隧道二衬钢筋套筒冷挤压连接施工技术

2015年第5期(总第158期)江西建材交通 隧道二衬钢筋套筒冷挤压连接施工技术 杨丽丽中铁二十二局第四工程有限公司天津301700 摘要: 一般隧道二衬钢筋需要分成三段连接,钢筋连接是决定二衬钢筋棍凝土施工质量的基础,刘隧道使用寿命起着至关重要的作用。传统钢筋连接采用焊接或者绑扎连接,由十受个体工人熟练程度、焊接水平差异等不稳定因素,极易造成钢筋连接质量不达标、焊接质量通病突出、二衬与边墙钢筋端头连接定位较差等问题。中铁二十二局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部采用套筒冷挤压技术连接二衬钢筋,提高了钢筋加工连接质量,克服了钢筋施工中可能存在的质量通病,也有较人的经济效益。 关键词:隧道二衬钢筋冷挤压连接施工 1工法特点 (1)采用冷挤压套筒连接二衬钢筋接头,施工工艺简单,容易掌握,接头质量稳定可靠。 (2)钢筋套筒冷挤压连接技术施工快,在施工中较传统的焊接、绑扎方法可以节省大量的时间。 (3)钢筋套筒冷挤压连接技术较传统钢筋焊接连接施工可以降低工程成本。 (4)钢筋套筒冷挤压连接技术适用于钢筋混凝土结构中钢筋直径为,A16一A40的带肋钢筋的径向挤压连接。 2适用范围 本工法对隧道二衬钢筋连接具有普遍适用性,具有较好的经济效果。 3工艺原理 二衬钢筋一环一般需要27 m左右,需要三根钢筋进行连接,每根钢筋的连接头一般为拱腰两处、边墙两处。按照设计长度在洞外完成钢筋下料、端头打磨,将钢筋的连接端头用配套套筒连接,使用挤压设备进行压接。其中拱腰连接在洞外加工完成运输至洞内,边墙在钢筋上架时同步进行。 4施工工艺 (1)钢筋下料。根据设计长度在洞外剪切下料,对端头进行打磨,下料时要注意成品原材端部先切下30cm,以确保钢筋接头质量。 (2)洞外拱部接头压接。在洞外对拱部两个钢筋接头进行压接。 (3)钢筋上架。将连接好的钢筋在钢筋连接台架上上架,同时挤压设备在两侧边墙就位。 (4)边墙压接。首先自一侧边墙对边墙钢筋与二衬钢筋端头进行压接,核查另一侧端头是否对齐,如有富余部分使用液压剪钳进行切除,端头调整完毕后进行另一侧边墙钢筋端头压接。 5钢筋套筒冷挤压连接技术材料及设备 (1)钢筋。挤压连接的钢筋必须具有质量证明书,其表而形状、尺寸和力学性能等应符合规范的要求。钢筋使用前必须进行外观检查和抽取试样作力学性能试验。钢筋在储运时,不得损坏表而标志,并按批堆放整齐,避免锈蚀和污染。 (2)套筒。套筒材料采用适于压延的无缝钢管加工制成,其实测力学性能、 尺寸及偏差必须符合规范要求。套筒储运时须防锈蚀和污染,存放时按不同规格分别堆放,套筒应有出)一合格证,按照批次进行学实验。 (3)挤压设备。现场需要配套挤压连接设备三套,其中边墙两侧一边一套,一套备用。挤压连接设备山压接器,超高压油泵、超高压油管组成。超高压油泵是挤压的动力源,额定工作压力为80Mpa,压接器是钢筋挤压的执行部件,最大工作压力100Mpa,压模、套筒、钢筋应酉己套使用。 (4)边墙钢筋作业辅助设备。在钢筋作业台架两侧设置索道,由手动葫芦将压接器、液压剪钳吊起至边墙钢筋接头位置,以便于工人作业。 6套筒冷挤压连接施工技术要求 (1)钢筋冷挤压连接操作前检查挤压设备运转是否正常,并对挤压力进行标定,符合要求后方准作业。 (2)按连接钢筋规格选配钢套筒和模具型号。连接相同直径钢筋的模具型号和连接异径钢筋的模具型号应分别符合规范要求。 (3)清除钢筋被连接部位的锈皮、泥砂、油污等杂物,对原材料钢筋端头进行切除,切除长度30cm.剩余部分作为连接钢筋。 (4)将钢筋与钢套筒进行试套,如钢筋端部有严重马蹄、弯折或纵肋尺寸超大者,应预先矫正或用砂轮打磨,但严禁打磨钢筋横肋,禁止用电气焊切超大部分。 (5)用测深尺在钢筋端头用油漆做定位标志,定位标志即钢筋插入钢套筒的长度,检查标志距定位标志15mm,用来检查压接后钢筋是否插到位。 (6)将钢筋按定位标志插入钢套筒,钢筋端头离套筒长度中点不宜超过5mm,注意连接钢筋应与钢套筒的轴心保持一致,以减少偏心和弯折。 (7)按规定压接道次和压痕进行压接。 7套筒冷挤压连接质量及安全控制 7. 1质量控制 钢筋套筒冷挤压连接施工质量检查的方法包括:外观检查和单向拉伸性能检查两个方而。 7.1.1施工质量外观检查 (1)检查压接道次是否符合设计规定,不得少压、重压等现象,接头最小压痕应符合规定。(2)接头表而不得有肉眼可见的裂纹。(3)接头处弯折小于等于≤40。 (4)接头两端钢筋上显露检查标志,但不显露定位标志。(5)外观检查不合格的接头应采取补救措施,不能补救的应作好标记,并在不合格的接头中抽取3个试件作抗拉试验,若有一个试件的强度低于设计值,则该批接头不合格。 7.1.2抗拉性能检查 (1)在正式施工前尚应进行现场条件下的挤压连接工艺试验,山试验室对连接件进行拉伸试验,试验合格后方能正式批量生产。在施工中不同批次钢筋进场前,操作工人更换时,也应进行工艺试验。 (2)现场检查验收及抽检严格按照规范要求进行,出现不合格接头立即进行返工处理。 (3)连接接头力学性能检验以同一施工条件下同批材料、同等规格、同等级别、同型式的每500个接头为一批,不足500个也按一批计。 7. 2安全控制 (1)压接作业时,定型挡板应与压接器卡住。(2)挤压设备为超高压液压机械,作业时操作人员应避开高压软管反弹方向。高压软管避免负重拖拉、弯折、锐器 划伤或重物挤压,当发现高压软管起鼓时,应及时更换,严禁带压拆卸高压软管。 (3)操作人员在压接时应在压接器的侧而操作,头部应避开模具压接的正上方。(4)每次工作前,必须将高压软管接头的螺纹拧紧,防防止因螺纹过松导致油管接头崩开伤人。(5)施工前,必须对每一位操作人员进行认真的培训,并经考核合格后方能上岗操作。 8隧道二衬钢筋套筒冷挤压连接施工技术的优势 8.1保证了二衬钢筋连接的质量,确保二衬质量符合规范及验标要求套筒冷挤压连接使用机械控制,不受工人个体差异影响,可以有效避免传统焊接、绑扎中导致的焊接不稳、绑扎不到位、损伤防水板等质量问题,且压接质量合格率高,可以有效保证二衬钢筋连接强度,保证了二衬施工质量。 8. 2节省了钢材使用量,经济效益优势突出 以V级围岩为例,采用传统焊接、绑扎工艺,按照先行规范要求,每环钢筋接头搭接长度四处,边墙搭接长度为875mm.拱部搭接长度为200mm,需搭接钢筋长度为4.3m,一板二衬12m需120根,25带肋钢筋的用量计算,仅搭接钢筋就需要钢筋516 m.重量为1986.6kg.按照每吨钢材4500元计算,需花费8940元。采用套筒冷挤压连接施工技术每环钢筋仅需4个套筒,每板二衬需要480个套筒,按照每个套筒10元计算,仅需花费4800元,可节省费用4140元。另外采用传统技术需要焊工或者绑扎工5人24个小时完成,而套筒冷挤压连接仅需6人12小时即可完成,且不需耗费焊条、钢丝等材料消耗。 由以上计算可见,使用套筒冷挤压连接施工技术虽然需要投入设备费用较大,但是每板二衬节省的钢材和人工费用较为可观,在隧道施工管理中经济效益优势极为明显。 8. 3加快了二衬钢筋连接的施工功效,有利于提升隧道二衬施工速度,确保安全步距可控传统施工技术中,因焊接、绑扎中出现的质量通病问题较多,施工效率极为低下,直接影响了二衬施工效率,V级围岩一板二衬施工需要至少6天时间,而采用套筒冷挤压连接施工,可以节省至少12个小时的施工时间,加快了施工进度,保证了二衬施工能够及时跟进,确保了安全步距可控。