涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)實(shí)踐

謝 輝，張緒慶

（方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌 330012）

涵洞是公路路基通過(guò)洼地或跨越水溝（渠）時(shí)設(shè)置的，或?yàn)榘褏R集在路基上方的水流宣泄到下方而設(shè)置的橫穿路基的小型地面排水結(jié)構(gòu)物。

公路建設(shè)中修建涵洞的目的：一是專為排泄小溪流和天然雨水，以保護(hù)路基的穩(wěn)定，避免雨水的毀壞；二是專為灌溉農(nóng)田之用，不致因修建公路而影響發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。

涵洞的種類繁多，截面形狀、出入口類型、涵內(nèi)水流流態(tài)也多種多樣。涵洞由洞身、洞口建筑、基礎(chǔ)和附屬工程組成。洞身是涵洞的主要部分，其截面形成有圓形、拱形、箱形等。洞口建筑設(shè)置在涵洞的兩端，有一字式和八字墻兩種結(jié)構(gòu)形式?；A(chǔ)的形式分為整體式和非整體式兩種。涵洞的附屬工程包括：錐形護(hù)坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道等。

本文所闡述涵洞工程，主要是指圓形、拱形涵洞（以下所述涵洞均指圓形及拱形涵洞）。

近年來(lái)地鐵工程、涵洞工程等項(xiàng)目越來(lái)越多，對(duì)應(yīng)鋼筋需求量也越來(lái)越大。那么涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋到底有什么特殊要求呢？又該如何去控制，控制關(guān)鍵點(diǎn)是什么呢？本文將通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，詳細(xì)了解涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋的使用要求，并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，摸索出涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋（以下簡(jiǎn)稱“涵洞用鋼”）質(zhì)量控制要點(diǎn)，提出控制措施。

1 涵洞用鋼的使用要求

通過(guò)到實(shí)地考察，在水電站、地鐵等工程，需要建設(shè)圓形或者拱形涵洞，對(duì)應(yīng)鋼筋需要將9 m 或者12 m定尺做大圓弧彎曲，并確保水平（即彎曲方向一致）。

如圖1，鋼筋彎曲后不平直，兩端翹起，不滿足；如圖2，鋼筋彎曲后平直，滿足要求。

圖1 鋼筋彎曲后一端翹起

圖2 鋼筋彎曲后兩端水平

2 分析鋼筋彎曲后不水平的原因

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，理論分析，造成鋼筋彎曲后不水平的原因主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 鋼筋的縱筋扭轉(zhuǎn)

鋼筋的縱筋扭轉(zhuǎn)，不在一條線上。現(xiàn)場(chǎng)考察部分工地加工涵洞用鋼設(shè)備如圖3，將鋼筋縱筋立起，咬入帶槽立輪，咬入后，鋼筋在立輪帶動(dòng)下自動(dòng)往前移送，形成大圓弧彎曲。

圖3 涵洞用鋼加工設(shè)備

鋼筋通過(guò)該設(shè)備加工，鋼筋隨著縱筋方向向前移動(dòng)，如果鋼筋縱筋不在一條直線上，出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，則在加工過(guò)程，鋼筋會(huì)隨著縱筋方向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致鋼筋彎曲后不水平，兩端或者一端翹起。

2.2 強(qiáng)度過(guò)高

機(jī)械性能過(guò)高，鋼筋在彎曲時(shí)彎曲方向難控制，可能會(huì)造成彎曲方向不一致，即不水平。

2.3 應(yīng)力未釋放

鋼筋應(yīng)力未釋放，機(jī)械性能不均勻，造成加工過(guò)程中，鋼筋彎曲方向不一致。

還有鋼筋本身存在彎曲。

3 實(shí)踐控制

分析出影響涵洞用鋼因素后，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)該對(duì)應(yīng)控制。

3.1 控制鋼筋縱筋扭轉(zhuǎn)[1]

確保9 m 定尺縱筋在一條直線上。

3.1.1 嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)控制好K2 料型

生產(chǎn)前測(cè)量K2 在線實(shí)際料型，并確認(rèn)K2 軋槽，確保軋槽表面質(zhì)量合格，軋槽不宜過(guò)老，如圖4 測(cè)量料型。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量K2 料型

3.1.2 嚴(yán)格控制K1 進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)開(kāi)口度

根據(jù)測(cè)量的K2 料型對(duì)應(yīng)調(diào)整K1 進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)開(kāi)口度，可以采用樣棒進(jìn)行調(diào)整，如圖5，確保K1 進(jìn)口開(kāi)口度比來(lái)料小0.1～0.2 mm，防止導(dǎo)衛(wèi)開(kāi)口度與料型不匹配，導(dǎo)致鋼筋扭轉(zhuǎn)。

圖5 調(diào)整K1 進(jìn)口開(kāi)口度

3.1.3 調(diào)整K1、K2 軋機(jī)錯(cuò)輥

確保K1、K2 軋機(jī)無(wú)錯(cuò)輥、竄輥現(xiàn)象。

在軋制涵洞工程用鋼時(shí)，應(yīng)選擇軋機(jī)穩(wěn)定性好的機(jī)架，并定期更換軋機(jī)止推軸承，防止竄輥。

軋機(jī)上線前，采用百分表測(cè)量K1、K2 軋機(jī)竄輥情況，控制在0.02 mm 以內(nèi)，并調(diào)整好軋機(jī)錯(cuò)輥，避免因K1、K2 軋機(jī)錯(cuò)輥，導(dǎo)致鋼筋扭轉(zhuǎn)。

3.1.4 多切分軋制

K1、K2 均為平軋機(jī)，K2 咬入K1 扭轉(zhuǎn)角度，盡量保證90°咬入K1。

在設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)導(dǎo)衛(wèi)總長(zhǎng)、K1、K2 軋機(jī)間距，設(shè)計(jì)好扭轉(zhuǎn)角度，在生產(chǎn)時(shí)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣棒，調(diào)整K2扭轉(zhuǎn)輪開(kāi)口度，確保K2 出料在咬入K1 時(shí)接近90°。

3.1.5 對(duì)鋼筋扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)

生產(chǎn)涵洞工程用鋼時(shí)，檢驗(yàn)工入庫(kù)前進(jìn)行檢驗(yàn)，在過(guò)跨鏈處兩人確認(rèn)鋼筋縱筋扭轉(zhuǎn)情況，對(duì)縱筋存在扭轉(zhuǎn)的進(jìn)行剔除。檢驗(yàn)方法：

將定尺的一端縱筋立起，到另一端觀察縱筋方向，若與另一端方向一致，且定尺中部無(wú)扭轉(zhuǎn)則說(shuō)明該定尺縱筋無(wú)扭轉(zhuǎn)。

實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，采用途抽檢（每生產(chǎn)10 支鋼至少檢驗(yàn)一次頭、中、尾部鋼扭轉(zhuǎn)情況）方式，若出現(xiàn)縱筋扭轉(zhuǎn)，立即隔離，并追回前面未檢驗(yàn)的鋼剔除；待重新調(diào)整滿足要求后，再繼續(xù)生產(chǎn)。

3.2 保證鋼筋機(jī)械性能均勻

控制鋼筋強(qiáng)度，降低機(jī)械性能[2]。

1）機(jī)械性能盡量按國(guó)標(biāo)下線高20～40 MPa 控制，可以通過(guò)降低成分來(lái)滿足要求。

2）如采用控軋控冷工藝，則應(yīng)保證鋼筋通條溫差不超過(guò)20 ℃。

3.3 釋放鋼筋時(shí)效

通過(guò)檢測(cè)對(duì)比，相同鋼筋當(dāng)天生產(chǎn)屈服強(qiáng)度約比15 d 后屈服強(qiáng)度高10～15 MPa。鋼筋生產(chǎn)后，至涵洞工程使用，應(yīng)至少需間隔半個(gè)月，以釋放鋼筋時(shí)效性能，釋放應(yīng)力。

通過(guò)以上實(shí)踐控制，將生產(chǎn)的鋼筋到工地加工使用，可以滿足要求，如圖6 所示。

圖6 工地現(xiàn)場(chǎng)加工后鋼筋圖

4 批量生產(chǎn)關(guān)鍵控制要點(diǎn)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐控制，并到工地使用，生產(chǎn)的鋼筋達(dá)到了涵洞用鋼的特殊要求，在實(shí)際批量生產(chǎn)中應(yīng)重點(diǎn)控制以下幾點(diǎn)：

4.1 縱筋扭轉(zhuǎn)的控制和檢驗(yàn)

1）每次生產(chǎn)前，K1、K2 務(wù)必選用穩(wěn)定性好的機(jī)架，嚴(yán)格控制錯(cuò)輥和竄輥。

2）K1、K2 軋機(jī)，應(yīng)定期更換止推軸承，防止出現(xiàn)竄輥。

3）在批量生產(chǎn)時(shí)，需要有專人進(jìn)行檢驗(yàn)，確保鋼筋縱筋在一條直線上，發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)的鋼筋及時(shí)隔離。

4）通過(guò)摸索，對(duì)縱筋扭轉(zhuǎn)角度的要求，不同規(guī)格有不同要求，9 m 定尺為例：Φ12 mm～Φ16mm 縱肋扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)控制在20°以內(nèi)，Φ18 mm～Φ32 mm 縱肋扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)控制在10°以內(nèi)，如無(wú)法做到?jīng)]有扭轉(zhuǎn)，可以按此角度進(jìn)行控制。

鋼筋生產(chǎn)半個(gè)月后，再發(fā)貨至工地使用，以釋放鋼筋時(shí)效性能，釋放應(yīng)力，確保性能均勻。

4.2 控制控冷工藝

采用控制控冷工藝，確保鋼筋溫度差控制在20 ℃以內(nèi)，避免溫差導(dǎo)致性能不均勻。

4.3 單獨(dú)軋制

入庫(kù)時(shí)必須與普通鋼筋區(qū)分，并單獨(dú)發(fā)貨，避免與普通鋼筋混淆。

5 結(jié)語(yǔ)

涵洞工程用鋼筋，對(duì)鋼筋的力學(xué)性能、牌號(hào)等沒(méi)有特殊要求，與國(guó)標(biāo)對(duì)應(yīng)牌號(hào)一致。但是，在實(shí)際使用時(shí)，因其使用環(huán)境和用途的特殊性，需對(duì)鋼筋的一些性能、平直度、縱筋尺寸等針對(duì)性的控制，而這一塊，目前鋼鐵行業(yè)沒(méi)有特別的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，本文所述的控制方法和相關(guān)措施都是從生產(chǎn)實(shí)踐和工地使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行摸索得出的，效果顯著，對(duì)涵洞工程用鋼，及地鐵工程用鋼生產(chǎn)都具有參考意義。