隧道結構中鋼筋加工、安裝工藝的標準化措施

劉德品 ,羅麗萍

(1.湖北交通職業技術學院公路與軌道學院，武漢 430079，2.黃岡港航海事局，黃岡438000)

?

隧道結構中鋼筋加工、安裝工藝的標準化措施

劉德品1,羅麗萍2

(1.湖北交通職業技術學院公路與軌道學院，武漢 430079，2.黃岡港航海事局，黃岡438000)

摘要：在現行高速公路隧道施工、驗收等相關標準、規范基礎上，總結了湖北省多年實踐經驗，對隧道工程施工工藝及規范化管理的具體要求進行說明，指出需將規范化管理、標準化施工的理念貫穿于施工全過程。

關鍵詞：隧道；鋼筋；加工安裝；標準化

近年來，交通運輸部門按照中央決策部署，轉變交通運輸發展方式，繼續加快交通基礎設施建設，交通建設投資超過1萬億，工程建設向復雜化、大型化的方向發展，混凝土結構在交通基礎設施建設中所占的比重不斷增大，工程的安全性、耐久性和經濟性要求越來越高，建設規模的迅速擴大，給質量安全的管理提出了新的課題和挑戰。從近年來全國公路水運工程質量狀況分析報告和交通運輸部組織的督查情況顯示，與結構物鋼筋有關項目的抽檢合格率很不穩定，從2012—2014年統計數據來看，均在70%~80%間徘徊(如圖1)，均低于85%，其合格率處于所有抽檢項目的最低水平。結構物鋼筋加工、安裝質量不高，導致工程質量不穩定，存在安全隱患，影響結構工程安全性和耐久性。如何提高結構物鋼筋的合格率，是擺在我們面前一大難題，也是我們一直在思考解決的問題。通過我省幾年來公路水運工程建設的實踐，面對當前的建設發展形勢，要有效解決這個問題，實施標準化施工是一個有效的途徑，其中混凝土鋼筋的施工質量尤顯重要。

1隧道工程結構鋼筋存在的主要問題

鋼筋作為結構工程受力構件的重要組成部分，其作用是顯而易見的。但是在實際工程現場，鋼筋加工、安裝方面存在的問題很多，同檢評標準及規范的允許偏差要求差距較大，導致抽檢合格率不高，有的缺陷甚至是致命的，直接影響結構使用壽命和質量安全。工程建設過程中結構物鋼筋存在的主要問題歸納起來有以下三個方面：

1)鋼筋原材料本身質量缺陷。鋼筋原材料力學和化學性能以及規格達不到要求，工程現場堆放、保管不符合要求導致鋼筋生銹、裂紋、變形超標等質量缺陷，改善這些是鋼筋混凝土質量管理的基礎。

2)鋼筋加工工藝不夠精細。由于鋼筋加工操作工人的技術素質良莠不一、責任心不強，加工過程存在隨意性和不確定性，在鋼筋的下料尺寸、末端彎鉤(長度、形狀、角度)、焊接、對接、綁扎等方面達不到設計和規范要求，改善這些是鋼筋混凝土質量管理的根本。

3)鋼筋安裝工藝達不到要求。如鋼筋的定位、保護層厚度控制、間距、接頭的位置、預應力張拉等，達不到規范和設計的要求，改善這些是鋼筋混凝土質量管理的重點。

2隧道工程結構鋼筋加工、安裝施工標準化的主要措施

2.1　鋼筋加工工藝標準化

1)鋼筋的加工在鋼筋加工場地進行。鋼筋表面應潔凈，不得有油污污染，有明顯銹跡須進行除銹處理。鋼筋除銹采用電動除銹機、噴砂和人工鋼絲或砂輪等方法；

2)鋼筋調直設備有卷揚機拉直設備、數控鋼筋調直機以及導輪和蛇形管調直裝備。一級鋼筋采用調直機調直，不可采用拉伸調直。鋼筋的切斷一般要求使用切斷設備，常用的有CQ40型鋼筋切斷機、手動液壓切斷器；

3)鋼筋彎曲成形是鋼筋加工中的一道主要工序，彎曲機應用計算機數控設備。鋼筋加工嚴格按設計圖紙進行；

4)鋼筋的連接有焊接、機械連接和綁扎等。鋼筋焊接方法根據鋼筋不同種類和規格，采用電阻電焊、閃光對焊、電弧焊等方法。電弧焊要根據鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置，選擇焊條、焊接工藝和焊接參數，焊接時應及時清渣，焊縫表面應光滑，焊縫余高應平緩過渡，弧坑應填滿。機械連接加工、套筒、螺紋必須符合相關規定。鋼筋綁扎的位置、數量、搭接長度必須滿足要求。直徑在Φ25以上的鋼筋應采用機械連接，要求墩粗鋼筋端頭用砂輪切平，鋼筋頭套上塑料保護套。鋼筋機械連接應由專業隊伍加工，套筒應有出廠合格證，螺紋的有效長度應滿足要求。明確施工、監理隊伍鋼筋施工質量的責任人，加大自檢、抽檢頻率，提高鋼筋連接(焊接、機械連接)的施工質量。

5)預埋鋼筋須由專業廠家加工，楔形鋼板須根據計算并由專業廠家加工，施工時注意安裝方向的準確性。

2.2　鋼筋安裝工藝標準化

1)鋼筋安裝須采用鋼筋定位架，不可直接進行安裝。

2)鋼筋保護層墊塊采用同強度水泥預制塊，保護層厚度按圖紙要求設置，每平米墊塊不得少于4個。

3)鋼筋安裝過程中注意預埋件的預留與定位，定位鋼筋須嚴格按設計要求安裝到位。

4)重點抓好鋼筋數控加工和鋼筋模具綁扎技術的推廣應用，確保鋼筋加工、綁扎、定位、安裝精度，保證砼保護層厚度；抓好隧道工程二襯鋼筋施工工藝控制，確保工程質量和施工安全。

5)抓好驗證試驗、標準試驗、工藝試驗、抽樣試驗和驗收試驗，抓好原材料、半成品和成品構(配)件質量的自檢和抽檢，保證所規定的檢測項目齊全、自檢抽檢頻率足夠、試驗數據真實可靠。對隧道施工現場鋼筋安裝等施工現場推行配備遠程監控系統。

3鋼筋數控加工設備應用效果實例分析

3.1　施工占地面積的對比

按每天(8~10 h)加工60 t鋼筋的需求配比對比，采用鋼筋數控彎曲機自動化生產施工占地面積較傳統加工略大。但建設鋼筋集中加工場，改變以往鋼筋加工全線遍地鋪開，多處征用臨時用地的局面，通過優化選址，可選擇山地、廢棄或閑置的廠礦用地等，節約寶貴的耕地資源，同時減少電力線路架設等前期費用。

3.2　需求工人對比

按每天加工60 t鋼筋的需求對比，采用鋼筋數控彎曲機自動化生產需要的熟練工人是傳統加工的1/5。

3.3　工效的對比

傳統加工：2人每天(8~10 h)，一臺小型簡易彎曲機為1組最多加工7～8 t鋼筋。自動化生產：1～2人每天(8~10 h)，一套鋼筋數控彎曲機可加工鋼筋25～30 t。鋼筋數控彎曲機自動化生產工效是傳統加工的4倍以上。

3.4　能耗的對比

按每天加工60 t鋼筋的需求對比，鋼筋數控彎曲機自動化生產能耗是傳統加工的約五分之一。

3.5　鋼筋保護層厚度合格率對比

鋼筋加工精度直接決定了綁扎時的工作效果，尤其在一些短小的彎曲鋼筋綁扎時此差異表現得更為明顯，如果鋼筋加工精度達不到要求，那么將會出現綁扎時無法將鋼筋放入模具，而嚴重影響綁扎工作，降低鋼筋定位精度，從而影響鋼筋保護層厚度合格率。采用數控彎曲機加工比傳統加工可有效提高鋼筋保護層合格率約20%。

3.6　其他方面對比

采用數控鋼筋彎曲機在材料損耗方面較傳統加工可節約10%以上，且鋼筋加工場只需一兩個技術人員，即可實現全線鋼筋加工的統一管理，按需配送，堵塞管理漏洞，降低管理成本、挖潛增效，促進經濟效益的提高。實行工廠化生產，改變以往風吹、日曬、雨淋的環境，使施工人員的工作條件和環境得到改善。

4結語

通過全面推行隧道工程結構鋼筋加工安裝施工標準化管理，“使標準成為習慣，使習慣符合標準，使結果達到標準”，進一步加強交通建設管理。主要成效體現在以下幾個方面：

一是砼質量通病治理成效顯著，通過推行標準化管理，提高施工現場質量管理人員的責任意識，規范施工行為，結構工程的安全及耐久性得到明顯提高。

二是施工工藝改進明顯，施工質量提高顯著。砼外觀質量改善明顯，混凝土鋼筋保護層、鋼筋間距的合格率顯著提高，避免露筋等質量缺陷的發生。通過抽樣調查，實施隧道工程結構鋼筋加工、安裝工藝施工標準化后，可有效提高鋼筋項目檢查合格率約20%，效果非常明顯。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家標準.GB 50086—2001錨桿噴射混凝土支護技術規范[S].北京：中國計劃出版社，2001.

[2]中華人民共和國交通運輸部.JTG F60—2009公路隧道施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]中華人民共和國交通運輸部.JTG D70—2004公路隧道設計規范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4]中華人民共和國交通運輸部.JTG B01—2003公路工程技術標準[S].北京：人民交通出版社，2003.

[5]陳小雄.現代隧道工程理論與隧道施工[M].成都：西南交通大學出版社，2006.

Standard Measures for the Construction of the

Tunnel Structure and the Installation Process

LIUDe-pin1，LUOLi-ping2

(1.School of Highway and Rail, Hubei Communications Technical College, Wuhan 430079，China;

2.Huanggang Harbor Maritime Bureau,Huanggang 438000,China)

Abstract:Based on related standards of current highway tunnel construction and acceptance,this paper summarized the experience of tunnel construction in Hubei.The specfic requirements of tunnel construction and standardized management were illustrated.The idea of standardized construction and management should run throughout the whole process of construction.

Key words:tunnel;steel;processing and installation;standardization

作者簡介：劉德品(1970-)，副教授.E-mail:754738810@qq.com

收稿日期：2015-10-02.

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.06.012