工现场安全日志和安全检查制度，实施安全技术三级交底，确定各级人员的岗位职责，全方位管理施工安全。8.2.4 增加安全防护投入，落实安全防护设施，配备必要的安全防护用具，购买救生圈、救

13、生衣、应急照明灯具。做到组织上有保证，经济上有投入，杜绝安全事故的发生。8.2.5 常开安全生产会，对施工现场进行安全检查的情况进行总结评述，查找不足，采取安全措施，保证顺利施工。8.2.6 现场配备安全员，杜绝违章作业。8.2.7 应配备数量足够的救生衣、救生绳、救生圈等救生用品，水上作业人员必须穿戴救生衣。8.2.8 电工、特种机械操作手持证上岗。8.2.9 旋挖机、汽车吊、挖掘机等工作半径内不得进行其他作业或任何干扰。8.2.10 工地现场按规定设置安全标志标牌。8.2.11 定时进行各种机械设备的检查、维修，确保其处于良好的状态，禁止带病作业。8.2.12 用电线路架设应符合规定要求，

14、配电箱和闸刀盒应上锁，室外配电箱和闸刀盒应有良好的防护措施，配置二级保护。投入施工的电器设备必须安漏电保护器，达到专机专保、一机一闸。8.2.13 起吊设备运行时，起吊物下不能站人，并安排专门现场指挥人员负责指挥。升起或降下-7-重物时，速度要均匀、平稳，保持机身的稳定，防止重心倾斜，严禁起吊的重物自由下落。9环保措施环保措施9.1 建立环境保护管理体系建立环境保护管理体系成立项目环保管理领导小组，执行中国人民共和国环境保护法、中国人民共和国水土保持法、建筑施工场界环境噪声排放标准（GB12523-2011）等法律法规，制定管理制度，落实分级职责，确保环境保护目标的实现。9.2 环境保护措施环

15、境保护措施9.2.1 开工前对施工人员进行环境保护宣传教育，提高人员环境保护意识。9.2.2 施工污水和废弃物、生活污水、必须经过处理后方可排除。9.2.3 施工现场物品摆放合理、有序，易污染物应有明显的标识。9.2.4 施工机械要保证工作状况良好，不超负荷运转，不带病作业，尽可能减小噪声污染。9.2.5 机械所用的油料设专人管理，集中采用油罐或库房存放，存油处地面应进行防渗处理，油料加注与放油时严防跑、冒、漏、滴现象，防止污染周边的庄稼、土壤。严禁在现场焚烧任何废弃物及有毒废料(废机油、废塑料等)。9.2.6 每次作业完成后，及时清洗机具，清理现场，做到场地整洁。9.2.7 车辆进出工地不得

16、超限运输，防止沿途撒漏。10效益分析效益分析10.0.1 经济效益经济效益本工法中采用一种钢绞线下料安全防护装置，此装置使用所有材料均为现场施工常见材料，加工方便，使用简单，成本低廉，能够有效解决钢绞线下料过程中由于解除成品约束而带来的重大安全隐患，确保施工质量。使用该装置能够避免由于风雨等恶劣环境对钢绞线原材料的腐蚀，出料口设置硬塑质材料进行包裹，减少钢绞线下料过程中的磨损，很大程度上提高了钢绞线下料过程中的安全、质量保障，能够很好的应用于现场施工，节约施工成本。综上所述，本工程采用“定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法”后与传统施工方法相比综合节约造价 11%左右，经济效益显著。10.0.

17、2 社会效益社会效益传统施工过程中钢绞线下料得不到有效的原材料及安全保护，项目采用花纹板、角钢骨架焊接以及精轧螺纹钢拉杆加固成型，很大程度上提高原材料以及安全保护，同时可以反复周转使用。在原有线圈的基础上增设保护箱，防止受到风雨侵蚀，并可以有选择性的从上盖处或下盖处进行出线；当拉力作用于转辊上，使转辊围绕两组外轴承转动，减小摩擦力，加快钢绞线圈下料的速度；将线-8-头穿在两组松紧条之间，松紧条可以避免抽拉出线时钢绞线接触到箱体、被损伤，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。工法能大幅缩短工期和节约费用，绿色环保且质量安全可控，具有显著的社会效益。11工程实例工程实例11.0.1 引江济淮（合肥

18、段）新桥大道桥项目引江济淮（合肥段）新桥大道桥项目引江济淮（合肥段）新桥大道桥项目工程位于蜀山区小庙镇。本项目总体走向由南往北，路线起点位于桥梁南岸桥头，桩号为 K0+361.283，向北上跨习友路，与八卦泉路、酒香泉路定向交叉，路线终点位于望江西路，交叉桩号为 K1+581.571。路线里程全长 1220.288m，其中桥梁长 717m，桥梁接线长 503.288m，红线宽度 60m，双向八车道城市主干路。新桥大道桥桥长 717m，其中主桥260m，主跨 170m，主桥结构形式为双索面斜拉桥，塔柱为矩形塔，塔高 108m，引桥为预应力现浇混凝土箱梁。在本工程的定型化钢箱钢绞线下料施工中采用定

19、型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法进行施工，在原有线圈的基础上增设保护箱，防止受到风雨侵蚀，并可以有选择性的从上盖处或下盖处进行出线；当拉力作用于转辊上，使转辊围绕两组外轴承转动，减小摩擦力，加快钢绞线圈下料的速度；将线头穿在两组松紧条之间，松紧条可以避免抽拉出线时钢绞线接触到箱体、被损伤，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。该工程实践证明，与传统施工方法相比，应用该工法取得了显著的经济、环保和社会效益。11.0.2 巢湖市（巢湖南路巢湖市（巢湖南路-港口大道）工程港口大道）工程巢湖市亚父路（巢湖南路港口大道）工程位于巢湖市东南片区，本工程起点为巢湖南路（桩号：0+54.921），终点为港口

20、大道（桩号：26+30），道路整体呈东西走向，沿途与巢湖南路、旺智路、旺业路、疏港大道、港口大道相交（其中港口大道为现状道路，巢湖南路为在建道路，其余均为规划道路），全长约 2.585 公里，道路标准断面宽 52m，城市主干路。工程主要建设内容：道路工程、排水工程、照明工程、绿化工程、桥梁工程、交通监控等。主桥桥型为双塔双索面混凝土斜拉桥，孔跨布置为 45m+80m+285m+80m+45m 边跨设有辅助墩。主桥支撑体系采用纵向半漂浮体系，主塔处设置纵向阻尼器；在边墩、辅助墩墩顶处设纵向活动支座，单侧横向约束；在主塔处设纵向活动支座，横桥向设横向支座。在本工程的定型化钢箱钢绞线下料施工中采用定型化钢箱钢绞线快速无损下料施工工法进行施工，在原有线圈的基础上增设保护箱，防止受到风雨侵蚀，并可以有选择性的从上盖处或下盖处进行出线；当拉力作用于转辊上，使转辊围绕两组外轴承转动，减小摩擦力，加快钢绞线圈下料-9-的速度；将线头穿在两组松紧条之间，松紧条可以避免抽拉出线时钢绞线接触到箱体、被损伤，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。该工程实践证明，与传统施工方法相比，应用该工法取得了显著的经济、环保和社会效益。