隧道結(jié)構(gòu)中鋼筋加工、安裝工藝的標(biāo)準(zhǔn)化措施

劉德品 ,羅麗萍

(1.湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路與軌道學(xué)院，武漢 430079，2.黃岡港航海事局，黃岡438000)

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隧道結(jié)構(gòu)中鋼筋加工、安裝工藝的標(biāo)準(zhǔn)化措施

劉德品1,羅麗萍2

(1.湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路與軌道學(xué)院，武漢 430079，2.黃岡港航海事局，黃岡438000)

摘要：在現(xiàn)行高速公路隧道施工、驗收等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范基礎(chǔ)上，總結(jié)了湖北省多年實踐經(jīng)驗，對隧道工程施工工藝及規(guī)范化管理的具體要求進(jìn)行說明，指出需將規(guī)范化管理、標(biāo)準(zhǔn)化施工的理念貫穿于施工全過程。

關(guān)鍵詞：隧道；鋼筋；加工安裝；標(biāo)準(zhǔn)化

近年來，交通運輸部門按照中央決策部署，轉(zhuǎn)變交通運輸發(fā)展方式，繼續(xù)加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，交通建設(shè)投資超過1萬億，工程建設(shè)向復(fù)雜化、大型化的方向發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中所占的比重不斷增大，工程的安全性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性要求越來越高，建設(shè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，給質(zhì)量安全的管理提出了新的課題和挑戰(zhàn)。從近年來全國公路水運工程質(zhì)量狀況分析報告和交通運輸部組織的督查情況顯示，與結(jié)構(gòu)物鋼筋有關(guān)項目的抽檢合格率很不穩(wěn)定，從2012—2014年統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)物鋼筋加工、安裝質(zhì)量不高，導(dǎo)致工程質(zhì)量不穩(wěn)定，存在安全隱患，影響結(jié)構(gòu)工程安全性和耐久性。如何提高結(jié)構(gòu)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(shè)的實踐，面對當(dāng)前的建設(shè)發(fā)展形勢，要有效解決這個問題，實施標(biāo)準(zhǔn)化施工是一個有效的途徑，其中混凝土鋼筋的施工質(zhì)量尤顯重要。

1隧道工程結(jié)構(gòu)鋼筋存在的主要問題

鋼筋作為結(jié)構(gòu)工程受力構(gòu)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(xiàn)場，鋼筋加工、安裝方面存在的問題很多，同檢評標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的允許偏差要求差距較大，導(dǎo)致抽檢合格率不高，有的缺陷甚至是致命的，直接影響結(jié)構(gòu)使用壽命和質(zhì)量安全。工程建設(shè)過程中結(jié)構(gòu)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(zhì)量缺陷。鋼筋原材料力學(xué)和化學(xué)性能以及規(guī)格達(dá)不到要求，工程現(xiàn)場堆放、保管不符合要求導(dǎo)致鋼筋生銹、裂紋、變形超標(biāo)等質(zhì)量缺陷，改善這些是鋼筋混凝土質(zhì)量管理的基礎(chǔ)。

2)鋼筋加工工藝不夠精細(xì)。由于鋼筋加工操作工人的技術(shù)素質(zhì)良莠不一、責(zé)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(dá)不到設(shè)計和規(guī)范要求，改善這些是鋼筋混凝土質(zhì)量管理的根本。

3)鋼筋安裝工藝達(dá)不到要求。如鋼筋的定位、保護(hù)層厚度控制、間距、接頭的位置、預(yù)應(yīng)力張拉等，達(dá)不到規(guī)范和設(shè)計的要求，改善這些是鋼筋混凝土質(zhì)量管理的重點。

2隧道工程結(jié)構(gòu)鋼筋加工、安裝施工標(biāo)準(zhǔn)化的主要措施

2.1　鋼筋加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化

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

2)鋼筋調(diào)直設(shè)備有卷揚機(jī)拉直設(shè)備、數(shù)控鋼筋調(diào)直機(jī)以及導(dǎo)輪和蛇形管調(diào)直裝備。一級鋼筋采用調(diào)直機(jī)調(diào)直，不可采用拉伸調(diào)直。鋼筋的切斷一般要求使用切斷設(shè)備，常用的有CQ40型鋼筋切斷機(jī)、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(jī)應(yīng)用計算機(jī)數(shù)控設(shè)備。鋼筋加工嚴(yán)格按設(shè)計圖紙進(jìn)行；

4)鋼筋的連接有焊接、機(jī)械連接和綁扎等。鋼筋焊接方法根據(jù)鋼筋不同種類和規(guī)格，采用電阻電焊、閃光對焊、電弧焊等方法。電弧焊要根據(jù)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(shù)，焊接時應(yīng)及時清渣，焊縫表面應(yīng)光滑，焊縫余高應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿。機(jī)械連接加工、套筒、螺紋必須符合相關(guān)規(guī)定。鋼筋綁扎的位置、數(shù)量、搭接長度必須滿足要求。直徑在Φ25以上的鋼筋應(yīng)采用機(jī)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(hù)套。鋼筋機(jī)械連接應(yīng)由專業(yè)隊伍加工，套筒應(yīng)有出廠合格證，螺紋的有效長度應(yīng)滿足要求。明確施工、監(jiān)理隊伍鋼筋施工質(zhì)量的責(zé)任人，加大自檢、抽檢頻率，提高鋼筋連接(焊接、機(jī)械連接)的施工質(zhì)量。

5)預(yù)埋鋼筋須由專業(yè)廠家加工，楔形鋼板須根據(jù)計算并由專業(yè)廠家加工，施工時注意安裝方向的準(zhǔn)確性。

2.2　鋼筋安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)化

1)鋼筋安裝須采用鋼筋定位架，不可直接進(jìn)行安裝。

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

3)鋼筋安裝過程中注意預(yù)埋件的預(yù)留與定位，定位鋼筋須嚴(yán)格按設(shè)計要求安裝到位。

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

5)抓好驗證試驗、標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)(配)件質(zhì)量的自檢和抽檢，保證所規(guī)定的檢測項目齊全、自檢抽檢頻率足夠、試驗數(shù)據(jù)真實可靠。對隧道施工現(xiàn)場鋼筋安裝等施工現(xiàn)場推行配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

3鋼筋數(shù)控加工設(shè)備應(yīng)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(shù)控彎曲機(jī)自動化生產(chǎn)施工占地面積較傳統(tǒng)加工略大。但建設(shè)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(yōu)化選址，可選擇山地、廢棄或閑置的廠礦用地等，節(jié)約寶貴的耕地資源，同時減少電力線路架設(shè)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(shù)控彎曲機(jī)自動化生產(chǎn)需要的熟練工人是傳統(tǒng)加工的1/5。

3.3　工效的對比

傳統(tǒng)加工：2人每天(8~10 h)，一臺小型簡易彎曲機(jī)為1組最多加工7～8 t鋼筋。自動化生產(chǎn)：1～2人每天(8~10 h)，一套鋼筋數(shù)控彎曲機(jī)可加工鋼筋25～30 t。鋼筋數(shù)控彎曲機(jī)自動化生產(chǎn)工效是傳統(tǒng)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(shù)控彎曲機(jī)自動化生產(chǎn)能耗是傳統(tǒng)加工的約五分之一。

3.5　鋼筋保護(hù)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(xiàn)得更為明顯，如果鋼筋加工精度達(dá)不到要求，那么將會出現(xiàn)綁扎時無法將鋼筋放入模具，而嚴(yán)重影響綁扎工作，降低鋼筋定位精度，從而影響鋼筋保護(hù)層厚度合格率。采用數(shù)控彎曲機(jī)加工比傳統(tǒng)加工可有效提高鋼筋保護(hù)層合格率約20%。

3.6　其他方面對比

采用數(shù)控鋼筋彎曲機(jī)在材料損耗方面較傳統(tǒng)加工可節(jié)約10%以上，且鋼筋加工場只需一兩個技術(shù)人員，即可實現(xiàn)全線鋼筋加工的統(tǒng)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(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。實行工廠化生產(chǎn)，改變以往風(fēng)吹、日曬、雨淋的環(huán)境，使施工人員的工作條件和環(huán)境得到改善。

4結(jié)語

通過全面推行隧道工程結(jié)構(gòu)鋼筋加工安裝施工標(biāo)準(zhǔn)化管理，“使標(biāo)準(zhǔn)成為習(xí)慣，使習(xí)慣符合標(biāo)準(zhǔn)，使結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)”，進(jìn)一步加強交通建設(shè)管理。主要成效體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是砼質(zhì)量通病治理成效顯著，通過推行標(biāo)準(zhǔn)化管理，提高施工現(xiàn)場質(zhì)量管理人員的責(zé)任意識，規(guī)范施工行為，結(jié)構(gòu)工程的安全及耐久性得到明顯提高。

二是施工工藝改進(jìn)明顯，施工質(zhì)量提高顯著。砼外觀質(zhì)量改善明顯，混凝土鋼筋保護(hù)層、鋼筋間距的合格率顯著提高，避免露筋等質(zhì)量缺陷的發(fā)生。通過抽樣調(diào)查，實施隧道工程結(jié)構(gòu)鋼筋加工、安裝工藝施工標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)

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[5]陳小雄.現(xiàn)代隧道工程理論與隧道施工[M].成都：西南交通大學(xué)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