施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)質(zhì)量控制方法探討

焦輝鋒

中鐵上海工程局集團(tuán)第七工程有限公司 陜西 西安 710000

1 工程概況

新建鄭州至濟(jì)南鐵路（山東段）工程ZJTLSG-1標(biāo)段中鐵上海工程局齊河制梁場(chǎng)，負(fù)責(zé)長(zhǎng)清黃河特大橋改DK43+276.17～DK70+377.93里程范圍內(nèi)788孔箱梁預(yù)制、架設(shè)施工任務(wù)，其中32m箱梁744孔，24m箱梁44孔，工程造價(jià)6.68億。本橋梁體預(yù)埋“L”形鋼筋及連接套筒，后期無(wú)砟軌道底座板施工同樣通過(guò)“L”形鋼筋與套筒連接，梁體預(yù)埋鋼筋擰入連接套筒長(zhǎng)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(guī)格、絲頭加工、接頭連接及施工質(zhì)量驗(yàn)收等均應(yīng)符合《鐵路混凝土工程鋼筋機(jī)械連接技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)〔2010〕41號(hào)文）的規(guī)定。

2 提高鋼筋機(jī)械連接質(zhì)量的研究意義

鋼筋連接機(jī)械加工完成的半成品可以通過(guò)套筒直接與底座板以及梁體進(jìn)行有效的連接，這些鋼筋是無(wú)砟軌道與梁體連接之后唯一具有受力性的結(jié)構(gòu)性鋼筋，一旦這些半成品連接鋼筋的質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)的規(guī)范要求就可能導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生[1]。在后續(xù)的整改中還需要采用成本更高的植筋方式來(lái)連接底板且需要消耗大量的時(shí)間。因此，提高鋼筋機(jī)械的連接質(zhì)量在工程實(shí)踐中具有非常重要的意義。

通過(guò)這一措施可以提高預(yù)制箱梁梁面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接加工半成品一次性驗(yàn)收合格率，從根本上節(jié)約工期時(shí)間，同時(shí)也保證了各工序施工順序有效的銜接性，使本場(chǎng)施工生產(chǎn)有序進(jìn)行。

本項(xiàng)目中的預(yù)制箱梁一共存在788處需要使用結(jié)構(gòu)鋼筋的部位，提高預(yù)制箱梁梁面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接加工半成品一次性驗(yàn)收合格率則有效地節(jié)省人力，節(jié)約原材料，達(dá)到節(jié)能增效效果，也是精細(xì)化管理的重點(diǎn)。

第三，提高鋼筋機(jī)械的連接效率可以直接地對(duì)工程項(xiàng)目的質(zhì)量管理產(chǎn)生非常積極的影響并為施工企業(yè)帶來(lái)更好的社會(huì)聲譽(yù)。

3 管理現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)狀調(diào)查

本項(xiàng)目在管理過(guò)程中成立了專門的QC小組并針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的梁面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接加工半成品的質(zhì)量進(jìn)行了調(diào)研，依據(jù)《鐵路混凝土鋼筋機(jī)械連接技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)〔2010〕41號(hào)文）及《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ107-2016）進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)查分析，共檢測(cè)304個(gè)，其中一次驗(yàn)收合格的有252個(gè)，其合格率為83%。調(diào)查的主要問(wèn)題情況體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①絲頭加工斷面不平整；②絲頭伸入套筒長(zhǎng)度不符合要求；③絲頭存在斷絲現(xiàn)象；④與套筒連接后松動(dòng)，扭矩不符合要求；⑤絲頭與套筒連接后，外露螺紋超過(guò)2P。

3.2 原因分析

小組成員根據(jù)調(diào)查出來(lái)的鋼筋半成品質(zhì)量缺陷進(jìn)行了原因分析，具體的方法是采用5M1E分析方法從人員、機(jī)械、原材料、加工方法、環(huán)境、質(zhì)量檢測(cè)6個(gè)方面分析出了14條可能導(dǎo)致不合格出現(xiàn)的末端因素，分別為人員流動(dòng)性大、技術(shù)交底不全面、滾絲輪牙形磨損、鋼筋原材直徑過(guò)小、套絲長(zhǎng)度控制不準(zhǔn)確、滾絲機(jī)滑道內(nèi)鐵屑未清理干凈、扭力未檢測(cè)、套筒質(zhì)量不合格、行程擋板松動(dòng)、滾絲機(jī)剝肋刀磨損、滾絲機(jī)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(duì)14條原因中的部分因素進(jìn)行了列舉和展示，并且對(duì)其檢查內(nèi)容以及確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了分析。除了表中涉及的6條原因，另外還有8個(gè)方面的影響因素。具體包括：扭力未檢測(cè)；套筒質(zhì)量不合格；鋼筋原材直徑過(guò)小；滾絲機(jī)剝肋刀磨損；套絲長(zhǎng)度控制不準(zhǔn)確；滾絲機(jī)滑道內(nèi)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(rèn)計(jì)劃表（部分）

4 質(zhì)量控制方法

4.1 確認(rèn)主要質(zhì)量影響因素

本項(xiàng)目的QC研究小組根據(jù)管理現(xiàn)狀中調(diào)查出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題以及對(duì)分析出來(lái)的14條原因進(jìn)行了深入的討論，最終從中確定了3個(gè)導(dǎo)致梁面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接加工半成品一次性驗(yàn)收合格率未達(dá)到目標(biāo)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(dòng)；③鋼筋原材切頭不平整，端部存在馬蹄形。

4.2 制定針對(duì)性的質(zhì)量管理措施

第一，應(yīng)對(duì)滾絲加緊鉗未上緊的措施。在滾絲機(jī)上標(biāo)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(jù)扭矩扳手上的示值來(lái)對(duì)其加固程度進(jìn)行精確地控制，使其達(dá)到100N·m的力值。通過(guò)這一措施可以確保鋼筋在套絲的過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的作用而發(fā)生嚴(yán)重的位置偏移。第二，處理行程擋板松動(dòng)的措施。這種情況的出現(xiàn)一般是由于滾絲機(jī)在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中擋板及限位磨損的情況，對(duì)其進(jìn)行處理的方式是更換新的擋板和限位裝置，加強(qiáng)滾絲機(jī)的日常保養(yǎng)和維修。第三，應(yīng)對(duì)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(jī)，未使用砂輪切割機(jī)，導(dǎo)致原材切頭不平整，端部呈現(xiàn)馬蹄形。處理這一問(wèn)題的主要措施是在鋼筋下料過(guò)程中使用砂輪切割機(jī)，禁止使用鋼筋切斷機(jī)。

4.3 對(duì)策實(shí)施

第一，針對(duì)滾絲機(jī)加緊鉗沒(méi)有上緊的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，采用記號(hào)筆在加緊鉗上畫出對(duì)應(yīng)的標(biāo)記并使用扭力扳手將其緊固到100N·m。在后續(xù)的使用過(guò)程中對(duì)這一改進(jìn)措施的實(shí)際使用效果進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用扭力扳手上緊后的加緊鉗在后續(xù)的鋼筋套絲過(guò)程中沒(méi)有再出現(xiàn)松動(dòng)的情況。第二，針對(duì)滾絲機(jī)擋板松動(dòng)的問(wèn)題，施工企業(yè)聯(lián)系了生產(chǎn)廠家對(duì)滾絲機(jī)擋板進(jìn)行修復(fù)并由廠家的技術(shù)人員對(duì)本單位的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，重點(diǎn)講解滾絲機(jī)的日常維護(hù)以及各種異常情況的處理措施。通過(guò)這些措施的實(shí)施，施工企業(yè)的操作人員對(duì)滾絲機(jī)的操作規(guī)程以及相應(yīng)的維護(hù)管理措施產(chǎn)生了更加深刻地理解，而且在后續(xù)的使用過(guò)程中也極大地提高了梁面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接加工半成品質(zhì)量。第三，針對(duì)鋼筋原材料切頭部位不平整或者端部存在馬蹄形的問(wèn)題，要求所有操作人員在進(jìn)行鋼筋下料時(shí)必須使用砂輪切割機(jī)來(lái)進(jìn)行且在這一過(guò)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(guò)這種技術(shù)改進(jìn)有效地避免了因?yàn)殇摻钕铝洗胧┎划?dāng)而造成其端頭不平整的問(wèn)題，進(jìn)而為后續(xù)的套絲過(guò)程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.4 效果檢查

質(zhì)量管理小組在完成以上的改進(jìn)之后，通過(guò)大量的實(shí)踐對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行檢查，利用改進(jìn)后的鋼筋滾絲機(jī)再次進(jìn)行梁面預(yù)埋鋼筋進(jìn)行加工，在400個(gè)加工后的半成品中檢查出了25個(gè)不合格的，綜合合格率已經(jīng)由改進(jìn)前的83%提高到改進(jìn)后的93.8%，可以說(shuō)整體的效果還是非常顯著的。另外，企業(yè)的技術(shù)人員和施工人員通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究并制定出針對(duì)性的改進(jìn)措施，最終有效地實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。參與活動(dòng)的小組成員對(duì)鋼筋機(jī)械的連接技術(shù)以及鋼筋滾絲機(jī)的使用情況獲得了更加深刻的認(rèn)識(shí)，相關(guān)的研究成果也在施工現(xiàn)場(chǎng)得到了更大范圍的推廣和應(yīng)用并有效地提高了梁面預(yù)埋鋼筋的加工質(zhì)量，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到了提升[2]。

5 結(jié)束語(yǔ)

鋼筋滾絲機(jī)可以對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)中需要使用的鋼筋原材料進(jìn)行一定程度的加工，但是這種鋼筋加工機(jī)械可能會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者機(jī)械故障而產(chǎn)生很多加工缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋加工產(chǎn)品的合格率比較低下。提高鋼筋加工機(jī)械的連接質(zhì)量、做好原材料的下料以及正確地進(jìn)行加工操作是避免質(zhì)量缺陷的有效措施。