预应力预埋件装配调节装置的安装使用工法及研究论文_邓昱,赵靖钊,王强,罗春林,石昌昌

预应力预埋件装配调节装置的安装使用工法及研究论文_邓昱,赵靖钊,王强,罗春林,石昌昌

柳州欧维姆机械股份有限公司 广西柳州 545006

摘要:预应力预埋件安装是预应力结构施工中经常需要处理的工作,例如体外索预应力锚固区经常会遇到转向器与其它锚固端预埋件连接及定位安装的情况。实际定位时通常使用的方式存在一些问题,而预应力预埋件装配调节装置是一种用于实现预埋件现场预拼装和调整的装置发明,这种装配调节装置可以利用很少的人工和时间将预埋件在工程现场装配和调节好,使后续装入主体结构的安装定位工作变得容易和快速。

关键词:预应力预埋件;调节装置;安装使用

以上两种方式在实际应用时都存在一些问题:方式一要求产品在生产加工时要模拟工程现场的情况调整好各预埋件的相对位置,如果模拟状态和工程现场存在偏差或者工程现场出现一些特殊情况就有可能导致产品到现场后要进行拆解再重新组合进行调整。而且事先组装好会存在尺寸大、重量重、装卸难度大的情况,运输中某些部位容易磕碰或挤压变形,甚至出现连接处脱开导致解体的情况。方式二在工程现场会遇到中间连接处调整困难的情况,例如桥梁中主体结构的钢筋布置是非常密集的,要想办法去调整位于钢筋笼深处的预埋件的位置和方向,难度非常大,会耗费大量的人工和时间。

而预应力预埋件装配调节装置是一种用于实现预埋件现场预拼装和调整的装置发明,该装配调节装置由底座、调整件、校核件等部件构成。将所需要的预埋件在装置上组装并确定好相对位置,快速而便捷的实现预埋件的预拼装。这种装配调节装置可以利用很少的人工和时间将预埋件在工程现场装配和调节好,使后续装入主体结构的安装定位工作变得容易和快速。该装置发明后在芜湖长江公路二桥体外索施工中进行了成功应用。

芜湖长江公路二桥是国内首座采用了全体外预应力的桥梁,全长约55.508公里,其中跨江主桥及引桥长13.982公里,北岸接线长20.778公里、南岸接线长20.748公里。其中节段预制拼装箱梁采用全体外索结构,大量采用了OVM体外索体系的产品,无粘结镀锌钢绞线用量6291吨。箱梁梁段在预制场地采用短线匹配预制,墩顶横梁节段预制按设计要求预埋转向器和锚垫板组件。并且为了保证后续箱梁安装时各节段的拼装能够顺利匹配,预制施工中对体外索预埋件的安装定位提出了高要求,在锚垫板端面垂直于地面的情况下预埋件的水平及竖直坐标控制在设计值的±5mm范围内。这样的误差范围只有《公路桥涵施工技术规范》中允许值的一半。

节段梁预制时最初采用的方法是先将体外索转向器和锚垫板组件装入钢筋笼中,然后再调整锚固端预埋组件中锚垫板端面的竖直状态及转向器和锚垫板组件的坐标位置,待各数值都满足设计要求后进行固定。

该方法在实际操作中使用了6名工人,花费了3天时间基本完成了一片节段梁的体外索预埋件安装定位工作(工序验收时仍有少数坐标值超出允许误差范围)。这样的施工质量并不能完全符合验收标准,这样的施工效率也是无法满足工程的工期要求的,因为一片预制节段梁总的生产时间只给了7天时间,体外索预埋件安装定位工作在计划中只能给1天的时间。

为了加快工程的施工进度及保证预埋安装的质量,OVM公司提供了专利产品——一种用于预埋件现场预拼装和调整的装置(专利号:ZL 201520558325.1)用于节段梁预制施工。该装置使用后大大提高了体外索预埋件预埋工作的效率和质量,并获得了用户的好评。

该装置的具体安装使用方法如下:

1.底座安装

底座是用于装配时放置锚垫板组件并进行固定的装置,由于底座上需要放置需组装的预埋件,因此要求底座沉稳牢固,并具有足够的刚度,工作时不容易晃动及变形。

a)底座安装需要一处平整稳固的地面,且预埋有钢制预埋件作为固定底座用。

b)底座在合适的位置放置好后调整底座四个角上的地脚调节装置,直至底座上平面处于水平状态。

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c)使用拉杆通过稳固的连接(如焊接)将底座牢固的与地面预埋件固定住,固定过程中需注意检测底座的水平状态是否有变化,并根据变化进行调整,保证底座的上平面最终处于水平状态。

2.校核件安装

校核件是进行预埋组件两端面中心点相互位置校对的工件,为了保证独立性、准确性最好安装时不与底座部分进行连接,以避免底座受力变形时影响校核精度。

a)在底座正上方合适的高度将校核件的支架固定在稳固的立架上。

b)将校核件其余部件(滑块、坐标核准器等)放置就位。

c)将坐标核准器下降至底座上的刻度盘,通过预埋组件两端面中心点相互位置确定坐标核准器应该对齐的坐标值,然后升高坐标核准器至合适高度。

3.调整件安装

调整件设置于底座侧面的支架上,它的作用是转向器与锚垫板组件组装时进行转向器自由端的水平位置的调整。

a)估算组装时转向器所在的高度,在转向器竖向的上半部分将调整件的固定件安置在底座侧面的支架上。

b)将调整件的活动件与固定件装配好,检查是否可以自由调整活动件的长度。

c)建议从两个或三个的水平方向上安装调整件,保证调节转向器自由端时可以全方位无死角。

4.预埋件组装

a)先在底座装上与锚垫板匹配的定位环,以保证锚垫板上开孔的圆心能位于正确位置。

b)将锚垫板组件置于底座上,使锚垫板端面与底座上平面贴合,调整好位置后用夹具固定。

c)将转向器与锚垫板组件组装,通过装置上的调整件来调整转向器空间位置,模拟出实际安装时所需的平弯、竖弯朝向及分丝孔排布。

d)利用校核件测量转向器端面圆心的位置是否正确,利用调整件进行微调使转向器位置达到最终要求。

e)固定(一般采取焊接)转向器与锚垫板组件的连接部位,使转向器和锚垫板组件按照所需要的空间相对位置连为一体。

f)松开夹具后将装配好的预埋组件移走。

装配好的预埋组件直接装入预制节段梁的钢筋笼中,剩下的事情就比较简单了。调整预埋组件的两端位置符合设计坐标值,检查转向器的竖弯及平弯方向是否正确,检查转向器的孔排布方向是否正确,这几项都符合要求的话就可以将预埋组件固定在钢筋笼上,再做好浇注混凝土前的密封及防漏工序就完成了锚固区预埋组件的预埋工作。

该预应力预埋件装配调节装置在芜湖长江公路二桥工程中最先用于节段梁预制安装工程C-2标,经现场使用获得高度好评后又推广至节段梁预制安装工程C-1标,并且同样取得了满意的效果。

芜湖长江公路二桥节段梁预制安装工程C-1标和C-2标共计使用锚固区预埋组件13500多套,安装在约1000多片预制节段梁中,没有使用该装置前,现场安装一片预制节段梁的预埋组件使用了6名工人,3天时间基本完成了安装及调整,验收结果勉强符合要求。后改用预应力预埋件装配调节装置后,3名工人半天时间完成体外索转向器和锚垫板组件的组装,再花费半天时间完成预埋组件在预制节段梁钢筋笼中的就位和固定,并且相关工序验收各参数值均满足要求。

可以看出,没有使用该装置前完成一片预制节段梁的预埋组件的安装定位工作需要6人×3日=18(工日)的时间,而使用该装置后只需要3人×1日=3(工日)的时间,所消耗的人力资源仅是原先的1/6,而且时间上节省了2/3;在该装置得到实际应用的芜湖长江公路二桥C-1标和C-2标,共计约节省1000×18×(1-1/6)=15000工日,可以节省至少450万元的人工费,经济效益显著;而且按照两个标段使用的6条生产线,同时进行梁端锚固区预制梁生产的情况也可以缩短1000×2/3/6≈111日,约3个月的时间,这为该工程按期完成并及早通车提供了有力保障,带来了很好的社会效益。

结论,预应力预埋件装配调节装置是一种适用于预埋件现场预拼装和调整的工艺装备,除了能按要求实现预制施工中体外索预埋件的高精度安装装配定位外,还可以大量的节省人工和时间,并创造出很好的经济效益和社会效益,值得在适用的工程中推广使用。

论文作者:邓昱,赵靖钊,王强,罗春林,石昌昌

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/23

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