钢筋机械连接范文

时间:2023-03-14 05:28:23

导语:如何才能写好一篇钢筋机械连接,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

钢筋机械连接

篇1

关键词:建筑工程钢筋机械连接技术 广泛使用

随着建筑业的蓬勃发展,钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛,钢筋用量显著增加,钢筋直径和布筋密度越来越大,粗直径钢筋的连接方法,成为施工的难点之一,钢筋机械连接的应用,解决了这个难题。 钢筋机械连接与传统的焊接相比,具有如下优点: 1、连接强度高,连接质量稳定、可靠;2、操作简单、施工快捷;3、使用范围广,适合各种方位同、异直径钢筋的连接; 4、钢筋的化学成分对连接质量无影响;5、连接质量受人为因素影响小;6、现场施工不受气候条件影响;7、耗电低、节约能源;8、无污染、无火灾及爆炸隐患,施工安全可靠。9、综合经济效益好。

一、镦粗直螺纹钢筋连接生产操作规程1、总则1.1 本规程适用于施工现场带肋钢筋镦粗直螺纹连接技术的生产操作。1.2 凡从事带肋钢筋墩粗直螺纹加工工作的人员必须经过技术培训,考核合格后持证上岗。班组成员应相对固定。1.3 施工单位应指派专人负责现场钢筋连接的质量控制及工人管理,本公司现场人员负责工人技术培训、现场设 备维护及修理,协助施工方监督丝头加工质量。2、丝头加工场地、设备和人员准备2.1 设备安放位置要求有防雨设施及380V电源,设备电容量为7KW(或11.5 KW)/套。2.2 设备安装时应使镦粗机夹具中心线、套丝机主轴中心线保持同一高度, 并与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。2.3支架的搭置应保证钢筋摆放水平。2.4 正常情况下每台.班应配操作工人4~5人, 其中操作油泵、钢筋镦粗1~2人,套丝机操作1人,丝头质检、盖保护帽及钢筋搬运2~3人。2.5 正式生产前应对设备进行调试和试运行,一切正常后方能开工生产。 3、加工操作3.1 钢筋下料3.1.1 钢筋下料可用砂轮切割机、带锯床、专用切割机、气割等下料。3.1.2 钢筋下料切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,端部不直应调直后下料。3.2 端头镦粗3.2.1 钢筋螺纹加工之前应将钢筋端头先行镦粗。3.2.2 镦粗前镦粗机应先退回零位,钢筋插入、顶紧、保证镦粗段钢筋预留长度;

3.2.3 不合格的镦粗头,应切去后重新镦粗,不得对镦粗头进行二次镦粗;3.2.4 钢筋镦粗段不得有横向裂纹。3.3 螺纹加工3.3.1 钢筋镦粗段螺纹可分别采用套丝或滚丝方法加工;3.3.2 加工前应将设备调至最佳状态, 并进行试生产,检查螺纹质量,合格后方能加工生产;3.3.3 加工钢筋丝头时,应采用水溶性切削液,当气温低于0℃时应有防冻措施,不得在不加切削液的情况下进行螺纹加工;3.3.4完整螺纹部分应牙形饱满,牙顶宽度超过0.25P的秃牙部分,其累计长度不宜超过一个螺纹周长;3.3.5标准型丝头及加长型丝头的螺纹加工长度应符合要求。3.4 螺纹检验:3.4.1 螺纹检验包括外观检验、螺纹中径和螺纹长度检验;3.4.2 加工工人应逐个目测检查丝头的加工质量,每加工 10 个丝头作为一批,用环规抽检一个丝头,当抽检不合格时 , 应用环规逐个检查该批全部 10 个丝头,剔除其中不合格丝头,并调整设备至加工的丝头合格为止。3.4.3 自检合格的丝头,应由质检员随机抽样进行检验,以一个工作班内生产的钢筋丝头为一个验收批,随机抽检 10% ,其检验合格率应不小于 95 %,否则应加倍抽检,复检中合格率仍小于 95% 时,应对全部钢筋丝头逐个进行检验,合格者方可使用,不合格者应切去丝头,重新镦粗和加工螺纹,重新检验。4、钢筋连接 4.1 应做好下列连接前的准备工作: a) 回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑料密封盖; b) 检查钢筋与连接套筒规格是否一致 , 检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁 , 如发现杂物或锈蚀要用铁刷清理干净;c) 检查套筒合格证。 4.2 接头拼接时用管钳扳手拧紧,宜使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。4.3 组装完成后,标准型接头套筒每端不宜有一扣以上的完整丝扣外露,加长丝头型接头、扩口型及加锁母型接头的外露丝扣数不受限制,但应另有明显标记,以便检查进入套筒的丝头长度是否满足要求; 5、接头的工艺检验 钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺试验,工艺试验应符合下列要求:1 )每种规格钢筋的接头试件不应少于 3 个;2 )钢筋母材抗拉强度试件不少于 3 个,且应取自接头试件同一根钢筋;3 ) 3 个接头试件的抗拉强度符合强度要求

二、剥肋滚轧直螺纹钢筋连接生产操作规定

1、总则1.1. 本规定适用于剥肋滚轧直螺纹钢筋连接的现场施工操作;1.2. 凡从事剥肋滚轧直螺纹钢筋加工、连接工作的工人必须经过技术培训,成绩合格者方能持证上岗,班组成员应相对固定。2、现场设备及人员准备由于直螺纹连接属于场外预制,现场连接的施工方式,所有钢筋丝头的加工均在钢筋加工场地完成,这就要求设备电量为4KW/套。安装时滚丝机主轴中心与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。人员配置情况:正常情况下每台班应配操作工作人3-6人,其中滚丝机操作1人,丝头质检、盖保护帽及钢筋搬运2-5人。3、连接套筒及滚丝设备3.1. 凡采用剥肋滚轧直螺纹连接技术的工程,所用的连接套筒必须由本公司提供,并应附有套筒出厂合格证、材质证明书,资料齐合方可使用。3.2. 套筒进入现场手应妥善保管,不得造成锈蚀及损坏。、3.3. 钢筋直螺纹滚轧设备的使用及维保护保养方法详见设备使用说明书。4、施工工艺4.1. 钢筋下料:(1) 钢筋下料宜用无齿锯、带锯床、专用锯片铣割机、气割等方法切断,不宜用普通切筋机或电焊方法切料;(2) 钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直;(3) 钢筋端面须平整并与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或扭曲。4.2. 钢筋滚丝(1) 剥肋滚轧直螺纹的螺纹制作分为两个工序:①钢筋切削剥肋②滚轧螺纹。两道工序在同一台设备上一次完成。(2) 切削剥肋工序:将机头前端的切削刀具调整到预定位置,用锁紧螺母固定,并应在加工过程中经常用卡规检查剥肋光圆尺寸,发现超差应及时纠正。(3) 螺纹滚轧工序:机头中换上与加工规格相应的机盒及滚轮,直径尺寸无须调整。剥肋滚轧直螺纹现场质量控制的核心是丝头加工质量的控制,因此加工丝头的检验至关重要。线头检验有四个要素:①剥肋光圆尺寸②螺纹中径尺寸③螺纹加工长度④螺丝牙型4.3.对回工的钢筋螺纹丝头,必须逐个进等目测检查,并每加工10个用检具检查一次;

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关键词:钢筋直螺纹;机械连接;质量通病;原因分析;防治措施

ABSTRACT: with the steel works in the current construction engineering application proportion is increasing day by day, connection mode and process continuous improvement in reinforcing bar connection. Reinforced straight thread connection technology is in the hot rolled ribbed bar end make straight thread, the connecting sleeve joint reinforced with internal threads, areinforced mechanical connection technology transfer reinforcement tensionand pressure. Straight thread connection technology for its simple operation,high strength joint site connection speed, high production efficiencyprefabricated in advance do not account for the duration, low cost,environmental protection and safety without environmental and climatic effectsand other advantages, has been widely used.

KEYWORDS: reinforced straight thread;mechanical connection;quality problem;reason analysis;prevention measures

1、 引言

直接滚压直螺纹连接接头其优点是:螺纹加工简单,设备投入少,不足之处在于螺纹精度差,存在虚假螺纹现象。由于钢筋粗细不均,公差大,加工的螺纹直径大小不一致,给现场施工造成困难,使套筒与丝头配合松紧不一致,有个别接头出现拉脱现象。由于钢筋直径变化及横纵肋的影响,使滚丝轮寿命降低,增加接头的附加成本,现场施工易损件更换频繁。本文就钢筋直螺纹机械连接件加工、安装过程中产生的质量通病进行原因分析,并就质量通病提出诸多防治措施。

2、 工程概况

巴塘~昌都500kV线路工程起于四川省500kV巴塘变电站,止于500kV昌都变电站,线路全长2×327km(46km按同塔双回架设,其余按两个单回路架设),其中28公里在四川境内,按同塔双回路架设,其余299公里在境内。其中包12、13有铁塔基础274基,全部采用掏挖桩基础。本标段Φ18以上的钢筋全部采用直螺纹机械连接。

3、 质量通病的调查

通过对本工程包13基础主筋直螺纹接头的加工及安装质量的检查共和统计,共检查接头数1000个,其中一次连接合格点923个,不合格点77个,一次连 从上述统计表可以看出,影响钢筋直螺纹机械连接接头质量主要有以下问题:

a、 进场原材料的质量问题:套筒直径偏差超标;

b、 钢筋端部加工质量问题:端头加工不平、加工长度不符、加工缺丝断丝;

c、 接头安装质量问题:安装连接后露丝。

4、 质量通病产生的原因及防治措施

4.1进场原材料质量问题

进场原材料质量问题主要表现在套筒直径超标,其主要防治措施有:

a、套筒进场时应生产厂家同时提供有效的型式检验报告。

b、 接头安装前应检查连接件产品合格证及套筒表面生产批号标识;产品合格证应包括适用 钢筋直径和接头性能等级、套筒类型、生产单位、生产日期以及可追溯产品原材料力学性能和加工质量的生产批号。

4.2钢筋端部螺纹加工的质量问题

4.2.1端头加工不平、长度不符

众所周知,钢筋端头不平,会造成钢筋对接时两根钢筋端头不能完全接触,使得钢筋对接时丝扣不能完全旋入套筒内,外露丝扣增多,钢筋接头质量达不到设计和规范的要求,其次钢筋端头杂质含量高,受力时易脆断。造成钢筋端头不平的主要原因有:钢筋原材料端头不平;使用钢筋切断机而未使用砂轮切割机下料,从而导致钢筋端部呈马蹄状;现场操作人员技能不熟练,质量意识差。

为防止不合格品的出现,避免质量问题的发生,钢筋端头加工时应采用砂轮切割机下料,同时将钢筋端头部分钢筋切除,防止钢筋接头出现脆断的现象;丝头长度应满足产品设计要求,公差应为0~2.0p(p为螺距),同时加强操作人员的技能培训,提高质量意识。

4.2.2加工出现缺丝断丝

钢筋直螺纹出现缺丝断丝时易导致钢筋接头时,钢筋丝扣不能旋入或者部分旋入套筒内,从而导致质量缺陷的现场。造成缺丝断丝情况出现的原因有:钢筋滚丝机使用时间过长,维护保养不及时,滚丝头没有及时检修;加工操作人员操作方法不正确;加工完毕后未及时保护好丝头,在运输过程中对丝头造成损伤。

为防止钢筋丝头在加工过程或运输途中出现缺丝断丝现象,首先应加强机械保养,对螺纹滚丝机进行日常保养及定期检修,及时更换不合格的滚丝头,其次加强操作人员的技能培训,熟悉操作流程及技巧,做到持证上岗;钢筋丝头加工完成后,应用专用直螺纹量规检验,通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度,止规旋入不得超过3p,钢筋丝头宜满足6f级精度要求,对检验合格的丝头应及时带上丝头保护套或拧上连接套筒进行保护,防止装卸、搬运过程中对丝头造成污染或损伤。

4.3接头安装质量问题

从现场安装的实际情况来看,安装后套筒不居中是影响钢筋接头的关键问题,其主要原因在于安装时作业人员未按规范要求操作到位。其正确操作方法应为作业时,连接套筒的钢筋应固定牢,连接钢筋时,应对正轴线将钢筋拧入连接套筒内,安装接头时可用管钳扳手拧紧,应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧,标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p。安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩,拧紧扭矩值应符合下表的规定:

4.4钢筋直螺纹机械接头的验收

钢筋直螺纹机械接头加工前应对钢筋母材进行批量送检,只有当母材质量合格后才能进行直螺纹机械接头的加工;直螺纹机械接头批量加工前应按照要求加工试件送检,送检合格后进行批量生产,然后按检验批进行验收,同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,应500个为一个验收批进行检验与验收,不足500个也应作为一个验收批。

所有接头施工单位应进行100%的自检,自检合格后方可投入使用,监理工程师应抽检不少于30%的接头。只有如此层层检验把关,才能防止不合格品流入施工现场,防止质量事故的发生。

5、 钢筋安装机械接头的设置

结构构件中纵向受力钢筋的接头宜相互错开,钢筋机械连接的连接区段长度应按35d计算(d为被连接钢筋中的较大直径)。在同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率(以下简称接头百分率),应符合下列规定:

a、接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位,当需要在高应力部位设置接头时,在同一连接区段内Ⅲ级接头的接头百分率不应大于25%;Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%;I级接头的接头百分率除下面条款所列情况外可不受限制。

b、接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时,应采用Ⅱ级接头或I级接头,且接头百分率不应大于50%。

c、受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率可不受限制。

d、对直接承受动力荷载的结构构件,接头百分率不应大于50%。

6、 结束语

用钢筋机械连接代替常规的钢筋焊接连接,提高了钢筋连接质量,提升了施工效率,在粗直径钢筋连接中,钢筋机械连接方法有广阔的发展前景。本文以川藏联网工程为例就钢筋直螺纹机械连接件加工、安装过程中产生的质量通病进行原因分析,并提出诸多防治措施,在往后的施工中都有借鉴意义。

参考文献

[1] JGT163-2013《钢筋机械连接用套筒》

[2] JGJ107-2010《钢筋机械连接技术规程》

[3] GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢 第2部分 热轧带肋钢筋》

[4] JGJ18-2012《钢筋焊接及验收规程》

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对于公路桥梁工程桩基础的钢筋机械连接技术而言,主要可以分成三大类,加工场预加工连接类、现场水平连接类以及现场竖向连接类三种。这三类连接方式分别采用了不同的接头形式,主要可以从以下几个方面来进行分析和探究:

1.1加工场预加工连接方式

这种方式的特点较为突出,主要是种类繁多,焊接质量能够得到有效保证,同时操作场地也相对较为充足。这些特点便于监理人员进行检查,同时在进行连接的时候可以采用焊接连接的方式。虽然操作相对较为简单,但是在具体施工的过程中也要严格按照要求和规定来进行,需要特别注意的是,如果采取焊接的方式,最好采用双面焊接的形式,同时起到连接作用的钢筋,不能处于同一水平线上。这是加工场加工连接方式的总体特征。

1.2现场水平连接类

如果现场水平连接类钢筋出现了一系列问题,需要及时采用机械连接的方式。这些问题主要是设备的种类问题,空间分配问题,以及实际作业所面临的复杂问题等等。因为,这些问题的出现会给监管人员的工作带来较大的难度。但是如果施工工程对于空间、设备以及连接质量的要求不是很高,就可以采用焊接连接的方式来进行。

1.3现场竖向连接方式

采用这种方式进行连接要受到很多客观因素的影响和制约,导致焊接操作无法进行。同时焊接的质量也很少能够达到相关的标准,因此,焊接时就会耗费大量的人力和物力,对于检查工作也会存在着一定的阻碍作用。可见,这种连接方式不利于实际的施工,因此,需要采用机械连接的方式。

2钢筋机械连接的施工工艺

2.1材料要求

2.1.1钢筋直径为16mm-40mm的HRB335、HRB400热轧带肋钢筋,符合《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》GB1499—1998标准的要求。钢筋应平直、无损伤;表面没有裂纹。

2.1.2钢套筒直螺纹套筒连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套管咬合形成整体的一种连接方式。可根据需要制作直径为Φ16~Φ40的钢筋直螺纹连接套。连接套制作材料用45号优质碳素结构钢或其它经试验确认符合要求的钢材。连接套筒表面没有裂纹,表面及内螺纹没有严重的锈蚀。连接套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。

2.2工艺流程

钢筋滚轧直螺纹连接的工艺流程一般要经过:钢筋原料、切头、机械加工、套丝加保护套、工地连接几个程序。

2.2.1在下料之前应该先把要加工的钢筋调直,钢筋要与切口端面保持垂直关系,不可以出现马蹄形或挠曲的现象。下料时一定不要采取气割下料的方式,而要尽量用砂轮切割机或专用切割设备,这样才能最大程度上保证下料的准确性。

2.2.2钢筋丝头的加工一定要符合相关要求,首先,必须要保证钢筋丝头要借助翻滚压机上完成,其次,进行丝头加工时,螺纹的长度一定要达到相关单位提供的参考数据的要求,丝扣的牙形必须和连接套的牙形相同。

2.2.3对已经加工好并且通过相关检验的丝头一定要加强保护力度,要给钢筋一端戴上保护套,另一端弄上连接套,同时要按不同的规格和类型加以整理,以便使用时方便查找。

2.2.4钢筋连接时,钢筋的规格和连接套的规格一致,并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。连接接头应使用管钳或专用扳手拧紧,使两个钢筋丝头在套筒中间顶紧。拼接完成后,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露。加长型接头的外露丝扣数不受限制,但应有明显标记,以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。

3质量要求与检验

3.1质量要求

3.1.1丝头:牙形饱满,牙顶宽度超过0.6mm,秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。外形尺寸含螺纹直径及丝头长度应满足图纸要求。

3.1.2套筒:套筒表面无裂纹和其它缺陷,外形尺寸包括套筒内螺纹直径及套筒长度应满足产品设计要求。

3.1.3连接:连接时要确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。被连接的两钢筋断面应处于连接套的中间位置,偏差不大于1p(p为螺距),并用工作扳手拧紧,使两钢筋端面顶紧。

3.2质量检验

加工人员加工时逐个目测丝头的加工质量。检查标准应符合相关的规定。每加工10丝头应用相应的环规和丝头卡板检测1次,并剔除不合格产品。自检合格的丝头,再由质检人员对每种规格加工的丝头随机抽样检验,以一个工作班生产的丝头为一个检验批随机抽样10%,且不得少于10个,按相关数据作钢筋丝头质量检查。

4成品保护

4.1进行成品的保护也是较为重要的一个环节,首先要对套筒质量进行严格控制。要保证其在运输的过程中不受到其他物质的腐蚀,要保证其洁净。同时要安置套筒的保护盖,将相应的规格标注在表面上,这样有利于相关的检测人员进行检测。同时要对成品进行验收,有秩序地堆放。

4.2对于加工好的丝头来说,要用相应的保护帽或者是连接套筒等装置来加强对其的保护,这样做主要是为了减少对螺纹的损害,最大限度地降低污染程度。

4.3钢筋是施工工程不可缺少的一种材料,同时也是工程的中坚力量,因此做好钢筋的保护工作至关重要。要严格按照检测结果以及相应的规格来进行堆放,要在其底部方式一定厚度的木垫,如果施工工程要经过雨季,需要做好防锈保护工作。保证钢筋的质量在一定程度上就是对公路的施工工程负责。除此之外,还要充分考虑到施工过程中可能出现的相关问题。由于施工人员对于施工工作的流程或者是业务等熟悉程度不够,会出现钢筋的端头不直不平的问题。或者是进行施工的过程中,由于安全措施不到位导致施工过程中出现一系列的安全问题。只有将这些问题一一解决,才能从整体上保证公路桥梁的施工工作的顺利进行。

结束语

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关键词:机械连接;质量控制;不合格原因;钢筋;套筒;工艺

前言:随着建筑技术的不断发展,对建筑工程质量的要求不断提高,建筑工程中使用钢筋机械连接的工艺大大提高,机械连接工艺在建筑工程中的运用也相应增多,所以机械连接在建筑工程的重要程度也日益增加。为了提高建筑工程的质量,提高机械连接水平,控制好机械连接的工艺,降低机械连接不合格的机率,是现代工程是在必行的发展方向,也是提高工程质量的必然条件。

1.机械连接不合格原因分析

通过大量的实验,总结和分析,机械连接不合格的原因可归纳总结为以下几方面:

1.1套筒产品质量,无法控制,无相应产品标准

现在机械连接所使用的套筒未进行产品质量检测,只是通过做机械连接试件的工艺性能检测来评定套筒的质量,增对套筒本身的产品质量无相应的产品标准和相应的检验参数,这样使得套筒产品本身的质量得不到有效的控制和保证。生产单位出售套筒时,只提供了相应的机械连接试件工艺性检验报告,无产品的检验报告和生产套筒的原材料检验报告。在后期的使用过程中由于套筒本身质量的不合格导致机械连接不合格的情况时有发生,据统计此类情况大约占机械连接不合格数量中的20%左右。

1.2 钢筋原材料强度不合格或者是钢筋强度过低导致丝纹硬度不够;或者在使用的过程中以二级钢充当三级钢,使得钢筋的强度达不到要求。

钢筋原材强度是否合格也是影响机械连接是否合格的一个重要原因;在机械连接试件的检测过程中,断裂位置在钢筋原材(母材)而强度未达到规范的要求不合格的情况也时有发生。还有一种情况,在检验钢筋机械连接时,钢筋从套筒中拔出;这种情有可能是钢筋强度不够,导致钢筋的硬度达不到要求,使钢筋加工后的丝纹强度大大降低,导致未达到相应的强度而钢筋从套筒中拔出。这种钢筋如果检测钢筋原材的化学成分,不合格的可能性很大。也有可能是钢筋本身的强度较低(如原材料合格的一级钢或无富余强度的二级钢)导致加工后的丝纹强度就达不到相应的要求,所以在《混凝土结构设计规范》GB50010-2010标准中提出,主体结构方面宜采用三级及以上的钢筋。所以在即将发行的新的热轧带肋钢筋规范中,取消了二级钢的使用;在这一点上,有可能是为了节约能源和更好的满足机械连接工艺的需要。

1.3 钢筋原材料截面外观不圆,使加工后的钢筋和套筒连接间有一些空隙,结合不紧密,使机械连接接头的承载力大大降低。

钢筋外观不圆也是导致机械连接不合格的一个重要原因。现在热轧带肋钢筋产品标准对钢筋的外观截面形状未作限制,所以建筑工程中使用者对热轧带肋钢筋的截面形状往往忽视了,殊不知这也是影响钢筋机械连接不合格的一个重要原因,也是影响钢筋机械连接不合格的一个主要原因。钢筋截面形状不圆,加工出来的丝纹就不饱满,这样的钢筋连接后,钢筋和套筒之间就有一定的空隙,从而使得钢筋在受力的过程中受力不均,造成应力集中,钢筋就很容易从套筒中拔出;如果想在加工的过程中,多加工一下,使丝纹变得饱满一些,那么丝纹的外径就会加工得过小,也会使得钢筋很容易从套筒中拔出。据统计在不合格的机械连接中,从套筒中拔出的现象占整个不合格试件中的60%左右。

1.4 工人加工水平的高低也是钢筋机械连接工艺中不可忽视的问题,也是关系到接头质量的一个重要因素。

导致钢筋机械连接不合格的另一个原因是工人加工水平的高低;在钢筋原材料和套筒质量都合格的前提下,工人的加工水平高低就是影响钢筋机械连接是否合格的主要原因;加工水平高的工人,加工出来的钢筋丝纹均匀,丝纹深度一致,这样连接的接头受力均匀,质量就高;加工水平低的工人,加工出来的钢筋丝纹大小不一致,比如丝纹前段小,后端大,丝纹的深度也不一致,这样的钢筋连接的接头质量就一定差,在检测的过程中钢筋就很容易从套筒中拔出。如果把钢筋的丝纹加工得过小,使钢筋和接头不能很紧密的连接,这样的接头在检验时也会导致钢筋从套筒中拔出,使得接头不合格。所以工人的加工水平高低也是机械连接工艺中不容忽视的问题。

2.如何控制

为了提高钢筋机械连接接头的质量,就应该增对上述的几种情况加以控制。在施工的过程中采取相应的保证措施,杜绝或降低不合格的情况发生。

2.1 通过检查和检测等多种方法,控制套筒产品的质量

增对现在套筒无产品标准的情况下,我们在对所使用的套筒质量进行控制时首先检查套筒的外观,看是否生锈,套筒的截面形状是否圆,套筒的丝纹深度是否一致,丝纹宽度是否一致。其次根据生产厂家提供的质保书进行机械连接的形式检验,检查套筒的力学性能。有必要时,可以根据生产厂家提供的信息对套筒进行化学成分分析或检验套筒的硬度指标。通过一系列的检查和检验,确保套筒的质量达到要求。防止不合格的产品用到工程中去。

2.2杜绝采用不合格原材料,适当提供原材料强度的富余量

在进行钢筋机械连接前,应对钢筋原材(母材)进行检验,防止以二级钢充三级钢使用(低级别钢材充高级别钢材使用),检验合格后才能用到机械连接上,才能用到工程上,钢筋强度达不到标准规范的要求,坚决不能用到工程上去。在供需双方有协议要求或争议时可对钢筋进行化学成分和硬度进行检测,检测钢筋中的化学成分是否达到相应标准的要求,检测钢筋的硬度是否达到协议的要求,从而保证钢筋的原材料质量。为确保机械连接的质量,在多方同意的前期下可适当提高对钢筋原材料的强度的要求,要求有一定的富余量(特别是二级钢);杜绝不合格的钢筋用到工程上,从而保证机械连接的质量,保证工程的质量。

2.3 通过检测钢筋原材料相应参数(内劲和肋高),来控制钢筋原材料截面不圆度

虽然产品标准对热轧带肋钢筋截面形状的不圆度未作规定,但是可以通过检测热轧带肋钢筋的内径和肋高来控制热轧带肋钢筋的截面形状的不圆度;如果钢筋的截面形状趋于椭圆形,那么它的内径就会偏小,它的纵肋一般都会偏高;所以只要通过检验热扎带肋钢筋的内径和肋高就能检验出该热轧带肋钢筋的截面形状的不圆现象。从而也能控制由于钢筋截面不圆所引起的机械连接不合格的现象。虽然热轧带肋钢筋的内径和肋高不是《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版) 规范所规定的材料进场复检的必检参数,但是我们在进行钢筋进场验收时,通过观察热轧带肋钢筋的外观不是很圆,会影响到我们的机械连接接头质量时,我们就可以向供货方提出进行钢筋的内径和肋高的检验要求,从而确保机械连接接头的质量,也确保工程的质量。

2.4 通过培训和考核的方式确保工人的加工水平

工人的加工水平是影响钢筋机械连接质量的另一个因素;所以工人在进行正式上岗前,应通过正规培训,培训完成后,应对培训的工人进行考核,考核合格的工人才允许进行上岗,使其真正掌握技术。未经过培训的工人和考核不合格的工人坚决不允许上岗。只有通过培训并考核合格的工人才能保证加工出来的钢筋丝纹均匀、饱满,才能保证机械连接接头质量合格,才能保证工程质量合格。在工程上对工人的管理应做到上岗必训,凡训必考的模式,从而达到严格控制的目的。

3.图片实例

4.结语

通过对钢筋机械连接工艺中不合格的原因进行了分析,指出了影响不合格原因的要素,提出了如何避免或减少机械连接中不合格的现象。从而为建设出优质的工程打下基础。为了建筑行业的水平不断提高,希望我们这些建筑行业的人士不断地总结,不断地交流,不断的进步。使我们的建筑业更上一个新台阶。

参考文献

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[关键词]:房建工程 钢筋施工 技术

中图分类号:TU8 文献标识码:A 文章编号:

前言

钢筋工程的质量优劣直接影响整个房建工程的质量安全。因此加强对房建工程中的钢筋施工技术的探讨,提高钢筋施工技术,是对加强房屋建筑工程建筑结构质量的保证。

1 房建工程中钢筋的重要性

钢筋与混凝土的关系是密不可分的,它们在建筑结构中发挥各自的作用。从材料力学角度来看,钢筋具有较强的抗拉、抗压强度,而混凝土具有较高的抗压强度,但抗拉强度较低。由于他们有接近的弹性模量和较好的粘结力,结合起来就充分发挥了各自的受力性能,共同承担了结构构件所承受的外部荷载。在结构计算时,钢筋混凝土构件虽然是作为一个整体来承受外力的,但一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的效率也就越高。

2钢筋传统连接方式

2.1 绑扎搭接

这种方法虽然简单,但是耗用钢筋比较多,容易产生次弯矩,且接头的传力效果差。《混凝土结构设计规范》(GB10-89)中规定:直径大于22mm 的粗钢筋不宜采用搭接连接。

2.2 焊接连接

焊接连接一般有坡口焊、搭接电弧焊、气压焊、电渣压力焊以及水平钢筋窄间隙电弧焊等多种,电渣压力焊是20 世纪80 年代起我国粗直径钢筋焊接连接中应用最广的一种方法,但它有很多缺陷,难以满足现代一些工程的施工要求,给施工造成很大的困难,难以保证混凝土的浇筑质量,现在急需要能克服上述弊端的连接方法出现。钢筋机械连接技术的出现大大满足了工程施工的需要,下面我们就来讨论一下钢筋机械连接技术的相关问题。

3 建筑工程中钢筋机械连接概述

3.1 钢筋机械连接的发展现状分析

钢筋机械连接是指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用,将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。这类连接方法是我国近10 年来陆续发展起来的,它具有以下优点:接头质量稳定可靠,不受钢筋化学成分的影响,人为因素的影响也小;操作简便,施工速度快,且不受气候条件影响;无污染、无火灾隐患,施工安全等。在粗直径钢筋连接中,钢筋机械连接方法有广阔的发展前景。

3.2 钢筋机械连接的特点与使用范围

3.2.1 直螺纹连接接头

直螺纹机械连接综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点,具有接头强度高,质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等优点,多用于直径为Φ16~40mm 的Ⅱ、Ⅲ级竖向、斜向或水平钢筋的现场连接施工。

3.2.2 锥螺纹连接接头

通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。锥螺纹连接技术的诞生克服了套筒挤压连接技术存在的不足。锥螺纹丝头完全是提前预制,现场连接占用工期短,现场只需用力矩扳手操作,不需搬动设备和拉扯电线。但是锥螺纹连接接头质量不够稳定,这是因为加工螺纹的锥螺纹削弱了母材的横截面积,降低了接头强度。

3.2.3 套筒挤压连接接头

通过挤压力使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。有两种形式,径向挤压连接和轴向挤压连接。由于轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定,没有得到推广,而径向挤压连接技术,连接接头得到了大面积推广使用。

3.3 建筑工程中钢筋连接的质量控制

3.3.1 钢筋机械连接质量预控

1) 钢筋端部不应有弯曲的现象,如果钢筋端部弯曲务必要调直之后再加工。

2) 在钢筋下料时应该用砂轮锯等机具下料,电焊、切割工具尽量不要使用。需要注意的是,钢筋的端面要和钢筋轴线保持垂直,避免马蹄形和扭曲现象的发生。

3) 钢筋规格一定要和滚丝器调整保持一致,而且螺纹滚轧的长度也应该满足其设计的要求及相关参数。

4) 在钢筋直螺纹滚轧进行加工时,应该用水溶性切割液来加工。

3.3.2 建筑工程中钢筋连接的质量控制措施

1) 选择合适的钢筋连接方式。对于大直径钢筋,通过采用机械连接,能够有效解决钢筋偏心受力和钢筋间距过密的问题。

2) 机械连接方式不受钢筋中碳、锰、硅含量的影响,Ⅲ级钢筋选用机械连接方式容易保证接头质量。当现场Ⅲ级钢筋已选用电渣压力焊连接时,应适当增加现场随机取样送检的频率和加强外观检查的力度,保证送检及现场检查合格后方可隐蔽。

3) 施工单位在钢筋下料前,应熟悉结构施工图,根据构件受力情况制定钢筋下料表,避免制作安装时钢筋接头设置在受力较大或过于集中。

3.3.3 钢筋机械连接过程质量控制措施

1) 根据符合国家要求及满足用户要求,在具有适应性、安全性、可靠性及公司的质量目标要求下,制定出工程的质量方针目标,并建立全面实施质量目标的负责机构和质量目标保证落实的责任人,在施工过程中对质量的过程控制实行不同部门、不同班组逐级控制验收并形成控制验收记录。

2) 如果钢筋接头采用的是直螺纹套筒,则应该在设置的构件中将纵向受力的钢筋接头错开。而且钢筋机械连接区段长度不应该小于35d(d为连接钢筋中的最大直径)。而且在相同连接区段内,有接头的受力钢筋截面积不应该大于受力钢筋总截面积的50%以上。在建筑工程中施工所用的钢筋和丝扣等材料应该交由物资部门专门负责采购,并严格的进行质量控制。可以通过采购前合理编制采购大纲来进行,并在所采购的材料商选择信誉高、质量好的供货商。而且提供材料的质量合格证明必须要留档保存,另外,还要对提供有质量保证的施工材料严格按照相关国家规范要求进行抽样检查,只有在检查后符合建筑工程相关参数标准后方可投入使用,并在抽样检查过程中要记录质量检验记录,避免建筑工程施工中使用不合格产品和无质量保证产品的问题出现。

3) 在施工生产过程中,对每道工序均实行四级验收制度,采用不同部门检查把关验收,由班组进行工程施工,严格按设计图纸要求进行准确的施工,在施工过程中并进行自检,对施工过程中的质量控制点进行直接控制,自检完成后,由项目部二级质检部门技术员对施工过程中的本工序进行完全的复检,并对一级检查中存在的问题及时制定更正措施,对存在的问题进行整改。在二级检查完成合格后报质量部进行三级验收检查,最后由监理部门进行四级抽样检查,四级验收均符合合格工程规范要求后方可进行下一道工序的生产施工。

4总结

总而言之,建筑工程中钢筋机械链接方法在目前的建筑工程中得到了广泛的应用,而且取得了良好的效果。钢筋套筒挤压连接技术在我国的建筑工程中应用较早,具有高强度的接头而且有着良好的质量。相对于锥螺纹连接技术来说,其成本较套筒挤压接头低,但是没有良好的质量稳定性,接头强度低于前者,对建筑工程具有一定的负面影响。所以在这方面一定要引进并开发钢筋锥螺纹连接的相关新技术。另外,在机械连接接头现场检验上一定要坚持在建筑工程中随即抽样进行检验,从而确保工程的质量合格。

参考文献:

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【关键词】钢筋连接螺纹应用

中图分类号:O434文献标识码: A

1工程概况

拉西瓦水电站的工程规模较大,作为大坝脊梁的钢筋更是用量大,坝体钢筋共计有1.55万吨。因为钢筋用量大,在钢筋连接工艺上进行多次的技术引进与应用,试图在传统钢筋连接工艺的基础上有所改进,以提高钢筋安装效率,降低安装成本。建筑施工技术日新月异的发展,许多新技术新材料不断开发出来,应用于工程建设,工程施工向机械化方向发展。

2钢筋连接工艺的应用

2.1绑扎及搭接焊工艺

在建筑工程中大量采用钢筋混凝土结构,而钢筋混凝土的构件形状千变万化,而钢筋的生产是按固定的长度即定尺生产的,故钢筋在使用时要将两根钢筋连接起来传递受力,两根钢筋连接处我们称之为“钢筋接头”。传统的钢筋连接工艺是绑扎、焊接,如图2-1,2-2,2-3。

图2-1钢筋搭接焊接头图2-2钢筋绑扎接头

图2-3钢筋绑条焊接头

钢筋绑扎接头在混凝土中受力时,是通过混凝土的握裹力将力传给另一根钢筋的,由于两根钢筋不同轴,在试验中接头处混凝土有提前破碎的现象,在受地震及突然性荷载时构件首先由接头处断裂 ,而且接头搭接长度在40-80倍钢筋直径,耗材较大。搭接焊工艺在焊接前须将钢筋预弯,该种接头由于预弯在接头处产生扭矩,在混凝土构件试验中该处混凝土有被提前压碎的现象,在焊接接头颈部热影响区内脆性增加,且焊接时易产生“咬边”、“夹渣”等缺陷,在外力作用时容易脆断,作破坏性试验时往往在接头颈部脆断作疲劳试验时其疲劳性能只达到47.6万次。疲劳破坏已成为工程建筑的一大灾害,许多桥梁失事都是在接头处产生疲劳破坏引起。

从经济性分析,手工焊接生产效率低,成本投入大,尤其是在大直径钢筋的焊接上更为明显,施工中不仅要投入电焊工、电焊条和电焊机,还要投入搭接的钢筋和帮条,发生成本较高。以Φ40钢筋接头为例,钢筋焊接要采用双帮条形式,一个接头单面焊缝80cm,焊接一个接头要消耗焊工1.6个工时,一个合格焊工每班8小时也只能完成5个钢筋接头的焊接量;单个接头焊缝量为80cm单面焊缝,需用焊条1.32kg,计7.71元,还要投入同径的帮条钢筋80cm,计20.53元;焊接机械主要是BX1-500型交流电焊机,单个接头用量1.6台时,计18.85元,这样单个接头的总费用为55.1元。手工电弧焊焊接钢筋单个接头成本如下表:

手工焊接单个接头成本

直径(mm) 焊工(工时) 焊条(kg) 电焊机(台时) 钢筋(kg) 成本(元) 备注

Φ40 1.6 1.32 1.6 7.90 55.1 双帮条

Φ36 1.1 0.99 1.1 5.75 39.9 双帮条

Φ32 0.8 0.66 0.8 4.04 27.8 双帮条

Φ28 0.7 0.44 0.7 2.68 21.5 双帮条

2.2机械连接工艺

㈠ 钢筋冷挤压技术

因为手工电弧焊的生产效率低和成本高,在二期工程施工中就曾试图采用一种新的工艺替代之,达到提高生产效率和降低成本的目的。经过市场调查与咨询,当时引进和试验了钢筋冷挤压工艺。冷挤压连接钢筋是一种机械连接方式,生产效率较手工电弧焊工艺有了较大的提高。机械冷挤压连接方式如图2-4。

图2-4 钢筋冷挤压接头

冷挤压连接钢筋的基本原理是:将两个待连接的螺纹钢筋通过光面套筒连接起来,再在套筒外面施加机械力挤压套筒,套筒收缩后将套内的钢筋肋嵌入其中,相互咬合,从而达到传递受力和钢筋连接的目的。采用的主要设备是液压式挤压机,单机重量10.8公斤。

施工中一个接头的两个挤压端是分别进行的,一端与加长的钢筋连接,另一端与原钢筋连接。与加长钢筋的连接可以在工厂内完成,场内作业不需移动设备,只需由人工搬动钢筋与套筒,效率较高;而另一端则必须在现场与已安装的钢筋进行对接,就必须得移动设备与已安装好的钢筋对位,有的还要搭设简易的设备平台,施工很不方便,这样就大大地较低了生产的效率,所以在施工中未能大面积推广。但应当看到冷挤压钢筋连接方式实现了部分的作业工厂化,在生产效率上有一定的提高,在生产成本上也有所降低。

冷挤压边接钢筋单个接头成本如下表:

冷挤压连接钢筋成本

直径(mm) 施工费(元) 套筒费(元) 合计(元)

Φ40 2.3 29.0 31.3

Φ36 2.3 24.0 26.3

Φ32 2.1 15.7 17.8

Φ28 2.1 13.5 15.6

手工焊接与冷挤压联接的单个接头的成本对比如下表:

手工焊接与冷挤压连接成本对比表

直径(mm) 手工焊(元) 冷挤压(元) 差额(元)

Φ40 55.1 31.3 23.8

Φ36 39.9 26.3 13.6

Φ32 27.8 17.8 10.0

Φ28 21.5 15.6 5.9

从上表可以看出,在连接直径在28mm以上的钢筋时,采用冷挤压工艺的成本比采用手工电弧焊工艺的成本低。

㈡ 钢筋螺纹连接

钢筋冷挤压工艺实现了部分的作业机械化,生产效率得到了部分提高,为了进一步提高效率,又进行了市场调查和咨询,寻求一种生产完全工厂化的工艺。经过调查选择了钢筋螺纹连接工艺进行试验。钢筋螺纹连接的形式很多,有直螺纹连接、锥螺纹连接、正反丝直螺纹连接、镦粗螺纹连接等,在施工实践中经过对比,镦粗螺纹连接在生产效率、生产成本上均具有较大的优势,镦粗螺纹连接如图2-5。

图2-5直螺纹连接

⑴ 镦粗钢筋接头联接工艺

镦粗螺纹的基本工作原理是将待连接的钢筋接头部位镦粗,然后在镦粗部位上加工螺纹丝扣,最后在施工现场用螺纹套筒将钢筋联接起来。其最大的优点是连接套筒与钢筋螺纹生产全部实现了工厂化,在施工现场只安装套筒连接即可,而在现场安装螺纹套筒也很方便,只需用板手拧到位即可。另外因为钢筋接头部位经过镦粗,直径超过了钢筋本体,螺纹套筒可以自由穿过钢筋本体安装到接头部位,而无需转动钢筋,正是因为只转动套筒,不用转动钢筋,所以在安装大直径钢筋和圆弧钢筋时更显出其优越性,降低了现场的施工难度,提高了生产效率。

根据镦粗螺纹钢筋连接的工艺要求,镦粗螺纹配置了与之相配套的生产设备,它们分别是中频电源装置、钢筋接头镦粗机、钢筋螺纹接头套丝机。可控硅中频电源装置是一种静止变频器,它利用可控硅元件把380V、50Hz工频三相电变换成输出额定频率2.5KHz、额定功率100KW、额定电压750V的中频单相交流电,用于钢筋接头部位的透热。钢筋接头部位被透热后,由钢筋接头镦粗机镦粗成型,钢筋接头镦粗机主要由压紧装置、挤压装置、压气装置、电控装置、油箱等部分组成。它是将加热到910±50℃的钢筋接头放在压紧模具槽内,并使其端面轻轻接触到冲头端面,然后压紧模具夹紧钢筋,同时闭合模腔,再将挤压冲头向前伸出使钢筋镦粗成型,钢筋成型后行程开关发生作用,使挤压油缸活塞自动返回,挤压塞返回原位后再打开压紧模具,取出成型钢筋。钢筋接头镦粗后再进行钢筋外螺纹加工,施工采用的是SW3050型套丝机,这种套丝机有两种不同的板牙座,能加工不同螺距的外直螺纹,螺纹的形成主要是由平板牙切削而成,但要注意在选用板牙时要满足螺距等技术要求。

⑵ 镦粗螺纹连接的质量控制

镦粗螺纹连接要保证质量主要把握三个方面,一是连接套筒自身的强度要满足要求,二是螺纹加工的质量要保证,三是现场安装时质量要保证。

套筒的质量就是要求当它与钢筋同时受力时要后于钢筋本体破坏。因此在套筒断面设计时,套筒抗拉承载力标准值是按大于被接钢筋的抗拉承载力标准值的1.15倍考虑的,即:

fsltkAsl≥1.15ftkAs

fsltk――套筒抗拉强度标准值

Asl ――套筒的横截面积

ftk――钢筋抗拉强度标准值

As――钢筋的横截面积

套筒材料选用的是45#钢或其他低合金钢。套筒入库前按一定的比例抽样,用肉眼和卡尺检查外观质量,用塞规检查螺纹直径。

钢筋螺纹加工完后要对钢筋镦粗段的长度和直径检查,并且表面不得有裂纹、凹陷和影响钢筋强度的其他缺陷。丝头质量检查的内容包括外观和螺纹的直径,检查合格后的丝头用保护套保护。

现场安装利用普通扳手旋拧施工,接头拧紧后,在套筒上用油漆作拧紧标记,并检查钢筋丝头无一扣以上完整丝扣外露即可。钢筋连接的工艺检查应符合相应要求:一是每种规格钢筋的接头试件不少于3根;二是对接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;三是3根接头试件的抗拉强度尚应大于等于均大于母材抗拉强度或1.05倍母材抗拉强度标准值。接头的现场检验按验收批进行,同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验与验收,不足500个也作为一个验收批。

⑶ 镦粗螺纹的成本分析

镦粗螺纹的丝头与套筒均可实现工厂化生产,施工现场安装仅用螺纹套筒将钢筋连接起来即可,在生产效率上得到了较大的提高。因此施工成本也相应降低,镦粗螺纹连接钢筋单个接头成本如下表:

螺纹连接钢筋接头成本

直径(mm) 套筒费(元) 加工费(元) 合计(元)

Φ40 18.0 1.8 19.8

Φ36 11.6 1.8 13.4

Φ32 9.6 1.8 11.4

Φ28 8.0 1.8 9.8

Φ25 7.0 1.8 8.8

㈢ 功能指标及成本对比

选取钢材消耗、抗疲劳性能等功能指标对两种机械连接的方式进行对比,如下表:

方案的功能指标

方案

功能指标 机械冷挤压 镦粗直螺纹连接

降低钢材消耗 单向拉伸性能(单位:Mpa) 500 550

抗疲劳性能 抗疲劳性能(单位:万次) 200 200

降低接头成本 接头成本,下降比率 32.8 63.2

单向拉伸性能 现场作业,效率提高(单位:%) 85.7 99.8

现场施工作业时间 钢筋消耗下降比例(单位:%) 51.4 80.4

机械冷挤压方案功能指数为:

500×0.4+200×0.1+32.8×0.2+85.7×0.2+51.4×0.1=248.84

镦粗直螺纹连接方案功能指数为:

550×0.4+200×0.1+63.2×0.2+99.8×0.1+80.4×0.1=270.66

可见,镦粗直螺纹连接方案功能指数大于机械冷挤压方案,镦粗直螺纹连接工艺方案较优。

手工焊接、冷挤压连接与螺纹联接的单个接头的成本对比如下表:

直径(mm) 手工焊(元) 冷挤压(元) 螺纹连接(元)

Φ40 55.1 31.3 19.8

Φ36 39.9 26.3 13.4

Φ32 27.8 17.8 11.4

Φ28 21.5 15.6 9.8

从上表可以看出,在采用钢筋镦粗螺纹连接工艺后,钢筋制安的施工成本有了一个较大幅度地下降,尤其在连接直径Φ25及其以上的钢筋时经济效益更显可观。

3、结语

新技术、新工艺是不断推陈出新,钢筋连接工艺也是如此。随着我国环保事业的发展,钢筋焊接在建设中的应用受到了越来越大的限制,钢筋机械连接技术逐渐取而代之,有理由相信经过不断的摸索与实践会推出更加先进的施工工艺接受实践的检验。

作者简介

山永普(1978- ),男,工程师 中国水利水电第四工程局有限公司(810000)

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关键词:建筑工程;钢筋直螺纹;连接技术

1 钢筋螺纹连接技术的概念

所谓直螺纹,指的就是钢筋螺纹段的直径是相等的,而钢筋直螺纹连接技术就是指通过专门的施工机械将钢筋的端头部辊轧成相应的等距螺纹牙扣,再用特制的、内部带有螺纹的套筒将加工好的钢筋连接在一起。辊轧直螺纹是不需要对钢筋端头部进行镦粗的,只要在同样的位置辊轧螺纹的牙扣即可。在进行辊轧的过程中,钢筋端头部分的有效直径会逐渐降低,同时,金相组织也会由此发生变化,进而使局部强度得到提高。所以,尽管钢筋的直径会因此变小,但是强度等技术参数却会因此而增加,仍然是能够满足施工要求的。

2 钢筋螺纹连接技术的施工过程

尽管相对于传统的焊接和绑扎来说,钢筋直螺纹连接技术无论是在工艺水平还是在现场操作的简易度上都具有相当的优势,但是由于直螺纹钢筋的端头外径与套管内径是吻合的,对接较为困难,所以在进行整体骨架的拼装时,整个工艺就变得非常繁琐。同时,钢筋骨架在进行分批制作时,难免会产生一些误差,而钢筋骨架大多包括十数根钢筋,加之人工操作、外部环境和吊装准确度的影响,往往会给安装工作带来很大的困难。因此在进行有关方面的施工时,我们就可以采用锥螺纹连接技术。这里所说的锥螺纹连接,指的就是将需要连接的两根钢筋的某一个端头作为锥螺纹,另一个端头仍然是直螺纹,套筒内的螺纹也分别为直螺纹和锥螺纹。为了使安装变得更加方便,还可以对套筒的尺寸进行调整。安装时先将套筒旋入为直螺纹的端头,然后再将锥螺纹的端头旋入套筒。

准备阶段,首先对钢筋进行调直,将不规则的端头切除;下料,下料应该按照设计图纸的要求在能够对钢筋长度进行控制的胎具上进行,以便将钢筋长度控制在误差允许的范围之内;直螺纹加工,就是对钢筋的某一端进行辊轧,将其加工成为直螺纹;锥螺纹加工,由于端头部位被加工成锥体,因此断面会有所减小,为了确保钢筋强度,可以采用局部增强技术,保证锥体部分的强度与整体强度不会出现过大差异。锥螺纹的加工包括两道工序,第一道工序就是通过使用冲压设备对钢筋切削螺纹的部分进行冲压,使其变得更加密实,钢筋的晶体结构也会在这一过程中发生变化,进而使自身强度得到有效提升。第二道工序就是通过切削机削出螺纹牙扣,在加工完成后,工作人员要注意用专用的塑料套将其套住,避免外力撞击使其变形;制作钢筋笼,钢筋笼的制作精度会对现场对接造成直接影响,因此在制作过程中,有关人员应加强对整体刚度和精度的控制力度。钢筋笼的制作主要在专用的胎具上完成,其目的就在于使制作精度得到进一步的地提高;钢筋笼的安装,首先将底节钢筋笼吊入孔内,并将钢筋笼的顶部临时固定到护筒上,然后再将钢筋笼放入孔内。吊起第二节钢筋笼,将其与底节钢筋笼对接,同时通过机械臂调整钢筋笼位置,使其主筋对位。使用力矩扳手将套筒拧紧,力矩的选择根据钢筋的实际情况而定。

3 筋螺纹连接技术的主要特点

3.1 提高工作效率

由于钢筋螺纹能够在施工正式开始前在场内加工,并且加工速率极快。同时,现场安装的速度也是非常快的,一个接头的连接大约只需20s左右即可完成,不仅大幅提高了工作效率,也减轻了工作人员的劳动强度,不会对环境造成任何的污染,经济和社会效益显著。另外,采用钢筋螺纹连接来替代传统的焊接技术,还可以节约能源。一般来说,钢筋螺纹连接所使用的机械设备的功率约为3.5kW,最多只需四台这样的机械即可满足一般桥梁工程的需求,如果与传统的焊接相比,其效益会随着钢筋直径的增加而增加,从而降低工程成本。

3.2 技术较为先进

钢筋镦粗直螺纹连接技术在我国的各类建筑工程中应用相对较少。但我国的连接套生产厂家与建筑工程企业却对其进行了改进,开发出了可调锥螺纹连接技术和钢筋辊轧直螺纹技术,改变了传统工程中焊接的连接方式,不仅降低了工人的劳动强度,还有效提高了劳动效率,为我国桥梁工程的钢筋连接开辟出了一条新路。

3.3 质量有保障

钢筋螺纹连接技术不易受到人为因素的影响,在进行螺纹的加工时,其质量也能够得到有效控制。同时,安装工作的操作也比较简单,不容易受到外界环境的影响,因此安装质量能够得到有效保障。钢筋等强度螺纹连接技术特点是螺纹的精度高,牙型好,不会出现虚假螺纹,因此连接质量稳定可靠,接头强度能够满足有关标准的要求,并且抗疲劳性能极佳,经过实验室检测,其抗疲劳试验次数可以超过200万次,使用范围较广,能够在直径为16~50mm的钢筋任意方向或正式进行施工前进行,并可进行现场装配,安全性较高,全程无污染,还能够有效节约能源。

4 直螺纹钢筋接头的质量检验

直螺纹钢筋接头性能检验分型式检验和施工现场检验两类,套筒检验为出厂检验,丝头检验为加工现场检验。型式检验包括单向拉伸、高应变反复拉压、大变形反复拉压的强度、极限应变和残余变形的检验。

在施工现场,应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107)的规定对直螺纹钢筋接头的外观进行全数检查,同时还应抽取直螺纹钢筋接头试件做力学性能检验,同等级、同形式、同规格按500个接头为一验收批或不足500个接头为一验收批,从现场随机抽取3个试件,进行单向拉伸试验,如有1个试件不合格则加倍取样,即抽取6个试行进行复检,如仍有1个试件不合格则该验收批为不合格。

5 结语

随着建筑工程飞速发展的需求,钢筋直螺纹连接技术是新一代钢筋机械连接技术,钢筋直螺纹工艺简单,连接速度快,对中性好,检验方便。这种优越性能尤其在钢筋密集且相对复杂的施工条件下显得特别突出。钢筋直螺纹连接无明火作业,不污染环境,可全天候操作,有利于文明施工。目前,该技术已成功地应用于国内许多建筑工程,因此,钢筋直螺纹连接技术在今后建筑施工中将得到进一步推广和应用。

参考文献

[1] 虎长军.浅谈桥梁工程中钢筋螺纹连接技术的应用[J].黑龙江交通科技,2011(02).

[2] 杨嗣信,余志成,侯军伟.建筑业重点推广新技术应用手册[M].中国建筑工业出版社,2003.

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Abstract: Combined with the foundation construction actual situation of 500 kV Taishan nuclear power engineering to Guishan transmission lines, this paper introduces the quality control key points of steel threaded sleeve connection technology replacing the traditional welding construction, and by comparing the economical efficiency of reinforcing steel bar thread set of wire connection technology with the traditional welding technology, the feasibility of applying steel threaded sleeve connection technique to the project construction in transmission lines, which can provide reference for the application and promotion of the new process in the construction of the transmission line.

关键词: 送电线路工程;基础施工;钢筋螺纹套丝连接工艺;质量控制;工程效益

Key words: transmission lines engineering;foundation construction;steel threaded sleeve connection technique;construction technology;engineering benefit

中图分类号:TU755.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)35-0081-03

0 引言

钢筋螺纹套丝连接技术,是国内外一致认可的可靠的钢筋连接技术。目前,此施工工艺已广泛普及应用在北京、上海及广州等特大城市的基建工程中,在建筑行业及电力厂房建设行业中已大规模采取钢筋螺纹套丝连接工艺代替焊接,越来越得到建筑工程行业的重视。

经历数十年的发展,电网工程技术已得到长足的发展,但在电网工程的基础施工建设中,大多数的基础钢筋连接依然采取传统的焊接方式进行驳接钢筋。受碍于送电线路工程攀山越岭,绝大多数位于荒野郊外,基础钢筋焊接的方式在运输及安装上依然存在运输及驳接施工不便及存在一定的安全隐患,并且对钢筋的配筋应用率十分低下,还存在技术造价压力、人力配置及工期滞后等等的挑战。500千伏台山核电一期接入系统工程――500千伏台核至桂山送电线路工程,在人工挖孔桩基础施工中,首次成功应用钢筋螺纹套丝连接工艺,在施工过程中显著体现此工艺对于送电线路安全、质量、进度、材料成本控制起到良好的提升作用,该工艺可在其他送电线路工程基础设计施工进行总结和应用。

1 钢筋螺纹套丝连接技术的选择

钢筋机械连接是当今最可靠的的连接方式,受规范推荐,凡是直径20mm及以上的钢筋,图纸上都要求机械连接,重要受力的地方、抗震要求较高的地方更加适合。比起焊接,它不受方向(横的、竖的、斜的)影响;不受焊接过程手工操作的影响;钢筋上不会留下过热区和高温应力变形等,而且,钢筋接头百分率要求比焊接放宽,一级质量的接头可不受钢筋接头百分率限制,见JGJ107-2010《钢筋机械连接技术规程》4、0、3条。此外,直接承受动力荷载等焊接不适用的地方,机械连接都适用。

500千伏台山核电至桂山送电线路工程(江门3段)共有29基铁塔基础,其桩位大多位于高山大岭中,山势险峻、道路弯曲狭窄,中、小距离运输都十分困难。标段共有28人工挖孔桩,占据比例为96、6%。为降低钢筋运输的难度,提高工作效率和节约施工成本,也为挖掘新施工工艺技术和确保施工质量,增加工程施工技术含量,业主单位组织设计单位、施工单位及监理单位对传统钢筋焊接和钢筋螺纹套丝连接工艺所用材料、人工、施工进度等方面做了反复的比较,并借鉴桥梁及电厂建筑工程实际应用钢筋螺纹套丝连接工艺情况,最后决定在3标段所有人工挖空桩的25mm及32mm钢筋采用此工艺。

工程采取此工艺在实施过程中,不仅有效缩短了钢筋长度,减轻运输难度;在安装上也更为方便驳接,减轻因钢筋长度过长的安装困难,大大提高了钢筋的利用率、运输效率及驳接的安全性,保证了施工工期和降低了工程造价等等,有利于工程建设。

2 钢筋螺纹套丝施工工艺的质量控制

钢筋螺纹套丝连接施工流程:钢筋原材料检验(包括钢筋母材和直螺纹连接套筒的检验)钢筋下料、端面切平剥肋滚轧螺纹钢筋丝头质量检验钢筋丝头保护直螺纹钢筋现场安装(套筒连接)外观检查与现场取样。

2.1 钢筋机械工艺材料的要求

①钢筋:钢筋的级别、直径必须符合设计要求及国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499、2-2007)及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014-91)的要求,应有出厂质量证明(材质单)及进场复试报告;钢筋端部应用无齿锯切割平直,不得用钢筋切断机进行切断。任何影响钢筋插入和连接的铁锈、油污、砂浆以及马蹄、飞边、毛刺应予以清除和修磨。

②连接套筒:连接套筒选用45号优质碳素结构钢或其他经型式检验确认符合要求的钢材,套筒表面应有生产批号标识,并有厂家提供的产品合格证;滚压直螺纹接头连接用套筒的规格与尺寸应配套;套筒的化学成分及机械性能配合;连接套筒应分类包装存放,不得混淆和锈蚀。

③人工挖孔桩基础的主筋:钢筋在加工前必须先做好配筋表,严格按配筋表配筋;每条钢筋只允许有一个接头;如运输道路较为崎岖,在配筋时适当考虑两段驳接钢筋的组合长度。

2.2 钢筋螺纹套丝加工过程注意事项

①钢筋下料时,端头应预留出30mm用无齿锯进行切割,切口端面要与钢筋轴线垂直,端面要平整,不得有马蹄形或扭曲,钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应进行调直。

②钢筋螺纹套丝机必须用水溶性切削冷却液,当气温低于零度时,应掺入15%~20%的亚硝酸钠,不得用机油;钢筋丝头的牙形、螺距必须与连接套的牙形、螺距相吻合,有效丝扣内的秃牙部分累计长度不大于一扣周长的1/2等。

③注意检查剥肋刀老化或固定螺丝刀头松动导致剥肋不均匀,切出不完整的螺纹。

④接头处钢筋端部不得用钢筋切断机进行切断,更不得用气割进行下料,必须采用无齿锯进行切割,加工尺寸按规定执行。

⑤必须平整钢筋的端头及端部,及时清理滚扎过程中会产生大量的铁屑。

⑥加强套丝施工管理、控制,降低材料的消耗,防止油污、铁屑对环境的污染。

⑦支撑钢筋尾端的套丝架必须放置稳定,地面上摆放容器接油、装铁丝屑,套丝时添加液必须适量,严禁过多使用。

⑧减少材料浪费,对成品钢筋要分类堆放,做好成品保护工作:成型钢筋按指定地点堆放,用垫木垫放整齐,防止钢筋变形、锈蚀、油污;运输过程中,应检查每个接头是否用胶管保护套做保护措施,长度是否够长,固定性是否稳定,接有套筒的钢筋头需用胶布缠绕,以免套筒磨损或运输过程套筒中螺丝牙进入杂质或丝牙打花而出现无法安装的情况;绑扎完的基础钢筋,人员上下要注意踩在远离钢筋接头位置,以免对钢筋接头造成损伤;浇筑混凝土时,输送泵管应用应远离钢筋接头位置,不允许直接绑扎在钢筋接头位置上,以免泵管振动将钢筋接头振动移位松动;钢筋绑扎完后未及时浇筑混凝土且又遇雨天,应在钢筋接头表面覆盖塑料布,防止钢筋接头被雨水锈蚀;在浇筑混凝土时,钢筋工随时注意钢筋的移动情况,发现有错位的应及时进行调整。

⑨严格质量检验关,做好钢筋连接前后的接头工艺检验及连接质量的拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验,钢筋连接完毕后连接套简单边外露有效螺纹不得超过2P。

3 钢筋螺纹套丝连接技术与传统焊接技术的效益比较

500kV台核至桂山送电线路工程(江门3段)基础采用钢筋机械连接工艺在材料、能源、人工、安全及经济效益等方面取得成效如下:

3.1 材料节约、减少不必要浪费

材料利用率高:钢筋机械连接工艺在加工前,项目部都得出具配筋表,严格按配筋表加工,可在一定程度的利用以往不被使用的钢筋切割部分,无论从接头处和利用切余的钢筋来看,都可大大提高钢筋的利用率,减少废料产生,增加成本效益。

结构设计采用《混凝土结构设计规范)(GBS0010-2002),规范规定,受拉区受力钢筋的搭接长度为35d,有抗震要求为35d+5d=40d。以25钢筋为例,每个搭接接头钢筋为3.85kg,冷挤压接头每只套简重1.03kg,等强直螺接头套简重0.6kg,单一个接头就比搭接少用钢材3.25kg,比冷挤压接头少用钢材2.82kg。对比用套筒的价格及钢筋搭接浪费长度的价格,算出大约可节省材料成本74406、97元。

3.2 节约能源

等强直螺纹钢筋连接机械设备功率为4千瓦,每台设备一天完成400只接头,若一台班以8h计算,则1.2×2=2.4min完成一个完整的接头,用电量为4×2.4/60=0.16度,而闪光对焊每只接头用电量约为2.5度,套丝工艺用电量仅为闪光焊用电量的7%,而闪光对焊机的功率至少在100kW,故不仅费电,且对施工现场的配电要求也较高,成本重。

3.3 合理优化配置人力资源

钢筋螺纹套丝工艺施工方便、效率高:钢筋连接套筒可在工厂预制,也在狭小场地钢筋排列密集处均能灵活操作。质量保证:现场滚轧丝头设备每台每班可加工接头近400个,在大工程量及工期紧张施工时具有无可比拟的优势,可实现全天候施工。

焊接需四人:一人负责焊接,三人负责搬运,一个台班大约焊接300个接头。

钢筋螺纹套丝工艺需四人:两人负责加工,两人负责搬运(短头为一人搬运),一个台班大约加工400个接头。

从人工台班来算加工这批钢筋可省(250+1818)/300-(250+1818)/400=7-6=1台班(1台班*4个工人=4天人工费用)

3.4 工艺应用的便利性

①便于检查:施工时不需要用特定检测设备,只需看钢筋外露丝牙情况即可测定接头的质量。

②适用性强:适用于一切抗震和非抗震的钢筋混泥土结构工程的钢筋连接,且对弯曲钢筋、固定钢筋、钢筋笼、超长钢筋等及不能转动的场合均适用。

3.5 工程质量的经济效益

直螺纹套丝套筒接头质量稳定,力学性能好、连接安全可靠,接头强度达到行业标准JGJ 107―2003钢筋机械连接通用技术规程中I级接头性能的要求,不存在焊接接头的脆断现象,而且其抗疲劳性能也很好,接头通过行业标准规定的200万次疲劳强度试验。由于钢筋端部经滚压成形,钢筋材质经冷作处理,螺纹和钢筋强度都有所提高,弥补了螺纹底径小于钢筋母材基圆直径对强度削弱带来的影响,使连接的接头强度高于母材强度,能使母材充分发挥其强度和延性。可大大避免出现因现场焊接抽检不合格带来的工期延误或返工的损失,实现业主和参建单位的多赢。

3.6 运输方面安全性和经济性

本标段人工挖孔桩的钢筋大多在12M~16M之间,由于现场无380V电源,采取焊接工艺的只能在材料站将原材料加工好,方可送到现场去下坑绑扎,但长度一般为12M~16M之间。本标段工程在山路转弯最大宽度也为12M左右,而施工队采用运输基础材料的车辆一般为9M左右,山路运输难度及安全隐患较大。尤其是钢筋过长可能导致拖地运输,这是运输避忌。此施工工艺在钢筋运输在施工道路不便的情况下,存在畜力、人力交替运输,不利已人力资源利用和财力节约。

钢筋机械连接工艺刚好解决了本标段的这一难题,在材料加工场先将钢筋经过切割后滚丝加工,再通过保护套将两段钢筋丝牙进行保护,再运送至施工现场拼装连接,这样钢筋的长度最长也为12M,甚至可以分为6-8M为一段进行运输,这对车辆在运输过程中提供了方便及安全性。一是车辆弯位置不用太靠山边,避免因钢筋太长导致运输车转弯不灵活,使得车辆向山边挨近倒车才能满足转弯位,消除了倒车视线差的安全事故隐患;二是避免钢筋拖地;三是运输基本到位后,采用人工进行小运就可以到达目的地,节约运输成本。

3.7 套筒连接安装的安全性

套筒接头现场连接作业时不用电、不用气,也无需其他机械设备,减少了施工现场的安全隐患。现场钢筋绑扎下坑过程中,往往过于焊接钢筋过长,浪费了较多的人力且带有一定的危险性,若基础附近带有带电线路,钢筋过长往往存在较大触电隐患。而钢筋机械连接工艺在现场的驳接,两段驳接钢筋可根据实际情况裁剪长度来组合,也是一定程度上减少人力,一定程度上减少钢筋过长过重造成的施工不便及可能导致触电这两种危险源。

3.8 有利于实现环保施工

套丝连接技术无噪声污染、油污污染、烟尘和弧光污染的产生,也无明火作业,有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁,也符合南方电网公司安全文明施工的理念,有利于实现工程建设与环境保护的和谐发展。

4 结语

通过在500千伏台山核电至桂山送电线路工程的实施应用,钢筋螺纹套丝连接技术接头的可靠性上比焊接要高,具有接头强度高、与母材等连接速度快、性能稳定、应用范围广、操作方便、用料省等优点,大大降低了劳动强度并提高了施工效率。该施工工艺的成功实施节省钢筋、降低了成本、降低了运输的困难、降低施工风险和缩短了施工工期,克服了钢筋焊接中难以控制的质量难点,取得了良好的经济效益和实用价值,充分体现出基建工程的“安全、优质、高效、环保、零缺陷”的理念,值得其他送电线路工程基础施工借鉴和应用。

参考文献:

[1]GB5001O-2002,混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社,2002,2.

[2]建筑业10项新技术及其应用 [M].中国建筑工业出版社 2001.

[3]钢筋机械连接技术规程(GJ107━2010)备案号J986━2010 中华人民共和国行业标准.

[4]王华,周国良.钢筋直螺纹技术的技术分析与经济对比及技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2012(17).

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【关键字】钢筋;机械连接;套筒;连接质量控制

1、工程概况

NB-25下穿地道起点为K1+790,终点为K2+595,总长805米,按结构归类分为:暗埋段框架段、U型船槽段。K1+840~K1+995、K2+395~K2+540为U型船槽段,里程范围K1+995~K2+395为暗埋框架段。

NB-25下穿地道主体结构为现浇钢筋混凝土结构,钢筋全部为二级钢,下穿地道钢筋工程量大、型号多,为了保证钢筋连接的质量,直径大于等于25mm的钢筋连接采用机械连接,下穿地道支护工程冠梁φ25钢筋及主体结构φ28钢筋采用滚压直螺纹套筒连接方式。

2、工程特点

NB-25下穿地道钢筋工程具有以下特点:

(1)下穿地道所用钢筋型号多、用量大;

(2)钢筋骨架大,钢筋水平和竖直连接均需在施工现场进行;

(3)钢筋连接工作量大;

3、主要施工方法

3.1直螺纹连接的技术要求

采用直螺纹套筒连接的钢筋接头,相邻钢筋之间应相互错开,间距为35d(d为钢筋直径),有接头的受力钢筋面积占受力钢筋总截面积的百分率应符合下列规定:

(1)受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%;

(2)在受拉区的钢筋受力较小部位,A级接头百分率不受限制;

(3)接头宜避开有抗震要求的框架梁端和柱端的箍筋加密区,当无法避开时,接头应采用A级接头,且接头百分率不应超过50%;

(4)受力区构件中钢筋受力较小部位,A级和B级接头百分率不受限制;

(5)接头距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍;

(6)不同直径钢筋连接时,一次连接钢筋直径规格不宜超过二级。

3.2施工工艺流程

钢筋滚压直螺纹套筒连接,是采用专门的滚压机床对钢筋端部进行滚压,一次成型直螺纹,其工艺流程如下:

钢筋剥肋滚压成型施工现场连接套筒机械加工

图1直螺纹丝头加工

3.3钢筋直螺纹丝头加工及检验

3.3.1直螺纹丝头加工

(1)按钢筋规格调整好

直螺纹丝头加工滚丝头内孔最小尺寸及涨刀环,调整剥肋挡块及滚压滚压行程开关位置,保证剥肋及滚压螺纹的长度;

(2)加工钢筋螺纹时,采用水溶性切削液;当气温低于0℃时,应掺入15%-20%亚硝酸钠,不得用机油作液或不加液套丝;

(3)操作工人应逐个检查钢筋丝头的外观质量,检查牙型是否饱满,有无断牙、秃牙缺陷,已检查合格的丝头盖上保护套加以保护。

3.3.2直螺纹丝头的加工检验

直螺纹丝头加工完成后,按同一批钢筋材料的同等级、同型式、同规格的接头,以500个同种规格丝头为一批,随即抽检10%,用配套的量规检查钢筋螺纹丝头牙型、螺距、外径是否与套筒一致。

螺纹丝头牙型检验:牙型饱满,无断牙、秃牙缺陷,且与牙型规的牙型吻合,牙齿表面光洁;螺纹直径检验:用专用卡规及环规检验。

检验时如发现一个丝头不合格,立即对该加工批丝头全部进行检验,切去不合格丝头,查明原因后重新加工螺纹,经再次检验合格后方能使用。

3.4钢筋连接

3.4.1连接钢筋时,钢筋规格和连接套的规格应一致,钢筋上螺纹的型式、螺距、螺纹外径应与连接套一致,并确保钢筋和连接套的丝扣干净,完好无损;

3.4.2连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套;

图2直螺纹连接套筒图四直螺纹连接施工

3.4.3接头拼接完成后,应使两个丝头在套筒中央位置互相顶紧,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露,加长型接头的外露丝扣数不受限制,但应有明显标记,以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。

4、试验检测

在现场施工前,首先对钢筋原材的力学性能进行试验检测,检测结果合格后对钢筋直螺纹套筒连接接头按照JGJ107-2010《钢筋机械连接技术规程》规定进行接头工艺检验。

本工程钢筋直螺纹套筒连接接头进行单向拉伸抗拉强度检测,共检测209组,检测结果:直螺纹套筒连接接头试件极限拉力为339KN~381KN;接头试件抗拉强度为550MPa~620MPa;接头试件破坏形态全部为钢筋拉断,依据标准JGJ107-2010,接头符合Ⅰ级接头标准要求。

5、结束语

通过NB-25下穿地道施工,钢筋直螺纹套筒连接不但保证了施工质量,同时加快了施工速度,保证施工工期节点要求。通过本工程实践,主要总结为以下几点:

(1)钢筋直螺纹套筒连接接头强度高,质量稳定。通过对钢筋连接接头检测,接头单向拉伸抗拉强度符合Ⅰ级接头标准要求;

(2)钢筋直螺纹套筒连接施工速度快,应用范围广。直螺纹套筒连接相比锥螺纹用时短40%左右,与电弧搭接焊、套筒冷挤压相比,直螺纹连接降低了钢筋绑扎的劳动强度,大幅提高施工速度,降低工程人工费;

(3)钢筋直螺纹套筒连接节约能源,有利于环境保护。设备功率低,用电量低,直螺纹连接无噪声污染,无油污污染,无烟尘和弧光污染,有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。

【参考文献】

[1]何万普,浅谈钢筋直螺纹连接技术在工程中的应用,

[2]吴Z;浅谈钢筋接头检验取样及试验结果评定[J];福建建材;2011年02期

[3]李先;分体式钢筋直螺纹连接在桩基施工中的应用分析[J];铁道建筑技术;2011年07期

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1、直螺纹接头的特点

(1)钢筋连接端的丝头能预制,不占用工期,工艺简单,质量完全可靠,无明火作业,不污染环境,可全天性施工。(2)直螺纹套筒是由专业工厂提供的各种规格的标准件,实现了标准化文明施工。鉴于各生产厂家的直螺纹套筒技术参数不尽相同,为保证施工连接的质量,提供直螺纹机器和直螺纹套筒的应为同一生产厂家。(3)能在施工现场连接Ⅱ-Ⅲ级¢16~¢40同径或异径、竖向或水平方向的钢筋,不受钢筋有无花纹及含碳量限制。

2、工艺原理

钢筋直螺纹接头是利用直螺纹能承受轴向力和水平力及密封性能好的原理,靠机械力把钢筋连接在一起的。其工艺是先在施工现场或钢筋加工厂用专用的钢筋直螺纹套丝机,把钢筋的连接端头经过特殊的机械加工成直螺纹并使其螺纹部分的钢筋强度高于钢筋母材,然后通过直螺纹套筒,将两根将连接的钢筋连接起来,并用施工扳手将其拧紧即可。

3、力学性能

在本工程中,设计图纸的要求为全部采用Ⅱ级接头,其参数与旧标准(JCJ107-96)中的A级接头极为相似,即接头试件实际抗拉强度大于或等于钢筋抗拉强度的标准值,并具有高延性和反复拉压的性能。从工程中实际抽检的接头试件来看,全部满足了设计图纸的要求,即Ⅱ级接头标准。由于大部分接头拉力试验基本上断于母材,达到了Ⅰ接头的标准,即接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.10倍的钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性和反复拉压性能。从大部分试件的断裂位置来看,基本上在离套筒10cm处发生颈缩断裂,说明了此种接头为塑性断裂,对于钢筋连接而言,没有改变母材任何性能,使其机械性能得到最充分的发挥。

4、力学原理

在钢筋滚轧直螺纹接头中,钢筋母材开牙成的钢筋丝头部分受力横截面积并没有增大,但其抗拉能力大于钢筋母材本身,其原因在于滚轧直螺纹接头的钢筋丝头开牙采用的是滚轧成型螺纹。在机械行业中,它属于无屑切削的一种,而不是通常那种用车床车出的螺纹丝头。工程中常用的钢筋为低碳钢(20Mnsi等),而低碳钢在滚丝成型过程中,由于具有良好的塑性,使得螺纹表面由于受压而产生永久变形,使螺纹成型,螺纹表面的钢材产生冷作硬化,而使得螺纹部分的表面抗拉强度远高于母材,而芯材部分及未加工丝头部分则继续保留了母材的原始状态。同时,生产直螺纹套筒所采用的材料,厂家选用的是45#优质碳素结构钢,在设计时,按照(JGJ107-2003)中3.0.2的要求,完全满足接头的力学性能要求。当丝头与套筒中的直螺纹旋合构成直螺纹接头时,其螺纹连接处的接头强度远高于母材强度,而整个母材的机械性能并没有改变,这样就能最大限度地发挥钢筋母材的特性。