浅谈精轧螺纹钢筋在挂篮施工的运用

浅谈精轧螺纹钢筋在挂篮施工的运用
挂篮吊带作为挂篮的主要受力构件，其材料的选择也有一系列的变化，从钢丝绳、钢带到精轧螺纹钢筋。

目前精轧螺纹钢筋在挂篮中作为吊带被普遍使用。

分析、研究精轧螺纹钢筋材料的特性，在工程施工中正确使用和保护好它，才能尽可能发挥其长处，避免出现质量和安全事故，使其更好地为工程服务。

1 精轧螺纹钢筋材料特性分析
精轧螺纹钢筋是指采用热轧、轧后余热处理或热处理等工艺生产的预应力混凝土用螺纹钢筋。

《预应力混凝土用螺纹钢筋》（GB/T20065-2006）标准上对精轧螺纹钢如此定义：精轧螺纹钢筋（Scres-thread steelbars for the prestressing of concrete）也称预应力混凝土用螺纹钢筋。

本标准定义的螺纹钢筋是一种特殊形状带有不连续的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处，均可以用带有内螺纹的连接器或锚具进行连接。

常用材质分为PSB785级、PSB830级、PSB930级、PSB1080级。

其中“PSB”代表材料的最小屈服强度。

目前市场上广泛使用的精轧螺纹钢筋力学特性如表1所示：
施工中根据结构荷载重量和吊点设置数量一般采用PSB785级精轧螺纹钢筋作为挂篮吊带，其力学性能为屈服强度≤785MPa、抗拉强度≤980MPa、抗剪强度≤210MPa、断后伸长率≤7%，施工中为了提高吊带的承重能力一般选择直径为32mm的精轧螺纹钢筋，由于我们可以计算出单根PSB785级精轧螺纹钢筋受竖向拉力最大值为785×103×0.0162×3.14=631kN，侧向受剪力最大值为0.8×210×103×0.0162×3.14=135kN。

首先，从上面的计算我们不难看出精轧螺纹钢筋具有很强的抗拉能力，但是抗剪能力不强。

因此我们在施工精轧螺纹钢筋的时候需要尽量突出其竖向受力强的特性，尽量避免侧向受力和扭曲。

其次，由于精轧螺纹钢筋是采用热轧、轧后余热处理或热处理等工艺生产的预应力螺纹钢筋，属于特种钢材，其在使用中必须尽量保证其内部物理结构不受破坏和影响。

综上所述，在使用精轧螺纹钢筋时需紧扣其特性，扬长避短，针对其特性制定相应的使用方案和保护措施，这样才能为工程节约成本提供安全保障。

2 精轧螺纹钢筋在挂篮施工中的控制要点
2.1 精轧螺纹钢筋作为锚固件和吊带时的控制要点
精轧螺纹钢筋由于其较强的抗拉性能，体积小，重量轻，作为锚固件和吊带在挂篮施工中被广泛使用，便于施工人员在狭小空间作业。

包括挂篮主桁架后锚点，箱室内顶模后锚点，下后横梁锚固点，上、下前横梁吊点，箱室内模前吊点等。

锚固点和吊点是整个挂篮体系中最重要的安全保障，锚固点和吊点出问题不仅会影响工程质量，也将会直接造成无法换回的安全事故，因此对锚固点和吊点的控制是挂篮设计中的重要控制点。

2.1.1 挂篮设计时，需对锚固点和吊点进行详细的受力计算，包括精轧螺纹钢筋在强度、伸长量等方面。

在计算时根据规范要求合理选择安全系数，既考虑安全性，同时兼顾成本控制。

一般情况下，我们在计算精轧螺纹钢筋强度时选用1.2倍的安全系数，即荷载量乘上1.2，而抗倾覆计算时安全系数则为2.0。

并根据计算的结果合理布置锚固点和吊点，在施工中考虑相应的补救措施。

2.1.2 在施工中安置锚固点时，尽量采用预留孔道，精轧螺纹钢筋穿过砼，在已浇筑的砼上下面使用锚固钢板和锚固螺母的方式。

这种方式既节约精轧螺纹钢筋，又便于检查。

实在没有条件预留精轧螺纹钢筋的锚固点，则采用精轧螺纹钢筋在浇筑前预埋的方式，这种方式必须精确计算砼对预埋的精轧螺纹钢筋的握裹力，确定精轧螺纹钢筋的买入深度。

握裹力一般用R=P/
3.14dL来确定，其中P为外力，d为精轧螺纹钢筋的直径，L为埋入长度。

由于作为后锚点时所受外力大、精轧螺纹钢筋直径小，埋入的长度就会很长，经济性差。

因此一般在埋入的精轧螺纹钢筋底部加上一块锚固钢板，增加与砼面的接触面积。

这样可以大大减少精轧螺纹钢筋的埋入深度，不仅节约材料，还能增加握裹力。

2.1.3 精轧螺纹钢筋作为前后横梁吊点时，不仅要考虑精轧螺纹钢筋的强度和伸长量，还需要考虑避免精轧螺纹钢筋弯曲受力和偏心受力。

主要是由于大部分悬浇预应力连续箱梁均为变截面，梁底为一弧线，前后下横梁大都为双拼槽钢或是工字钢，为了使结构主体线性流畅、美观，在每一个块段横梁与梁底面均需平行，才能使挂篮底模与梁体紧密结合。

如果不采取措施将导致作为吊点的精轧螺纹钢筋弯曲受力，直接影响到精轧螺纹钢筋的使用寿命和安全性。

因此，在挂篮组装前需在前、后下横梁各吊点位置上设置可自动调节受力角度的连接器。

该连接器利用轴承连接，靠底模自重自行调整受力角度，使精轧螺纹钢筋始终处于轴心受力状态。

该联接器加工简单，现场就地取材，费用低。

采
用Φ32精轧螺纹钢配套专用联接器与δ20（16Mn）钢板焊制而成，在横梁吊点位置用δ20（16Mn）钢板设置双耳结构，中间设置轴承，轴承采用Φ30钢销。

这样的结构避免了精轧螺纹钢筋弯曲受力，增强了底模与梁体结合的紧密性，使得成桥后线性顺直，错台小，不漏浆。

2.2 精轧螺纹钢筋在底模、侧模落模时的控制要点
在底模、侧模落模时对精轧螺纹钢筋的保护不足，在施工中往往存在浇筑砼时几百、上千吨的荷载都没事，底模就几吨的重量怕什么的思想。

其实不然，受力荷载的大小，恰恰相反。

在砼浇筑中我们精轧螺纹钢筋承受的大部分是静态荷载，且受力点多，仅泵送混凝土入模时的冲击力，而我们落模时侧模仅有2个受力点，底模仅有4个受力点，且承受的为冲击荷载。

以侧模为例，一般侧模在5吨左右，落模时的高差就以20cm计算。

按自由落体公式计算，则t=，接触时模板速度为V=gt=10×0.2=2m/s，落模时接触横梁时间为0.1s，按动能公式定理Ft=mv，t=L/V，则，此荷载是模板自重的2倍。

瞬时冲击力还会造成精轧螺纹钢筋扭曲、拉伸等变形，对精轧螺纹钢筋造成潜在的隐患。

因此我们在施工时需缩短落模高度，在落模时尽量不要使用精轧螺纹钢筋受力，可以临时采用钢丝绳等柔性材料、增加临时吊点数量等方法，避免粗暴落模等对精轧螺纹钢筋损坏的方式。

2.3 精轧螺纹钢筋在挂篮移动时的控制要点
挂篮移动时虽然是空载，荷载仅为自重，但是却是整个挂篮施工中最容易出事故的工序，主要问题出在挂篮移动时全部重量仅有主桁架后端的反压锚固点承受，且该反压锚固点不能锚固死，必须可以活动，因为挂篮需要移动。

因此施工时将一个平滚焊接在反压扁担梁上，将平滚反扣在主桁架后端纵梁上，再在主桁架纵梁两侧用两根精轧螺纹钢筋穿过箱梁顶面锚固，为了确保安全和移动速度，在每组主桁架纵梁后端放置两个反压梁，一般移动50cm更换一个反压梁，将后面的反压梁放置到前面去，这样循环更替，既保证了安全，也加快了移动速度。

3 精轧螺纹钢筋在挂篮施工中的保护措施
从上面的论述中，我们不难发现对精轧螺纹钢筋的保护是挂篮施工中十分重要的，不仅影响施工质量，也关系到每个参与施工的人员的人身安全。

通过多年从事挂篮施工经验总结了六条保护措施，做到防微杜渐：（1）严格禁止对精轧螺纹钢筋及在精轧螺纹钢筋附近进行气割与焊接作业，因为高温和过电将对精轧螺纹钢筋材质造成影响，会使其变脆和造成内部分子结构变化，造成隐患；（2）
对外漏的精轧螺纹钢筋使用橡胶或塑料管包裹，避免事故作业时对其造成损伤；（3）定时对所用锚固用精轧螺纹钢筋进行检查，若发现有弯曲、破损、表面裂纹、变形痕迹的立即更换，严禁带伤、带病工作，并将废弃精轧螺纹钢筋及时处理出工地，不得再使用；（4）精轧螺纹钢筋作为锚固件时锚固螺母必须采用双螺母，并在精轧螺纹钢筋上用油漆或涂改液做上标志，确保螺母锚固深度足够；（5）给每根精轧螺纹钢筋建立“身份”和使用台账，在精轧螺纹钢筋上标上特定的编号，在台账上记录其使用的部位和时间，在使用一定时间后必须强制更换，以保证安全；（6）在锚固时避免锚固力过大，对精轧螺纹钢筋造成不必要的损伤，可以根据经验控制千斤顶的顶升长度，并使用小铁锤轻轻敲击精轧螺纹钢筋，如发出清脆的响声且回音长则表明精轧螺纹钢筋已经锚固到位，如声音深沉且回音短则表明锚固力不够，还需增加锚固力。

4 结语
总而言之，对精轧螺纹钢筋在施工中控制越精细、管理越到位，则工程质量就越高，工程也更安全，创造的效益也越大。

参考文献
[1] 苏维才.浅谈精轧螺纹钢的安全使用和维护[J].西部探矿工程，2007，（8）.。