一種具有雙層防護(hù)功能的預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺設(shè)計

周志紅，朱 奇，譚振杰

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410208）

1 研究背景

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在國內(nèi)外橋梁建筑行業(yè)占有重要的地位，預(yù)應(yīng)力張拉有助于減輕橋體的重量，增強(qiáng)橋梁的整體承重能力，以延長橋梁的使用壽命，該技術(shù)在我國橋梁工程建設(shè)中已廣泛應(yīng)用[1～2]。而預(yù)應(yīng)力混凝土梁的制造均在固定區(qū)域定點生產(chǎn)，為避免預(yù)應(yīng)力張拉過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋拉伸失效斷裂造成安全事故，作業(yè)現(xiàn)場會設(shè)置預(yù)應(yīng)力張拉擋板裝置，確保施工現(xiàn)場安全作業(yè)。

2 預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺設(shè)置現(xiàn)狀

在橋梁工程修建過程中，施工安全生產(chǎn)管理是保障工程建設(shè)順利實施和施工人員人身安全的重要措施，一旦發(fā)生施工安全問題就會造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[3～4]。因此，為了能夠更好地保證現(xiàn)場施工安全，在預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)現(xiàn)場會設(shè)置預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺裝置。目前，許多T 梁預(yù)應(yīng)力張拉預(yù)制現(xiàn)場，設(shè)置了簡易的擋板或無設(shè)置，沒有明顯區(qū)分作業(yè)區(qū)域與非作業(yè)區(qū)域，無法有效地對施工人員進(jìn)行防護(hù)，不利用現(xiàn)場施工安全生產(chǎn)管理。具體現(xiàn)狀如圖1 所示。

圖1 目前T梁預(yù)應(yīng)力張拉施工現(xiàn)場

圖1 中，T 梁預(yù)應(yīng)力張拉預(yù)制現(xiàn)場設(shè)置了簡易支架和擋板組合結(jié)構(gòu)的擋板平臺，或僅有簡易支架無擋板結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)均存在以下施工安全隱患。

1）對施工現(xiàn)場周邊安全防護(hù)等級不夠，易出安全事故：在張拉千斤頂工作過程中，因預(yù)應(yīng)力鋼筋的質(zhì)量問題、張拉千斤頂故障以及預(yù)應(yīng)力張拉參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊?，在張拉千斤頂約0～50MPa(根據(jù)T 梁設(shè)計需要而定) 的拉力作用下，可能會造成預(yù)應(yīng)力鋼筋拉斷飛出現(xiàn)象，造成安全事故。

2）若在千斤頂張拉過程中，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋拉斷飛出，此簡易擋板無法阻止斷裂飛出的鋼筋撞擊擋板后變線從擋板兩側(cè)翼飛出造成第二次隱性安全事故。

3）預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)現(xiàn)場操作環(huán)境較差，增加了施工人員的勞動強(qiáng)度。

3 新型預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對目前預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺設(shè)置現(xiàn)狀，應(yīng)加強(qiáng)施工安全管理，如：現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)；搭設(shè)張拉作業(yè)平臺、張拉千斤頂?shù)跫?，且平臺應(yīng)加設(shè)防護(hù)裝置；施工前做好使用技術(shù)交底和安全技術(shù)交底工作。同時，文中設(shè)計出一種新型具備雙層防護(hù)功能的預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺，解決了預(yù)應(yīng)力鋼筋拉斷飛出造成的安全事故，改善了施工人員的作業(yè)環(huán)境并在一定程度上降低了勞動強(qiáng)度。具體新型預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺結(jié)構(gòu)如圖2、圖3 所示，其具體結(jié)構(gòu)裝配說明如下。

圖2 預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺三維分解示意圖

圖3 預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺二維剖面圖

1）頂棚與機(jī)架進(jìn)行螺紋裝配或焊接連接。

2）機(jī)架與滾輪行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行螺紋緊固裝配，并與頂升油缸進(jìn)行焊接；機(jī)架與第一層防護(hù)膠板通過螺栓組件進(jìn)行緊固，裝配于第一層防護(hù)鋼網(wǎng)框架上，同時張拉千斤頂組件與機(jī)架上部橫梁滾道匹配。

3）張拉千斤頂通過錨具和限位板與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力鋼筋緊固，完成張拉作業(yè)任務(wù)。

4）張拉千斤頂本體上的進(jìn)出油管與外接液壓泵站系統(tǒng)油路接通，同時邏輯控制單元與外部電腦設(shè)備連通。

根據(jù)圖2、圖3 所示，新型預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺裝置有以下特點。

1）頂棚與機(jī)架三面圍擋結(jié)構(gòu)，很好區(qū)分作業(yè)區(qū)域與非作業(yè)區(qū)域，對施工人員進(jìn)行有效的防護(hù)，并改善了日曬雨淋的作業(yè)環(huán)境，提升施工人員的勞動舒適性。

2）通過滾輪行走機(jī)構(gòu)將預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺定位后，再將頂升油缸伸出，頂升整臺設(shè)備，使?jié)L輪行走機(jī)構(gòu)離地即可，確保張拉工作狀態(tài)時，預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺穩(wěn)定牢靠，不晃動。

3）機(jī)架兩側(cè)均設(shè)計了百葉窗結(jié)構(gòu)，能有效防止預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂飛出沖擊第一、第二層防護(hù)板后，從側(cè)面飛出，起到側(cè)面防護(hù)的作用。

4）張拉千斤頂組件裝配于機(jī)架上部橫梁滾道上，能在橫梁滾道上牽引移動。同時它也具備手動升降功能，并與外部液壓泵站系統(tǒng)、智能張拉系統(tǒng)相連接，完成預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)工序。

5）第一層防護(hù)膠板通過螺栓組件與第一層防護(hù)鋼網(wǎng)框架緊固；若發(fā)生預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂飛出沖擊，此結(jié)構(gòu)起到緩沖作用，使斷裂鋼筋部分擊穿第一層防護(hù)膠板后，使之達(dá)到第二層防護(hù)板上的沖擊力度大為減小，直到停止卡在第一層防護(hù)膠板與第二層防護(hù)網(wǎng)中，降低造成第二次破壞概率，確保施工安全。

4 結(jié)語

新型預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺裝置充分考慮了施工現(xiàn)場安全，采用了雙層防護(hù)結(jié)構(gòu)，有效解決了預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)時鋼筋斷裂飛出的安全事故隱患，同時也兼顧到人性化的施工作業(yè)環(huán)境。目前此新型預(yù)應(yīng)力張拉擋板平臺裝置實用新型專利已授權(quán)(專利號：202020662073.8)，其研究成果可供橋梁工程中預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)參考使用。