隧道结构中钢筋加工、安装工艺的标准化措施

刘德品 ,罗丽萍

(1.湖北交通职业技术学院公路与轨道学院，武汉 430079，2.黄冈港航海事局，黄冈438000)



隧道结构中钢筋加工、安装工艺的标准化措施

刘德品1,罗丽萍2

(1.湖北交通职业技术学院公路与轨道学院，武汉 430079，2.黄冈港航海事局，黄冈438000)

摘要：在现行高速公路隧道施工、验收等相关标准、规范基础上，总结了湖北省多年实践经验，对隧道工程施工工艺及规范化管理的具体要求进行说明，指出需将规范化管理、标准化施工的理念贯穿于施工全过程。

关键词：隧道；钢筋；加工安装；标准化

近年来，交通运输部门按照中央决策部署，转变交通运输发展方式，继续加快交通基础设施建设，交通建设投资超过1万亿，工程建设向复杂化、大型化的方向发展，混凝土结构在交通基础设施建设中所占的比重不断增大，工程的安全性、耐久性和经济性要求越来越高，建设规模的迅速扩大，给质量安全的管理提出了新的课题和挑战。从近年来全国公路水运工程质量状况分析报告和交通运输部组织的督查情况显示，与结构物钢筋有关项目的抽检合格率很不稳定，从2012—2014年统计数据来看，均在70%~80%间徘徊(如图1)，均低于85%，其合格率处于所有抽检项目的最低水平。结构物钢筋加工、安装质量不高，导致工程质量不稳定，存在安全隐患，影响结构工程安全性和耐久性。如何提高结构物钢筋的合格率，是摆在我们面前一大难题，也是我们一直在思考解决的问题。通过我省几年来公路水运工程建设的实践，面对当前的建设发展形势，要有效解决这个问题，实施标准化施工是一个有效的途径，其中混凝土钢筋的施工质量尤显重要。

1隧道工程结构钢筋存在的主要问题

钢筋作为结构工程受力构件的重要组成部分，其作用是显而易见的。但是在实际工程现场，钢筋加工、安装方面存在的问题很多，同检评标准及规范的允许偏差要求差距较大，导致抽检合格率不高，有的缺陷甚至是致命的，直接影响结构使用寿命和质量安全。工程建设过程中结构物钢筋存在的主要问题归纳起来有以下三个方面：

1)钢筋原材料本身质量缺陷。钢筋原材料力学和化学性能以及规格达不到要求，工程现场堆放、保管不符合要求导致钢筋生锈、裂纹、变形超标等质量缺陷，改善这些是钢筋混凝土质量管理的基础。

2)钢筋加工工艺不够精细。由于钢筋加工操作工人的技术素质良莠不一、责任心不强，加工过程存在随意性和不确定性，在钢筋的下料尺寸、末端弯钩(长度、形状、角度)、焊接、对接、绑扎等方面达不到设计和规范要求，改善这些是钢筋混凝土质量管理的根本。

3)钢筋安装工艺达不到要求。如钢筋的定位、保护层厚度控制、间距、接头的位置、预应力张拉等，达不到规范和设计的要求，改善这些是钢筋混凝土质量管理的重点。

2隧道工程结构钢筋加工、安装施工标准化的主要措施

2.1　钢筋加工工艺标准化

1)钢筋的加工在钢筋加工场地进行。钢筋表面应洁净，不得有油污污染，有明显锈迹须进行除锈处理。钢筋除锈采用电动除锈机、喷砂和人工钢丝或砂轮等方法；

2)钢筋调直设备有卷扬机拉直设备、数控钢筋调直机以及导轮和蛇形管调直装备。一级钢筋采用调直机调直，不可采用拉伸调直。钢筋的切断一般要求使用切断设备，常用的有CQ40型钢筋切断机、手动液压切断器；

3)钢筋弯曲成形是钢筋加工中的一道主要工序，弯曲机应用计算机数控设备。钢筋加工严格按设计图纸进行；

4)钢筋的连接有焊接、机械连接和绑扎等。钢筋焊接方法根据钢筋不同种类和规格，采用电阻电焊、闪光对焊、电弧焊等方法。电弧焊要根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数，焊接时应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。机械连接加工、套筒、螺纹必须符合相关规定。钢筋绑扎的位置、数量、搭接长度必须满足要求。直径在Φ25以上的钢筋应采用机械连接，要求墩粗钢筋端头用砂轮切平，钢筋头套上塑料保护套。钢筋机械连接应由专业队伍加工，套筒应有出厂合格证，螺纹的有效长度应满足要求。明确施工、监理队伍钢筋施工质量的责任人，加大自检、抽检频率，提高钢筋连接(焊接、机械连接)的施工质量。

5)预埋钢筋须由专业厂家加工，楔形钢板须根据计算并由专业厂家加工，施工时注意安装方向的准确性。

2.2　钢筋安装工艺标准化

1)钢筋安装须采用钢筋定位架，不可直接进行安装。

2)钢筋保护层垫块采用同强度水泥预制块，保护层厚度按图纸要求设置，每平米垫块不得少于4个。

3)钢筋安装过程中注意预埋件的预留与定位，定位钢筋须严格按设计要求安装到位。

4)重点抓好钢筋数控加工和钢筋模具绑扎技术的推广应用，确保钢筋加工、绑扎、定位、安装精度，保证砼保护层厚度；抓好隧道工程二衬钢筋施工工艺控制，确保工程质量和施工安全。

5)抓好验证试验、标准试验、工艺试验、抽样试验和验收试验，抓好原材料、半成品和成品构(配)件质量的自检和抽检，保证所规定的检测项目齐全、自检抽检频率足够、试验数据真实可靠。对隧道施工现场钢筋安装等施工现场推行配备远程监控系统。

3钢筋数控加工设备应用效果实例分析

3.1　施工占地面积的对比

按每天(8~10 h)加工60 t钢筋的需求配比对比，采用钢筋数控弯曲机自动化生产施工占地面积较传统加工略大。但建设钢筋集中加工场，改变以往钢筋加工全线遍地铺开，多处征用临时用地的局面，通过优化选址，可选择山地、废弃或闲置的厂矿用地等，节约宝贵的耕地资源，同时减少电力线路架设等前期费用。

3.2　需求工人对比

按每天加工60 t钢筋的需求对比，采用钢筋数控弯曲机自动化生产需要的熟练工人是传统加工的1/5。

3.3　工效的对比

传统加工：2人每天(8~10 h)，一台小型简易弯曲机为1组最多加工7～8 t钢筋。自动化生产：1～2人每天(8~10 h)，一套钢筋数控弯曲机可加工钢筋25～30 t。钢筋数控弯曲机自动化生产工效是传统加工的4倍以上。

3.4　能耗的对比

按每天加工60 t钢筋的需求对比，钢筋数控弯曲机自动化生产能耗是传统加工的约五分之一。

3.5　钢筋保护层厚度合格率对比

钢筋加工精度直接决定了绑扎时的工作效果，尤其在一些短小的弯曲钢筋绑扎时此差异表现得更为明显，如果钢筋加工精度达不到要求，那么将会出现绑扎时无法将钢筋放入模具，而严重影响绑扎工作，降低钢筋定位精度，从而影响钢筋保护层厚度合格率。采用数控弯曲机加工比传统加工可有效提高钢筋保护层合格率约20%。

3.6　其他方面对比

采用数控钢筋弯曲机在材料损耗方面较传统加工可节约10%以上，且钢筋加工场只需一两个技术人员，即可实现全线钢筋加工的统一管理，按需配送，堵塞管理漏洞，降低管理成本、挖潜增效，促进经济效益的提高。实行工厂化生产，改变以往风吹、日晒、雨淋的环境，使施工人员的工作条件和环境得到改善。

4结语

通过全面推行隧道工程结构钢筋加工安装施工标准化管理，“使标准成为习惯，使习惯符合标准，使结果达到标准”，进一步加强交通建设管理。主要成效体现在以下几个方面：

一是砼质量通病治理成效显著，通过推行标准化管理，提高施工现场质量管理人员的责任意识，规范施工行为，结构工程的安全及耐久性得到明显提高。

二是施工工艺改进明显，施工质量提高显著。砼外观质量改善明显，混凝土钢筋保护层、钢筋间距的合格率显著提高，避免露筋等质量缺陷的发生。通过抽样调查，实施隧道工程结构钢筋加工、安装工艺施工标准化后，可有效提高钢筋项目检查合格率约20%，效果非常明显。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.GB 50086—2001锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].北京：中国计划出版社，2001.

[2]中华人民共和国交通运输部.JTG F60—2009公路隧道施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]中华人民共和国交通运输部.JTG D70—2004公路隧道设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4]中华人民共和国交通运输部.JTG B01—2003公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2003.

[5]陈小雄.现代隧道工程理论与隧道施工[M].成都：西南交通大学出版社，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

作者简介：刘德品(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