涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)實踐

謝 輝，張緒慶

（方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌 330012）

涵洞是公路路基通過洼地或跨越水溝（渠）時設(shè)置的，或為把匯集在路基上方的水流宣泄到下方而設(shè)置的橫穿路基的小型地面排水結(jié)構(gòu)物。

公路建設(shè)中修建涵洞的目的：一是專為排泄小溪流和天然雨水，以保護(hù)路基的穩(wěn)定，避免雨水的毀壞；二是專為灌溉農(nóng)田之用，不致因修建公路而影響發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。

涵洞的種類繁多，截面形狀、出入口類型、涵內(nèi)水流流態(tài)也多種多樣。涵洞由洞身、洞口建筑、基礎(chǔ)和附屬工程組成。洞身是涵洞的主要部分，其截面形成有圓形、拱形、箱形等。洞口建筑設(shè)置在涵洞的兩端，有一字式和八字墻兩種結(jié)構(gòu)形式。基礎(chǔ)的形式分為整體式和非整體式兩種。涵洞的附屬工程包括：錐形護(hù)坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道等。

本文所闡述涵洞工程，主要是指圓形、拱形涵洞（以下所述涵洞均指圓形及拱形涵洞）。

近年來地鐵工程、涵洞工程等項目越來越多，對應(yīng)鋼筋需求量也越來越大。那么涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋到底有什么特殊要求呢？又該如何去控制，控制關(guān)鍵點是什么呢？本文將通過市場調(diào)研，詳細(xì)了解涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋的使用要求，并通過生產(chǎn)實踐，摸索出涵洞工程用熱軋帶肋鋼筋（以下簡稱“涵洞用鋼”）質(zhì)量控制要點，提出控制措施。

1 涵洞用鋼的使用要求

通過到實地考察，在水電站、地鐵等工程，需要建設(shè)圓形或者拱形涵洞，對應(yīng)鋼筋需要將9 m 或者12 m定尺做大圓弧彎曲，并確保水平（即彎曲方向一致）。

如圖1，鋼筋彎曲后不平直，兩端翹起，不滿足；如圖2，鋼筋彎曲后平直，滿足要求。

圖1 鋼筋彎曲后一端翹起

圖2 鋼筋彎曲后兩端水平

2 分析鋼筋彎曲后不水平的原因

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，理論分析，造成鋼筋彎曲后不水平的原因主要有以下幾點：

2.1 鋼筋的縱筋扭轉(zhuǎn)

鋼筋的縱筋扭轉(zhuǎn)，不在一條線上。現(xiàn)場考察部分工地加工涵洞用鋼設(shè)備如圖3，將鋼筋縱筋立起，咬入帶槽立輪，咬入后，鋼筋在立輪帶動下自動往前移送，形成大圓弧彎曲。

圖3 涵洞用鋼加工設(shè)備

鋼筋通過該設(shè)備加工，鋼筋隨著縱筋方向向前移動，如果鋼筋縱筋不在一條直線上，出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，則在加工過程，鋼筋會隨著縱筋方向轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致鋼筋彎曲后不水平，兩端或者一端翹起。

2.2 強(qiáng)度過高

機(jī)械性能過高，鋼筋在彎曲時彎曲方向難控制，可能會造成彎曲方向不一致，即不水平。

2.3 應(yīng)力未釋放

鋼筋應(yīng)力未釋放，機(jī)械性能不均勻，造成加工過程中，鋼筋彎曲方向不一致。

還有鋼筋本身存在彎曲。

3 實踐控制

分析出影響涵洞用鋼因素后，生產(chǎn)實踐中應(yīng)該對應(yīng)控制。

3.1 控制鋼筋縱筋扭轉(zhuǎn)[1]

確保9 m 定尺縱筋在一條直線上。

3.1.1 嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)控制好K2 料型

生產(chǎn)前測量K2 在線實際料型，并確認(rèn)K2 軋槽，確保軋槽表面質(zhì)量合格，軋槽不宜過老，如圖4 測量料型。

圖4 現(xiàn)場測量K2 料型

3.1.2 嚴(yán)格控制K1 進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)開口度

根據(jù)測量的K2 料型對應(yīng)調(diào)整K1 進(jìn)口導(dǎo)衛(wèi)開口度，可以采用樣棒進(jìn)行調(diào)整，如圖5，確保K1 進(jìn)口開口度比來料小0.1～0.2 mm，防止導(dǎo)衛(wèi)開口度與料型不匹配，導(dǎo)致鋼筋扭轉(zhuǎn)。

圖5 調(diào)整K1 進(jìn)口開口度

3.1.3 調(diào)整K1、K2 軋機(jī)錯輥

確保K1、K2 軋機(jī)無錯輥、竄輥現(xiàn)象。

在軋制涵洞工程用鋼時，應(yīng)選擇軋機(jī)穩(wěn)定性好的機(jī)架，并定期更換軋機(jī)止推軸承，防止竄輥。

軋機(jī)上線前，采用百分表測量K1、K2 軋機(jī)竄輥情況，控制在0.02 mm 以內(nèi)，并調(diào)整好軋機(jī)錯輥，避免因K1、K2 軋機(jī)錯輥，導(dǎo)致鋼筋扭轉(zhuǎn)。

3.1.4 多切分軋制

K1、K2 均為平軋機(jī)，K2 咬入K1 扭轉(zhuǎn)角度，盡量保證90°咬入K1。

在設(shè)計扭轉(zhuǎn)時，根據(jù)導(dǎo)衛(wèi)總長、K1、K2 軋機(jī)間距，設(shè)計好扭轉(zhuǎn)角度，在生產(chǎn)時，通過標(biāo)準(zhǔn)樣棒，調(diào)整K2扭轉(zhuǎn)輪開口度，確保K2 出料在咬入K1 時接近90°。

3.1.5 對鋼筋扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行嚴(yán)格檢驗

生產(chǎn)涵洞工程用鋼時，檢驗工入庫前進(jìn)行檢驗，在過跨鏈處兩人確認(rèn)鋼筋縱筋扭轉(zhuǎn)情況，對縱筋存在扭轉(zhuǎn)的進(jìn)行剔除。檢驗方法：

將定尺的一端縱筋立起，到另一端觀察縱筋方向，若與另一端方向一致，且定尺中部無扭轉(zhuǎn)則說明該定尺縱筋無扭轉(zhuǎn)。

實際生產(chǎn)時，采用途抽檢（每生產(chǎn)10 支鋼至少檢驗一次頭、中、尾部鋼扭轉(zhuǎn)情況）方式，若出現(xiàn)縱筋扭轉(zhuǎn)，立即隔離，并追回前面未檢驗的鋼剔除；待重新調(diào)整滿足要求后，再繼續(xù)生產(chǎn)。

3.2 保證鋼筋機(jī)械性能均勻

控制鋼筋強(qiáng)度，降低機(jī)械性能[2]。

1）機(jī)械性能盡量按國標(biāo)下線高20～40 MPa 控制，可以通過降低成分來滿足要求。

2）如采用控軋控冷工藝，則應(yīng)保證鋼筋通條溫差不超過20 ℃。

3.3 釋放鋼筋時效

通過檢測對比，相同鋼筋當(dāng)天生產(chǎn)屈服強(qiáng)度約比15 d 后屈服強(qiáng)度高10～15 MPa。鋼筋生產(chǎn)后，至涵洞工程使用，應(yīng)至少需間隔半個月，以釋放鋼筋時效性能，釋放應(yīng)力。

通過以上實踐控制，將生產(chǎn)的鋼筋到工地加工使用，可以滿足要求，如圖6 所示。

圖6 工地現(xiàn)場加工后鋼筋圖

4 批量生產(chǎn)關(guān)鍵控制要點

通過現(xiàn)場實踐控制，并到工地使用，生產(chǎn)的鋼筋達(dá)到了涵洞用鋼的特殊要求，在實際批量生產(chǎn)中應(yīng)重點控制以下幾點：

4.1 縱筋扭轉(zhuǎn)的控制和檢驗

1）每次生產(chǎn)前，K1、K2 務(wù)必選用穩(wěn)定性好的機(jī)架，嚴(yán)格控制錯輥和竄輥。

2）K1、K2 軋機(jī)，應(yīng)定期更換止推軸承，防止出現(xiàn)竄輥。

3）在批量生產(chǎn)時，需要有專人進(jìn)行檢驗，確保鋼筋縱筋在一條直線上，發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)的鋼筋及時隔離。

4）通過摸索，對縱筋扭轉(zhuǎn)角度的要求，不同規(guī)格有不同要求，9 m 定尺為例：Φ12 mm～Φ16mm 縱肋扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)控制在20°以內(nèi)，Φ18 mm～Φ32 mm 縱肋扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)控制在10°以內(nèi)，如無法做到?jīng)]有扭轉(zhuǎn)，可以按此角度進(jìn)行控制。

鋼筋生產(chǎn)半個月后，再發(fā)貨至工地使用，以釋放鋼筋時效性能，釋放應(yīng)力，確保性能均勻。

4.2 控制控冷工藝

采用控制控冷工藝，確保鋼筋溫度差控制在20 ℃以內(nèi)，避免溫差導(dǎo)致性能不均勻。

4.3 單獨軋制

入庫時必須與普通鋼筋區(qū)分，并單獨發(fā)貨，避免與普通鋼筋混淆。

5 結(jié)語

涵洞工程用鋼筋，對鋼筋的力學(xué)性能、牌號等沒有特殊要求，與國標(biāo)對應(yīng)牌號一致。但是，在實際使用時，因其使用環(huán)境和用途的特殊性，需對鋼筋的一些性能、平直度、縱筋尺寸等針對性的控制，而這一塊，目前鋼鐵行業(yè)沒有特別的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，本文所述的控制方法和相關(guān)措施都是從生產(chǎn)實踐和工地使用現(xiàn)場進(jìn)行摸索得出的，效果顯著，對涵洞工程用鋼，及地鐵工程用鋼生產(chǎn)都具有參考意義。