隧道仰拱鋼筋預(yù)彎及安裝定位技術(shù)

陳秀慶

（川南城際鐵路有限責(zé)任公司，四川 自貢 643000）

1 工藝概況

本工藝主要包括兩個部分，一是仰拱鋼筋預(yù)彎，二是仰拱鋼筋安裝。仰拱鋼筋預(yù)彎利用自制預(yù)彎平臺對每根鋼筋經(jīng)過兩步彎曲，實現(xiàn)了與設(shè)計弧度基本相同。仰拱鋼筋安裝主要利用自制角鋼定距開槽卡具進(jìn)行快速定位安裝。

該工藝采用彎曲半徑可調(diào)、自動進(jìn)料的鋼筋彎曲平臺對鋼筋進(jìn)行預(yù)彎，加工效率較高，彎曲質(zhì)量較可靠。仰拱鋼筋安裝利用自制角鋼定距開槽卡具，提高了定位精度和施工效率。

2 施工工藝流程

隧道仰拱鋼筋施工工藝流程詳見圖1。

3 施工工藝操作要點

3.1 施工準(zhǔn)備

1） 鋼筋配料：首先根據(jù)施工圖紙對鋼筋搭配進(jìn)行計算，盡量使余料可二次使用。例如，VA 型（W=0） 復(fù)合式襯砌仰拱內(nèi)層鋼筋總長15909mm，外層鋼筋總長16874mm，鋼筋原料規(guī)格為9m/根，則50%的鋼筋原料不作切割，25%的原料切割2091mm，25%的原料1126mm。

2） 確定預(yù)彎長度：每環(huán)仰拱鋼筋包括三種彎曲半徑，隧底段半徑較大（VA 型W=0 的襯砌斷面外層鋼筋彎曲半徑為15.297m） 可以在現(xiàn)場自然彎曲，不需預(yù)彎，其余兩種半徑段曲率較大需提前預(yù)彎，則鋼筋預(yù)彎長度確定為兩種大曲率的圓弧段（每環(huán)仰拱鋼筋共4 段，左右各2 段）。

3） 預(yù)彎參數(shù)試驗：鋼筋預(yù)彎后會有一定程度的回彈，且不同的預(yù)彎設(shè)備因輪間距的不同等原因，回彈程度亦不同，因此每個鋼筋預(yù)彎平臺使用前需進(jìn)行鋼筋彎曲試驗，以確定鋼筋預(yù)彎成型后的半徑所對應(yīng)的彎曲矢高。此外，尚需考慮現(xiàn)場彎曲隧底段時對兩側(cè)已預(yù)彎段的影響，需提前進(jìn)行試驗。

整套鋼筋預(yù)彎平臺由操作平臺、主動輪A、從動輪B、從動輪C 四部分組成。主動輪A 帶動鋼筋向前慢速移動，從動輪B 和從動輪C 用于調(diào)節(jié)彎曲矢高，實現(xiàn)預(yù)彎效果。

4） 鋼筋除污：鋼筋的表面應(yīng)清潔干凈，尤其是表面油漬、污跡、銹皮等。

3.2 鋼筋預(yù)彎

1） 參數(shù)標(biāo)識。鋼筋預(yù)彎操作前，在每根鋼筋上根據(jù)彎曲試驗結(jié)果標(biāo)識2 個參數(shù)：起彎點和變徑點；在操作平臺上標(biāo)識兩個彎曲半徑對應(yīng)的矢高位置。

2） 鋼筋彎曲。每根鋼筋的擬預(yù)彎段分兩步彎曲成型，第一步：定矢高（1），彎曲第一曲率段至鋼筋變徑標(biāo)識點；第二步：定矢高（2），彎曲第二曲率段，完成單根鋼筋預(yù)彎。

3） 成品校核。每批預(yù)彎的第一根鋼筋彎曲完成后，現(xiàn)場與地面大樣圖進(jìn)行對比，合格后即可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

4） 成品驗收。①加工后鋼筋的允許偏差不得超過表1中規(guī)定的數(shù)值。

表1 鋼筋加工的允許偏差表

②鋼筋班負(fù)責(zé)按技術(shù)交底要求進(jìn)行施作，鋼筋的規(guī)格、型號、下料長度均應(yīng)符合規(guī)范及圖紙要求，質(zhì)檢工程師負(fù)責(zé)檢查驗收并作好記錄。

3.3 鋼筋安裝

1） 參數(shù)標(biāo)識鋼筋定位裝置。固定裝置制作簡單，采用普通角鋼，按照不同圍巖仰拱預(yù)埋鋼筋的間距進(jìn)行切割成槽制作即可。

2） 鋼筋安裝工藝

①鋼筋安裝工藝流程：測量放線→安裝定位鋼筋→安裝定位裝置→鋼筋綁扎。

②筋位標(biāo)識及定位卡具安裝：首先在隧底仰拱初支面上按照設(shè)計的鋼筋位置、間距畫線，然后在仰拱頂面位置設(shè)置仰拱環(huán)向鋼筋定位卡具，并固定牢靠。

③外層環(huán)縱向鋼筋安裝：按照卡具的卡槽位置依次安裝仰拱外層環(huán)向鋼筋，然后放置縱向鋼筋并與縱向鋼筋用鐵絲綁扎牢固，必要時采用點焊固定。

④內(nèi)層環(huán)縱向鋼筋安裝：內(nèi)層鋼筋安裝與外層鋼筋安裝方法相同，首先安裝環(huán)向鋼筋，然后安裝縱向鋼筋。兩端及每孔處均與縱向鋼筋用鐵絲綁扎方法進(jìn)行固定。

⑤仰拱下層鋼筋施工：仰拱初支施做完成后，首先施工仰拱下層鋼筋，在下層鋼筋鋪設(shè)的同時，在下層鋼筋下方初支表面放置混凝土墊塊[1]。混凝土墊塊采用仰拱同級混凝土進(jìn)行加工制作，墊塊尺寸為10cm×10cm×5cm。混凝土墊塊放置間距為1.0m×1.0m，呈梅花形放置，下層鋼筋放置于墊塊之上。

⑥鋪設(shè)仰拱上層鋼筋：仰拱下層鋼筋施工完成后，在仰拱下層鋼筋頂面焊接豎向鋼筋樁，豎向鋼筋樁高度為層間距長度，鋼筋樁下端須焊接牢固，鋼筋樁保持豎直，各鋼筋樁高度應(yīng)保持一致，若不一致則現(xiàn)場處置。鋼筋樁布設(shè)間距為為50 倍主筋間距，呈方形布置，定位鋼筋樁上端與上層鋼筋下底面焊接，用以支撐上層鋼筋，并保證上層鋼筋的形狀。

⑦鋼筋驗收：鋼筋綁扎完畢后，按照設(shè)計圖紙和施工規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)檢查，并作出檢查記錄[2]。鋼筋檢查合格后，必須經(jīng)質(zhì)檢工程師和駐地監(jiān)理檢查確認(rèn)后，方可進(jìn)行下道工序施工。鋼筋的安裝位置，其間距、保護(hù)層及各部分鋼筋的大小尺寸，均應(yīng)符合設(shè)計圖紙及相關(guān)規(guī)范要求。

4 應(yīng)用實例

重慶沙坪壩鐵路樞紐地鐵九號線沙坪壩-小龍坎區(qū)間隧道施工使用該技術(shù)預(yù)彎仰拱鋼筋，效果極好，鋼筋預(yù)彎綁扎僅需5 人花費5 小時，且外美內(nèi)優(yōu)。見圖2。

5 結(jié)語

綜上所述，使用彎弧機(jī)進(jìn)行仰拱鋼筋彎弧施工，工人僅需將下料之后的鋼筋放入固定的預(yù)彎機(jī)口，彎弧機(jī)自動運轉(zhuǎn)加工，中途僅需調(diào)整一次彎弧機(jī)矢距即可完成鋼筋預(yù)彎加工，尤其適用于大直徑鋼筋預(yù)彎及安裝，根據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況，一模6m 長仰拱需要彎弧加工120 根鋼筋，兩個工人3h 即可完成彎弧工作，2h 即可完成綁扎工作。耗時短、速度快，操作簡單，加工出的所有鋼筋均規(guī)格一致，質(zhì)量有保證，值得被推廣和應(yīng)用。