地铁预制构件钢筋胎具施工技术

房建

1　引言

当前，国内外建筑行业对预制构件工程技术正在进行深入的研究，是适应市场经济和社会生产发展的必然趋势。长春地铁预制构件是国内首次进行地铁预制构件的生产，采用模块化设计、工厂化制造、现场车间式装配、机械化施工程度很高的新型施工方式，为保证车站现场拼装速度、质量及防水要求，要求预制构件精度高、误差小。文章以长春地铁2号线混凝土构件生产项目为背景，提供了一种控制预制构件精度、误差的施工技术，为以后地铁预制构件生产技术的发展提供宝贵的技术资料和经验借鉴。

2　项目概况

长春地铁2号线预制构件，工程数量为374环，标准环由A、B1、B2、C1、C2、D1（D2）、E1（E2）7 块预制构件拼装，出入口环由 A、B1、B2、C3、C4、F1、F2、D1（D2）、E1（E2）9 块预制构件拼装。预制混凝土构件单块体积大、重量大、精度要求高（保护层允许误差为：±5mm），钢筋整体外形为不规则变截面（以D块为例，截面尺寸由0.806m变化为1.186m），从而导致主筋带弧、箍筋缩尺、箍筋型号较多；预制构件中预埋件、预留孔洞较多易于钢筋位置发生冲突，且预紧装置孔、螺栓套及定位销孔位中心距允许偏差为±1.0mm，绑扎难度大。

3　钢筋胎具的引用

为满足预制构件的精度要求，项目上场初期，进行地铁预制构件生产性试验，试验环数为20环。通过20环试验环的数据显示，钢筋笼的绑扎质量及速度严重制约着预制构件的成品质量及生产速度。为提高构件钢筋笼成品精度、提高钢筋笼加工效率、缩短工期、降低成本、达到预制构件工厂化施工流畅性，现场引用钢筋胎具施工技术[1]。

4　胎具设计

4.1　胎具设计原则

（1）保证钢筋笼绑扎完成后外形尺寸满足结构外形要求，保证钢筋保护层满足要求；

（2）保证构件预埋件、预留孔洞在钢筋笼上的预留位置准确；

（3）满足流水作业施工周期要求，提高钢筋笼制作效率；降低钢筋笼绑扎难度，使钢筋笼绑扎易操作、易成型；

（4）芯模安装，尽量减少架力限位装置的拆卸安装[2]。

4.2　胎具的设计形式

以D1块预制构件为例，钢筋胎具的设计形式图如图1所示。

4.3　胎具加工材料的确定

在胎具材料选择方面依据：经济实惠、强韧轻便、易于制作的原则，本工程钢筋笼胎具支撑构件原材料主要选用槽钢，限位构件的原材料主要选用钢板和钢管。如表1所示为预制构件D1胎具材料表。

4.4　胎具的细部设计

（1）构件钢筋笼宽度定位：设立槽钢立柱对钢筋笼宽度进行控制，前后两侧槽钢立柱净间距2100mm；槽钢立柱内表面为构件混凝土表面；

图1　预制构件D1胎具图

表1　预制构件D1胎具材料表

（2）构件主筋定位：设置钢筋限位板定位主筋，限位板上设有钢筋定位卡槽，定位卡槽槽底标高为主筋下表面标高；

（3）构件外形尺寸及箍筋定位：采用圆弧轮廓槽钢为主筋绑扎姿态做参照，同时定位箍筋，在圆弧槽钢表面刻上刻度定位箍筋上边缘与下边缘位置；

（4）构件环向榫头筋及榫头槽筋定位：设置榫头及榫头槽外轮廓定位装置，采用φ20圆钢进行限制、定位，圆钢与槽钢立柱相连接；

（5）预紧装置孔螺旋筋定位：构件设有纵向预紧孔道（包括连接装置手孔盒）和环向预紧装置孔道，孔道周围设有螺旋筋；螺旋筋定位设置由外径60mm、壁厚3.5mm的钢管及管套（外径70mm、壁厚3.5mm）组成的定位装置，定位构件纵向预紧孔道和环向预紧装置孔道螺旋筋。

5　胎具施工工艺

胎具施工工艺流程主要如下：原材料准备→胎具放样→零部件加工和组装→胎具焊接、连接→涂装、编号→胎具验收。

（1）钢材选用符合《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）的要求，并附有合格的“质量检验证明书”，原材料进场后应进行检验，钢材的外观、尺寸、重量应符合要求。

（2）放样人员必须熟悉施工图纸和工艺要求，使用工具应满足要求，放样允许偏差满足要求；

（3）焊接人员应具有特种作业人员资格证书，焊接长度、宽度、焊缝厚度应满足要求，焊接完成后应进行外观和超生波检测；

（4）涂装前应对焊接完成的胎具进行除锈和清洁处理，胎具表面的锈蚀度和清洁度应满足标准要求；

（5）胎具制作完成后依据设计要求进行绑扎试验，确定胎具制作成功。

6　结束语

综上所述，通过胎具绑扎的钢筋笼可以一次性顺利入模，钢筋保护层精度满足要求，所有预埋件均可以顺利安装，钢筋笼外形尺寸准确，钢筋笼吊装不易散架。钢筋胎具的引入可以有效地缩短预制构件工程的工期、降低预制构件工程钢筋的施工难度、提高钢筋工程的效率及精度、降低工程成本，实现标准化、模式固定化、流水作业的工厂化生产理念。在预制构件应用越来越广泛的时代，钢筋胎具可以广泛应用于装配式房屋预制构件、装配式桥梁预制构件、装配式地铁车站预制构件的钢筋工程，为预制构件的标准化、工厂化施工提供有力的保障。文章以地铁预制构件生产为背景，总结出一种预制构件精度控制钢筋胎具的施工技术供类借鉴。

参考文献：

[1]《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）[S].中国计划出版社，2003.

[2]陶美祥，谢志红，黄振燕.胎具法钢筋笼制作施工工艺[J].中外公路，2012（S1）：71～73.