隧道仰拱钢筋预弯及安装定位技术

陈秀庆

（川南城际铁路有限责任公司，四川 自贡 643000）

1 工艺概况

本工艺主要包括两个部分，一是仰拱钢筋预弯，二是仰拱钢筋安装。仰拱钢筋预弯利用自制预弯平台对每根钢筋经过两步弯曲，实现了与设计弧度基本相同。仰拱钢筋安装主要利用自制角钢定距开槽卡具进行快速定位安装。

该工艺采用弯曲半径可调、自动进料的钢筋弯曲平台对钢筋进行预弯，加工效率较高，弯曲质量较可靠。仰拱钢筋安装利用自制角钢定距开槽卡具，提高了定位精度和施工效率。

2 施工工艺流程

隧道仰拱钢筋施工工艺流程详见图1。

3 施工工艺操作要点

3.1 施工准备

1） 钢筋配料：首先根据施工图纸对钢筋搭配进行计算，尽量使余料可二次使用。例如，VA 型（W=0） 复合式衬砌仰拱内层钢筋总长15909mm，外层钢筋总长16874mm，钢筋原料规格为9m/根，则50%的钢筋原料不作切割，25%的原料切割2091mm，25%的原料1126mm。

2） 确定预弯长度：每环仰拱钢筋包括三种弯曲半径，隧底段半径较大（VA 型W=0 的衬砌断面外层钢筋弯曲半径为15.297m） 可以在现场自然弯曲，不需预弯，其余两种半径段曲率较大需提前预弯，则钢筋预弯长度确定为两种大曲率的圆弧段（每环仰拱钢筋共4 段，左右各2 段）。

3） 预弯参数试验：钢筋预弯后会有一定程度的回弹，且不同的预弯设备因轮间距的不同等原因，回弹程度亦不同，因此每个钢筋预弯平台使用前需进行钢筋弯曲试验，以确定钢筋预弯成型后的半径所对应的弯曲矢高。此外，尚需考虑现场弯曲隧底段时对两侧已预弯段的影响，需提前进行试验。

整套钢筋预弯平台由操作平台、主动轮A、从动轮B、从动轮C 四部分组成。主动轮A 带动钢筋向前慢速移动，从动轮B 和从动轮C 用于调节弯曲矢高，实现预弯效果。

4） 钢筋除污：钢筋的表面应清洁干净，尤其是表面油渍、污迹、锈皮等。

3.2 钢筋预弯

1） 参数标识。钢筋预弯操作前，在每根钢筋上根据弯曲试验结果标识2 个参数：起弯点和变径点；在操作平台上标识两个弯曲半径对应的矢高位置。

2） 钢筋弯曲。每根钢筋的拟预弯段分两步弯曲成型，第一步：定矢高（1），弯曲第一曲率段至钢筋变径标识点；第二步：定矢高（2），弯曲第二曲率段，完成单根钢筋预弯。

3） 成品校核。每批预弯的第一根钢筋弯曲完成后，现场与地面大样图进行对比，合格后即可进行批量生产。

4） 成品验收。①加工后钢筋的允许偏差不得超过表1中规定的数值。

表1 钢筋加工的允许偏差表

②钢筋班负责按技术交底要求进行施作，钢筋的规格、型号、下料长度均应符合规范及图纸要求，质检工程师负责检查验收并作好记录。

3.3 钢筋安装

1） 参数标识钢筋定位装置。固定装置制作简单，采用普通角钢，按照不同围岩仰拱预埋钢筋的间距进行切割成槽制作即可。

2） 钢筋安装工艺

①钢筋安装工艺流程：测量放线→安装定位钢筋→安装定位装置→钢筋绑扎。

②筋位标识及定位卡具安装：首先在隧底仰拱初支面上按照设计的钢筋位置、间距画线，然后在仰拱顶面位置设置仰拱环向钢筋定位卡具，并固定牢靠。

③外层环纵向钢筋安装：按照卡具的卡槽位置依次安装仰拱外层环向钢筋，然后放置纵向钢筋并与纵向钢筋用铁丝绑扎牢固，必要时采用点焊固定。

④内层环纵向钢筋安装：内层钢筋安装与外层钢筋安装方法相同，首先安装环向钢筋，然后安装纵向钢筋。两端及每孔处均与纵向钢筋用铁丝绑扎方法进行固定。

⑤仰拱下层钢筋施工：仰拱初支施做完成后，首先施工仰拱下层钢筋，在下层钢筋铺设的同时，在下层钢筋下方初支表面放置混凝土垫块[1]。混凝土垫块采用仰拱同级混凝土进行加工制作，垫块尺寸为10cm×10cm×5cm。混凝土垫块放置间距为1.0m×1.0m，呈梅花形放置，下层钢筋放置于垫块之上。

⑥铺设仰拱上层钢筋：仰拱下层钢筋施工完成后，在仰拱下层钢筋顶面焊接竖向钢筋桩，竖向钢筋桩高度为层间距长度，钢筋桩下端须焊接牢固，钢筋桩保持竖直，各钢筋桩高度应保持一致，若不一致则现场处置。钢筋桩布设间距为为50 倍主筋间距，呈方形布置，定位钢筋桩上端与上层钢筋下底面焊接，用以支撑上层钢筋，并保证上层钢筋的形状。

⑦钢筋验收：钢筋绑扎完毕后，按照设计图纸和施工规范的标准进行详细检查，并作出检查记录[2]。钢筋检查合格后，必须经质检工程师和驻地监理检查确认后，方可进行下道工序施工。钢筋的安装位置，其间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸，均应符合设计图纸及相关规范要求。

4 应用实例

重庆沙坪坝铁路枢纽地铁九号线沙坪坝-小龙坎区间隧道施工使用该技术预弯仰拱钢筋，效果极好，钢筋预弯绑扎仅需5 人花费5 小时，且外美内优。见图2。

5 结语

综上所述，使用弯弧机进行仰拱钢筋弯弧施工，工人仅需将下料之后的钢筋放入固定的预弯机口，弯弧机自动运转加工，中途仅需调整一次弯弧机矢距即可完成钢筋预弯加工，尤其适用于大直径钢筋预弯及安装，根据现场实际生产情况，一模6m 长仰拱需要弯弧加工120 根钢筋，两个工人3h 即可完成弯弧工作，2h 即可完成绑扎工作。耗时短、速度快，操作简单，加工出的所有钢筋均规格一致，质量有保证，值得被推广和应用。