施工現場鋼筋機械連接技術質量控制方法探討

焦輝鋒

中鐵上海工程局集團第七工程有限公司 陜西 西安 710000

1 工程概況

新建鄭州至濟南鐵路（山東段）工程ZJTLSG-1標段中鐵上海工程局齊河制梁場，負責長清黃河特大橋改DK43+276.17～DK70+377.93里程范圍內788孔箱梁預制、架設施工任務，其中32m箱梁744孔，24m箱梁44孔，工程造價6.68億。本橋梁體預埋“L”形鋼筋及連接套筒，后期無砟軌道底座板施工同樣通過“L”形鋼筋與套筒連接，梁體預埋鋼筋擰入連接套筒長度不小于24mm，且安裝后外露螺紋不大于2P（P為螺距），扭矩不小于100N·M，鋼筋的螺紋規格、絲頭加工、接頭連接及施工質量驗收等均應符合《鐵路混凝土工程鋼筋機械連接技術暫行規定》（鐵建設〔2010〕41號文）的規定。

2 提高鋼筋機械連接質量的研究意義

鋼筋連接機械加工完成的半成品可以通過套筒直接與底座板以及梁體進行有效的連接，這些鋼筋是無砟軌道與梁體連接之后唯一具有受力性的結構性鋼筋，一旦這些半成品連接鋼筋的質量達不到相關的規范要求就可能導致質量事故的發生[1]。在后續的整改中還需要采用成本更高的植筋方式來連接底板且需要消耗大量的時間。因此，提高鋼筋機械的連接質量在工程實踐中具有非常重要的意義。

通過這一措施可以提高預制箱梁梁面預埋鋼筋機械連接加工半成品一次性驗收合格率，從根本上節約工期時間，同時也保證了各工序施工順序有效的銜接性，使本場施工生產有序進行。

本項目中的預制箱梁一共存在788處需要使用結構鋼筋的部位，提高預制箱梁梁面預埋鋼筋機械連接加工半成品一次性驗收合格率則有效地節省人力，節約原材料，達到節能增效效果，也是精細化管理的重點。

第三，提高鋼筋機械的連接效率可以直接地對工程項目的質量管理產生非常積極的影響并為施工企業帶來更好的社會聲譽。

3 管理現狀

3.1 現狀調查

本項目在管理過程中成立了專門的QC小組并針對施工現場的梁面預埋鋼筋機械連接加工半成品的質量進行了調研，依據《鐵路混凝土鋼筋機械連接技術暫行規定》（鐵建設〔2010〕41號文）及《鋼筋機械連接技術規程》（JGJ107-2016）進行檢測和調查分析，共檢測304個，其中一次驗收合格的有252個，其合格率為83%。調查的主要問題情況體現在以下幾個方面：①絲頭加工斷面不平整；②絲頭伸入套筒長度不符合要求；③絲頭存在斷絲現象；④與套筒連接后松動，扭矩不符合要求；⑤絲頭與套筒連接后，外露螺紋超過2P。

3.2 原因分析

小組成員根據調查出來的鋼筋半成品質量缺陷進行了原因分析，具體的方法是采用5M1E分析方法從人員、機械、原材料、加工方法、環境、質量檢測6個方面分析出了14條可能導致不合格出現的末端因素，分別為人員流動性大、技術交底不全面、滾絲輪牙形磨損、鋼筋原材直徑過小、套絲長度控制不準確、滾絲機滑道內鐵屑未清理干凈、扭力未檢測、套筒質量不合格、行程擋板松動、滾絲機剝肋刀磨損、滾絲機夾緊鉗未上緊固、鋼筋原材料切頭不平整，端部存在馬蹄形、下料鋼筋原材料不直順，存在局部彎曲、鋼筋易銹蝕。下表中對14條原因中的部分因素進行了列舉和展示，并且對其檢查內容以及確認標準也進行了分析。除了表中涉及的6條原因，另外還有8個方面的影響因素。具體包括：扭力未檢測；套筒質量不合格；鋼筋原材直徑過小；滾絲機剝肋刀磨損；套絲長度控制不準確；滾絲機滑道內鐵屑未清理干凈；下料鋼筋原材料不直順，存在局部彎曲；鋼筋易銹蝕。

表1 要因確認計劃表（部分）

4 質量控制方法

4.1 確認主要質量影響因素

本項目的QC研究小組根據管理現狀中調查出來的質量問題以及對分析出來的14條原因進行了深入的討論，最終從中確定了3個導致梁面預埋鋼筋機械連接加工半成品一次性驗收合格率未達到目標值的主要原因。分別為：①滾絲加緊鉗未上緊；②行程擋板松動；③鋼筋原材切頭不平整，端部存在馬蹄形。

4.2 制定針對性的質量管理措施

第一，應對滾絲加緊鉗未上緊的措施。在滾絲機上標記鋼筋的放置位置并使用扭矩扳手將加緊鉗緊固到合適的程度，根據扭矩扳手上的示值來對其加固程度進行精確地控制，使其達到100N·m的力值。通過這一措施可以確保鋼筋在套絲的過程中不會因為機械設備的作用而發生嚴重的位置偏移。第二，處理行程擋板松動的措施。這種情況的出現一般是由于滾絲機在長期的使用過程中擋板及限位磨損的情況，對其進行處理的方式是更換新的擋板和限位裝置，加強滾絲機的日常保養和維修。第三，應對鋼筋原材切頭不平整或者端部存在馬蹄形的措施。原材下料采用鋼筋切斷機，未使用砂輪切割機，導致原材切頭不平整，端部呈現馬蹄形。處理這一問題的主要措施是在鋼筋下料過程中使用砂輪切割機，禁止使用鋼筋切斷機。

4.3 對策實施

第一，針對滾絲機加緊鉗沒有上緊的問題，通過對操作人員進行現場指導，采用記號筆在加緊鉗上畫出對應的標記并使用扭力扳手將其緊固到100N·m。在后續的使用過程中對這一改進措施的實際使用效果進行檢驗，發現使用扭力扳手上緊后的加緊鉗在后續的鋼筋套絲過程中沒有再出現松動的情況。第二，針對滾絲機擋板松動的問題，施工企業聯系了生產廠家對滾絲機擋板進行修復并由廠家的技術人員對本單位的操作人員進行培訓，重點講解滾絲機的日常維護以及各種異常情況的處理措施。通過這些措施的實施，施工企業的操作人員對滾絲機的操作規程以及相應的維護管理措施產生了更加深刻地理解，而且在后續的使用過程中也極大地提高了梁面預埋鋼筋機械連接加工半成品質量。第三，針對鋼筋原材料切頭部位不平整或者端部存在馬蹄形的問題，要求所有操作人員在進行鋼筋下料時必須使用砂輪切割機來進行且在這一過程中還必須將鋼筋與砂輪之間保持在相互垂直的程度，鋼筋不可斜著放。通過這種技術改進有效地避免了因為鋼筋下料措施不當而造成其端頭不平整的問題，進而為后續的套絲過程奠定了堅實的基礎。

4.4 效果檢查

質量管理小組在完成以上的改進之后，通過大量的實踐對其應用效果進行檢查，利用改進后的鋼筋滾絲機再次進行梁面預埋鋼筋進行加工，在400個加工后的半成品中檢查出了25個不合格的，綜合合格率已經由改進前的83%提高到改進后的93.8%，可以說整體的效果還是非常顯著的。另外，企業的技術人員和施工人員通過對施工現場實際問題進行研究并制定出針對性的改進措施，最終有效地實現管理目標。參與活動的小組成員對鋼筋機械的連接技術以及鋼筋滾絲機的使用情況獲得了更加深刻的認識，相關的研究成果也在施工現場得到了更大范圍的推廣和應用并有效地提高了梁面預埋鋼筋的加工質量，企業的經濟效益得到了提升[2]。

5 結束語

鋼筋滾絲機可以對工程項目建設中需要使用的鋼筋原材料進行一定程度的加工，但是這種鋼筋加工機械可能會因為操作不當或者機械故障而產生很多加工缺陷，進而導致鋼筋加工產品的合格率比較低下。提高鋼筋加工機械的連接質量、做好原材料的下料以及正確地進行加工操作是避免質量缺陷的有效措施。