仰拱钢筋预弯工艺

仰拱钢筋预弯工艺
1前言
仰拱钢筋弯制安装是隧道施工的薄弱环节，传统工艺存在着钢筋直径粗、半径小，人工预弯强度大，制作精度低，安装质量差等问题。

沪昆客专云南公司提出了钢筋机械预弯设想。

自制钢筋弯弧机试验成功后并进行工艺推广，便于工厂化生产，提高工作效率，减小了工人
的劳动强度，提高了钢筋的弯制精度，保证了仰拱钢筋的安装质量。

2仰拱钢筋设计
现场以Ⅴ级 0.3g 抗震设防段施工最为困难。

设计主筋直径 25mm，内外层采用 3 根 1 束，在仰拱与边墙连接处内外弯曲半径
2.276m/2.904m。

如下图所示。

钢筋的弯曲精度控制除符合质量验标外，对于钢筋安装排距控
制，保证二衬砼的保护层厚度和排水盲管位置，都非常重要。

3方案对比
现场施工通过了定位筋固定、人工预弯、弯弧机预弯三种方案的对比。

具体如下：
方案对比表
弯制方案主要工艺原理主要问题和不足、工效、精度比选意见通过点圆法原理，1、需要大量辅助钢筋；
通过现场定位钢筋2、钢筋粗，弯制困难；难度大，工效
定位筋固定多点限位，使钢筋3、钢筋强行被固定，钢筋处于应力状态；低，不便操作，自然弯弧至设计要4、固定弯曲困难，钢筋排距很难满足要不选用此方案。

求。

求。

1、钢筋直径大，人工弯制劳动强度大，
工效低；便于操作，但人
人工预弯制备胎具限位，人2、需要制备胎具；工强度大，精度工预弯3、弯曲不圆顺，有明显的折点，钢筋反难控制，不选用
弹明显，精度难控制。

此方案。

弯弧机预弯通过弯曲机弯制，弧
度通过主动轮间距和
弯起矢距控制。

1、市场弯曲机主轮间距小，较小的矢度
变化对弧度影响很大。

2、对隧道仰拱钢筋弯曲半径的适用性差。

便于操作，工
效高，但精度控
制要改进。

通过方案比选，施工选择了弯弧机预弯方案。

但针对市场弯曲机主轮间距小，弧度控制差，以及对不适用于隧道仰拱钢筋弯曲的问题，我们确定了自制钢筋弯曲机的施工方案。

4自制弯弧机预弯
4.1 自制弯弧机设备
市场弯曲机主动轮的间距为30cm左右，针对隧道钢筋的弯曲半径，将自制弯曲机的主动轮的间距调整为65cm。

自制弯弧机的组成部分：
（1）主骨架 : 采用型钢焊制，作业平台尺寸为 1.0m×1.2m；
（2）电机 ( 两台，每台配一台减速器）：电机功率为 1.5kw ，减速器为 35 转/ 分钟；
（3）主动轮：铸铁制作，直径为15cm，中间凹陷；
（4）弯曲半径控制部分；
（5）开关部分 ( 电源开关、转换器、控制开关）；
（6）压杆部分（压杆长 2m左右，包含传动装置）
压杆及传
主骨架
动装置
主动轮主动轮
电源开关、
转换器
弧度控制部
分
控制开关电机及减
速器
4.2 操作方法
（1）钢筋下料；
（2）测量并标识钢筋起弯点、弯曲结束点；
（3）检查并试运转机器；
（4）调整设备弯曲半径部分，确定钢筋弧度；
（5）进行弯曲操作。

一般配置 3 人进行弯曲操作，其中 1 人进行下压杠杆， 2 人把持钢筋进行上料下料。

4.3 弯制效果
（1）钢筋弧度符合设计；
（2）钢筋弯曲部分圆顺，无裂纹现象；
（3）钢筋加工完成后弯弧部分反弹较小，精度稳定。

5工艺改进效果
采用定位筋固定方案进行钢筋弯曲，工人操作困难，钢筋处于应力状态，对结构受力和施工安全不利，精度也难以保证；采用胎具人
工预弯工艺不易解决钢筋反弹和工效问题。

采用自制的钢筋弯曲机，比市场钢筋弯曲机便宜（自制钢筋弯弧机成本为 2500-3000 元/ 台，购买市场钢筋弯弧机一般不低于5000 元/台）；而且弯制钢筋符合设计要求，能够工厂化批量生产，同时自制弯弧机弯曲一根钢筋全过程在 10 秒左右，而弯曲过程仅 5～6 秒，大大提高了工效。

6需要改进的地方
（1）弯曲半径控制部位可以增加活动螺栓，增加刻度标识，同时通过现场弯曲实验做出弧度和刻度的对照表，以便用于各种弧度的钢
筋弯曲。

（2）下压杆可以改成电动液压动力系统，以便减低劳动强度
和减小作业场地，便于操作。

（3）可以增加辅助施工平台，这样更有利于操作，同时防止
钢筋扭曲。