钢筋接头范文

导语：如何才能写好一篇钢筋接头，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。

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关键词：钢筋接头；钢筋绑扎接头；焊接接头；套筒挤压连接技术；锥螺纹连接技术；滚轧直螺纹连接技术；

Abstract: with the quality standard of the construction of our country and improve all kinds of high-rise buildings, long-span structures such as large-scale infrastructure construction rapid development. The reinforced concrete reinforcement application above grade III and III have become increasingly common in concrete structure, high strength, large diameter steel bar horizontal, vertical, inclined to use the connection technology has become a key factor in building structure design and construction, selection of crude steel connection technology of engineering quality, time limit for a project, benefit and construction safety crucial.

Keywords: reinforced joints; steel joints; welded joint; sleeve compression connection technology; taper thread connection technology; rolling straight thread connection technology;

中图分类号： U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：

前言

2011年9月份山东石横特钢集团有限公司在新疆自治区奎屯市经济技术开发区投资建设200万吨产能钢铁项目，2012年和2013年为工程施工高峰期。新疆昆玉土建项目施工钢筋使用量较大，且建构筑物多为框架结构形式，钢筋配筋多在16㎜以上，钢筋接头较多，设计考虑到抗震结构要求，要求钢筋接头搭接长度必须满足搭接倍数，且必须牢固和满足抗震要求，如按常规的钢筋搭接绑扎进行钢筋接头，钢筋搭接倍数多为40d以上，如直径20㎜钢筋搭接长度最少为800㎜，浪费材料较多，通过与监理单位、设计单位等共同研究钢筋的接头形式，具体实施中根据钢筋直径和使用部位确定不同的钢筋接头形式。

一、目前建筑工程常用的钢筋连接方式主要有以下几种

1、钢筋绑扎接头：绑扎搭接是指两根钢筋相互有一定的重叠长度，用铁丝绑扎的连接方法，适用于较小直径的钢筋连接。在《混凝土结构设计规范》规定：轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋直径d>32mm时候，不宜采用绑扎搭接接头钢筋的搭接长度一般是指钢筋绑扎连接的搭接长度。

2、钢筋电弧焊接头：可分为搭接焊、帮条焊、坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊五种接头形式。

3、钢筋闪光对焊、电渣压力焊技术：电渣压力焊属于熔化压力焊范畴，适用于φ14－φ40mm的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级竖向钢筋连接，但φ28mm以上钢筋的焊接技术难度较大。最近试制成功的全自动电渣压力焊机，可排除人为因素干涉，使钢筋的焊接质量更有保障，应优先予以采用。电渣压力焊不适用于水平钢筋或倾斜钢筋（斜度大于4∶1）的连接，也不适用于可焊性差的钢筋，对焊工水平、供电条件、雨季或防火等环境要求高。

4、套筒挤压连接技术：套筒挤压连接是把两根待接钢筋的端头先插入一个优质钢套筒，然后用挤压机在侧向加压数道，套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合达到连接的目的。套筒挤压连接的优点是接头强度高，质量稳定可靠安全；无明火，不受气候影响；适应性强，可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊钢筋、进口钢筋的连接。主要缺点是设备移动不便，连接速度较慢。

5、锥螺纹连接技术：锥螺纹连接是用锥形螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。所用的设备主要是套丝机，通常安放在现场对钢筋端头进行套丝。套完锥形丝扣的钢筋用塑料帽保护，防止搬运、堆放过程中受损。套筒一般在工厂内加工。连接钢筋时利用测力扳手拧紧套筒至规定的力矩值即可完成钢筋的对接。锥螺纹连接现场操作工序简单，速度快，适用范围广，不受气候影响。但锥螺纹接头破坏都发生在接头处，现场加工的锥螺纹质量，漏拧或扭紧力短不准，丝扣松动等对接头强度和变形有很大影响。因此，必须重视锥螺纹接头的现场检验，严格执行标准“必须从工程结构中随机抽取试件进行现场检验”的规定。绝不能用形式检验的证明材料或送样试件，作为判定接头强度等级的依据。

6、滚轧直螺纹连接技术：直螺纹连接是近年来开发的一种新的螺纹连接方式。是将直径16mm～40mm的钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待接钢筋连接成一体的钢筋接头。根据冷作硬化的原理，滚轧变形后的钢筋端头可比钢筋母材抗拉面积增加2.5%，抗拉强度可提高6%—8%，从而可使滚轧直螺纹接头部位的强度大于钢筋母材的实测极限强度。这种接头的优点：设备投资少、螺纹加工简单、接头强度高、连接速度快、生产效率高、现场施工方便、适应性强等。

直螺纹不存在扭紧力矩对接头性能的影响，从而提高了连接的可靠性，也加快了施工速度。直螺纹接头比套筒挤压接头省钢70％，比锥螺纹接头省钢35％，技术经济效果显著。可用于不同直径的钢筋连接。

二、新疆昆玉钢铁工程项目钢筋接头形式采取的具体措施如下

1、对于框架柱、框架梁等结构部位中直径大于22㎜的钢筋全部采用滚轧直螺纹钢筋连接技术，采用该技术可以避免钢筋搭接增加的钢筋长度，减少钢筋使用量，提高钢筋利用系数，同时确保钢筋接头牢固可靠，满足抗震要求。

2、对于钢筋直径大于16㎜且小于22㎜的结构部位尽量采用滚轧直螺纹钢筋连接技术，不能实现的全部采用对焊连接技术，采用综合技术可以避免钢筋搭接增加的钢筋长度，减少钢筋使用量，提高钢筋利用系数，同时确保钢筋接头牢固可靠，满足抗震要求。

3、对于直径小于14㎜的钢筋全部按规范确定的搭接长度采用搭接绑扎钢筋接头形式。

4、严格控制施工过程及施工工艺，确保按照批准的实施方案进行，确保工程质量。钢筋丝头及接头的质量检验按照行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107—96及中国建筑科学研究院企业标准《钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接技术规程》Q／JY 16—2001中的有关规定遵照执行。

三、采取各种规格接头的细化研究，取得效果

1、有效保证接头质量。接头质量稳定性好。

2、HRB400钢筋的连接。由于剥肋滚压直螺纹连接丝头的加工只对钢筋的表层进行硬化，丝头的加工对钢筋的延性影响不大，通过大量工程应用，连接接头不会出现脆断的现象，适用于HRB400钢筋的连接。

3、现场施工速度快。钢筋接头提前制作，现场施工装配作业，现场施工速度大大提高。

4、丝头加工速度快。由于剥肋、滚压螺纹两道工序使用一台设备一次装卡即可完成钢筋丝头的加工，加工速度快，一个丝头只需30～50s。

5、经济效益分析：

1）材料节约：结构设计采用《混凝土结构设计规范）（GBS0010-2002），规范规定，有抗震要求受拉区受力钢筋的搭接长度至少为40d.以25钢筋接头为例，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。新疆昆玉项目使用直径16㎜以上钢筋约1.4万吨，平均按直径20㎜的钢筋计算，钢筋2.47KG/米，钢筋按6米长度一个接头计算，总计有接头94.4万个左右。每个接头可以减少钢筋0.8米计算，减少钢筋1.98KG，94.4万个接头可以减少钢筋1870.4吨，钢材按4000元/吨计算，可直接降低工程材料投资748.16万元。

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关键词：直螺纹连接，加工技术，机械连接，施工质量

中图分类号：TV523文献标识码： A

一、前言

近年来，钢筋机械连接技术发展较快，相继开发出套筒挤压连接技术、镦粗直螺纹连接技术、锥螺纹连接技术、剥肋滚压直螺纹连接技术、直接滚压直螺纹连接技术、挤压肋滚压直螺纹连接技术，对我国建筑业的快速发展起着良好地推动作用。而剥肋滚压直螺纹钢筋连接技术是最为成熟和常用的粗钢筋机械连接技术，它能够确保钢筋不会由于套丝而导致截面积削弱，让接头能够充分发挥出钢筋母材的强度，并且具有接头强度高、质量稳定、施工方便、连接速度快、安全系数高、无污染、节省材料等优点。基于剥肋滚压直螺纹连接中的钢筋螺纹制作对成品质量起着决定性作用，通过对本地区作业人员制作情况的深入调研，发现在制作阶段的一些问题，并找到解决这些问题方法。

二、剥肋滚压直螺纹钢筋连接技术概述

钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接从根本上解决了钢筋精粗细不均对螺纹精度的影响，简化丝头加工工序，方便现场施工。

剥肋滚压直螺纹钢筋连接技术（以下简称直螺纹连接技术）是先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后再进行螺纹滚压成型，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。直螺纹钢筋连接技术不会因钢筋套丝而削弱其截面积，从而确保连接的可靠性。并且接头的强度高、体积小，便于钢筋绑扎，在钢筋转角暗柱部位与密集处作用更为显著。直螺纹钢筋连接技术是近年来开发出的一种新的钢筋机械连接方式，它主要有操作简便、连接速度快、控制直观、无明火作业、可全天候施工、钢筋对中性好、环境友好、节省电能等优点。

三、钢筋直螺纹接头加工与其他接头加工方法的对比

钢筋直螺纹接头工艺的创新研究赋予了它独特的优越性，与其它传统钢筋接头工艺相比有以下优点：

（一）、在使用范围上，钢筋直螺纹接头使用范围更为广泛，可满足钢筋头对头或者并排链接的技术要求。而其他传统钢筋接头技术都有各自的局限性，或要求两根钢筋相隔一定的距离，或要求钢筋成横向或竖向的状态，或要求在一定的温度下进行加工。

（二）、在接头质量上，钢筋直螺纹接头有着无法比拟的优势。通常物体越细长其弹性会增强但是强度也会相应地降低，但是钢筋直螺纹接头能够保证链接后的钢筋保持原来的强度不变，而且两根钢筋彼此链接的接头横切面能够达到完全重合，双重标准严格保证建筑物的建设质量。而其他的传统接头加工方法加工的结果会出现很多问题，诸如钢筋强度降低、容易有裂纹、容易断裂、质量容易受外界因素的影响、安装时不牢固等等。这些问题的存在给建筑工程的质量问题也埋下了重重的安全隐患。

（三）、从施工效率上来说，钢筋直螺纹接头加工可以根据需要现场临时进行加工,需要多少加工多少，不会造成资源不必要的浪费，而且只要两三个人花费不到两分钟的时间即可完成。其他传统接头工艺则需要大量的加工准备工作，平均完成一个工作量所花费的时间是直螺纹接头加工的十几倍，而且工作任务繁重，所需要的人员数量也更多，与直螺纹接头加工相比，施工效率十分低下。

（四）、受自然天气的影响程度不同。安全性能高的建筑对施工过程的每个步骤都有严格的控制，包括程序进行的顺序，材料加工过程的条件控制等等。钢筋接头加工过程也受到外界自然因素的影响。直螺纹接头通过对传统加工工艺的研究技术有了进一步的提升，加工比较自由，不受自然天气的影响，可以全天进行。而传统的几种钢筋接头加工技术都容易受到风力、温度、雨水、阳光等自然天气的影响，超出了最适条件就会影响钢筋连接的质量。

（五）、在安全性能上，钢筋直螺纹接头加工是完全人工操作非自动化的机器，对施工人员生命安全不构成威胁。而传统钢筋接头加工则要借助电动设备才能实施，对施工人员人生安全有一定的隐患。

此外，钢筋直螺纹接头加工还有操作方便，可大量生产，连接效果好的特点，这一系列的特点为直螺纹接头加工工艺扩大了市场。

四、直螺纹钢筋连接接头的制作环节工艺要求

（一）、直螺纹钢筋的下料和钢筋端部的要求

直螺纹钢筋连接施工的钢筋下料采用锯床或砂轮切割机等对钢筋端部马蹄形部分进行切割，切割要求如下：1、切割端面与钢筋轴线相互垂直；2、端面偏角不超过4°；3、不得使端头发生挠曲，不得有马蹄形；4、进行下料时，须预留50mm缩短量。

图4.1 钢筋端头切割后效果

（二）、直螺纹钢筋的螺纹加工要求

直螺纹钢筋的螺纹加工工艺：将待加工钢筋夹持在设备的台钳上，开动机器，扳动进给装置，动力头向前移动，开始剥滚压螺纹，待滚压到调定位置后，设备自动停机并反转，将钢筋端部退出动力头，扳动进给装置将设备复位，钢筋丝头即加工完成。直螺纹钢筋的螺纹加工要注意其规格应与连接套筒的型号匹配，加工后要反复检验以确保其质量，先用配套的环规逐根检测,再将合格品送往后专职质检员进行随机抽样检验。一般的抽样比例为一个工作班10%，验收合格后，应及时用连接套筒或塑料帽对丝头加以保护。若发现有不合格的丝头，工作班的所有产品都需逐个进行检验，并将所有不合格的丝头切除，再重新加工螺纹。

图4.2.1 直螺纹滚丝加工

图4.1 直螺纹接头带帽保护

（三）、直螺纹钢筋的接头试件试验要求

直螺纹钢筋的接头单体试件试验主要包括：1、试件数量：每种规格接头，每500个为一批，不足500个也作为一批，每批3根试件；2、试件制作：施工作业之前，从施工现场截取工程用的钢筋长300mm若干根，接头单体试件长度不小于600mm。将其一头套丝成直螺纹，用牙形规和卡规检查直螺纹丝头的加工质量，用直螺纹套筒连接；3、试件的拉伸试验：试件的拉伸要符合以下要求：①屈服强度实测不小于钢筋母材的屈服强度标准值；②抗拉强度实测值与钢筋屈服强度标准值的比值不小于1.35(异径钢筋接头以小径钢筋强度为准)；③试件断裂须在钢筋母材处，且呈塑性断裂。

五、直螺纹钢筋连接接头加工的控制要点

（一）、 直螺纹钢筋加工的操作要点

1、钢筋下料要求端部平整，不得有马蹄形，可用砂轮锯、带锯或切断机下料，切断机宜用弧形刀具以改善钢筋端面平整度；2、套丝工人均应相对固定，经培训后持证上岗。套丝工人应逐个目测检查套丝的质量，并抽检10%丝头，用螺纹规进行检查；3、套丝时所用切削液应经常更换，不得不加液进行套丝；4、加工的钢筋丝头的直径和长度应用螺纹环规检查，保持在规定的波动范围内；5、现场连接钢筋时，应使套筒两端钢筋相互顶紧，并保持套简的居中位置，两端外露丝扣不超过一个完整丝扣。

（二）、直螺纹钢筋连接的质量检查

直螺纹钢筋连接的质量检查主要包括：1、丝头长度为套筒长度的1/2，丝头不得有与钢筋轴线相垂直的横向表面裂纹，不合格的产品应切去重做，不得在原段直接进行套丝；2、螺纹检查：螺纹长度偏差一般不宜超过 1个螺距。检查螺纹外观，牙形应饱满、完整，无断牙、秃牙缺陷，牙顶宽超过0.6mm秃牙部分累计长度不超过一个螺纹周长，螺纹大径低于中径的不完整丝扣累计长度不得超过两个螺纹周长；3、钢筋连接：钢筋连接前检查套筒的外径、长度和螺纹规格，钢筋连接后，外观检查有无裂纹或其他肉眼可见缺陷，套筒两端不得有1扣以上的完整丝扣外露。钢筋接头的力学性能应满足强度、变形或有关抗疲劳性能等要求。

六、常见问题对接头的质量影响

（一）、接头的性能等级不清楚

任何事物都会被分为三六九等，即使彼此的本质是一样的，但世界上没有完全相同的两个事物，依然会有细微的差别。目前专业领域将钢筋直螺纹接头也分为了三个等级，但是工程建设单位在进行建筑信息传递和报告分发时，没有对接头所分的等级进行明确的标示，因此许多工作人员头脑中没有对接头性能形成等级概念，甚至少数专业人士也不知道接头性能等级的存在。由于对这个接头等级概念的模糊和不在乎，导致在建筑建设工作中对质量的把关不严格，容易造成建筑工程质量问题。

（二）、不规范的工艺造成的后果

衣食住行，在中国，百姓把房屋建设看得比较重要，在国家规划中，建筑工程也是关系到国计民生的重要工程。居民住房建筑的质量保证就来源于对工程建筑过程中每个细节的关注，严格按照标准实施工程。虽然钢筋直螺纹接头加工工艺相对于传统加工方式有了安全性、效率、质量等方面的全面提升，但是在现实加工过程中，仍然出现了不遵守加工标准的现象。例如颠倒加工的顺序，缺少常规的加工质量检验程序，螺纹长度相对于正常值有所偏差。这些加工工序问题的存在也严重影响了钢筋连接的质量。产品质量的优劣不仅由制作产品的原始材料质量优劣决定，还受到制作产品的生产过程的控制影响。不合格的工艺规范首先会造成产品质量没有保障。优质产品往往是对生产流程的精细控制综合因素形成的，每一道工序都有明确的规范要求，一道工序不规范就会直接影响产品的质量。其次，造成人力资源、自然资源和经济效益的损失。在钢筋直螺纹接头加工过程中，如若对钢筋切割操作不规范，方向有偏差，那么钢筋就失去了原来的作用，因此不规范的工艺造成了资源的浪费，增加了经济成本。

七、直螺纹钢筋连接加工制作中的常见问题解决办法分析

（一）、直螺纹钢筋连接的钢筋母材尺寸偏差和成型缺陷

目前实际施工中，国产的带肋钢筋因轧钢时的误差，往往存在着直径偏大(粗)或偏小(细)的情况；此外，还有因轧制时上下轧辊错位形成的上下半圆不对称截面钢筋，甚至椭圆度较大的钢筋。此类钢筋如直接进行丝头加工，虽然经过其截面直径有增大，但并不能消除其原有截面尺寸的偏差或不圆；在套丝后，很难保证所有螺纹齿的牙型饱满，在钢材亏欠的局部就有可能形成不完整螺纹。

解决措施：在前对钢筋端头进行平头是不可省略的一道工序。必须在砂轮切割机上将钢筋端部2-3cm段先割除，并锉去毛刺边，保证端头截面的平整，才能送入机进行。不能用普通钢筋切断机下料是因为会在钢筋端面形成马蹄面，进而将造成钢筋丝头在连接套筒中无法对顶，使接头的刚度降低。当端面出现严重的马蹄形时，还有可能造成钢筋丝头螺纹长度不足，影响接头的旋合长度，使接头的承载力受到一定的削弱。在钢筋下料时除应注意下料方法外，还应注意当钢筋待加工丝头螺纹处出现弯曲时应及时调直。

（二）、直螺纹钢筋连接的丝头加工精度不高

直螺纹钢筋连接的丝头加工操作人员的技术水平和责任心，以及机模具是否完好，也会对钢筋端丝头加工精度产生影响。按照操作规程，钢筋在插入机具前，应将机退回零位，以保证每根钢筋的丝头端长度能够一致；而现实操作中，工人会出于提高加工量的目的，一味追求速度而忽视了操作的规范，机未完全归零，就已将钢筋插入开始。如此一来，在同～批加工钢筋中也就出现了丝头长度不一、成型不一的状况。

解决措施：应在工程施工前，对机具等进行检修、测试；施工中还应做好机具的正常保养；做好上岗前的交底，明确工作要求和标准，在施工过程中应落实检查制度；对每一批次加工成型的钢筋应及时检查，分别堆放。

八、结语

新型钢筋直螺纹接头加工工艺通过规范各加工阶段的工艺标准，提高加工质量，从而提高了接头连接件的力学性能，更好的发挥母材的各项性能，提高建筑工程质量。同时，在环境保护、提高工程建设的速度、节约工程成本等方面也有突出的优点，有较好的经济效益和社会效益，使得此项工艺在我国建筑建设中有广泛的应用。

参考文献：

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[5] 毕强. 钢筋滚轧直螺纹连接控制技术[J].建材技术与应用,2005

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关键词：孟良河倒虹吸、钢筋、直螺纹套筒接头、施工

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1．概述

南水北调中线京石段孟良河渠道倒虹吸工程中，孟良河倒虹吸总长475m，钢筋制安总量2600t，钢筋类型为Φ18-Φ28，钢筋接头全部采用直螺纹套筒接头。

直螺纹套筒接头是一种能承受拉、压两种作用力的接头，具有工艺简单、可预制加工、强度高、性能稳定、连接速度快、应用范围广、经济、便于管理、质量安全可靠、可全天候施工等特点，并可节约大量的钢材和能源。

直螺纹套筒接头适用于各种抗震和非抗震设防的建筑的混凝土结构中，钢筋的直径为Φ16-φ40的Ⅱ、Ⅲ级竖向、斜向、水平方向的钢筋连接。

2．性能

为充分发挥钢筋母材强度，连接套筒的设计强度大于钢筋抗拉强度标准值的1.2倍。直螺纹接头标准套筒的规格尺寸见表1。

表1 钢筋直螺纹连接套筒

单位：毫米

上表中各项参数见下图。

对不同直径规格的Ⅱ、Ⅲ级钢筋进行了等强直螺纹接头的型式检验，全部近百根试件的检验结果均超过了行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003中1级接头质量标准，试验结果表明试件均延断于钢筋母材，达到了等强级标准。接头性能良好，破坏全部发

生于钢筋母材。

3．施工准备

（1）根据结构工程的钢筋接头数量和施工进度要求，确定滚轧专用机床的数量。

（2）根据现场施工条件，确定滚轧专用机床的位置，并搭设钢筋托架及防雨棚。

（3）由专职电工连接备有漏电保护开关的380V电源。

（4）由钢筋连接接头技术提供单位进行技术培训，实行上岗证操作，操作工人应相对固定。

4．加工滚轧直螺纹接头

（1）钢筋应先调直再下料，切口端面应于钢筋轴线垂直，不得有挠曲或马蹄形，不得用电焊、气割等加热方式切断。

（2）滚轧直螺纹加工时，应采用水溶性切削液，无液严禁加工，不得用油作液。

（3）加工滚轧直螺纹丝头的操作人员必须持证上岗，加工过程必须用牙形规、环规检查。

（4）滚轧直螺纹丝头的长度见表3，丝头现场加工检验项目及方法和要求见表4。

表3丝头的长度（单位mm，公差为+1P）

表4丝头现场加工检验项目及方法和要求

（5）加工的钢筋丝头应进行逐个自检，出现不合格丝头时应切去重新加工。

（6）自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个班加工的丝头为一个验收批，随机抽检10%，当合格率小于95%时，应加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，应对全部丝头进行逐个检验，不合格丝头应重新加工并经再次检验合格后方可使用。

5．钢筋连接

（1）连接钢筋前，先回收钢筋塑料保护帽，并检查钢筋规格是否和连接套规格一致，直螺纹丝扣是否完好无损、清洁，如发现杂物或锈蚀应用铁刷清除干净。

（2）连接钢筋时，应对正轴线将钢筋拧入连接套筒，用手拧不动时再用机械扳手拧紧，决不允许在钢筋头没有拧入连接套之前，就用机械扳手拧紧钢筋。

（3）钢筋连接必须用机械扳手拧紧，使两端钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧，并加以标记。

（4）标准型套筒钢筋连接完毕后，套筒两端外露完整有效丝扣不得超过2扣（钢筋丝头螺纹中径几何尺寸达到要求的丝扣为有效丝扣），其它套筒形式应符合产品设计。

（5）当连接水平钢筋时，应将钢筋垫平使钢筋轴线对正，不得从两头往中间连接，以免造成连接质量事故。

6．现场验收及检验

钢筋连接完毕后，首先进行目测，检查套筒两端外露完整有效丝扣不得超过2扣。

对接头随机抽取10%进行外观检查和单向拉伸试验，500个为一验收批（不足也为一批）并在工程中随机抽取3个试件，做单向拉伸试验。按设计要求的接头等级进行检验与评定，并应出具接头拉伸实验报告。

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但在使用的过程中曾出现过焊接接头断裂现象不容忽视。需要加以分析和改进,以保证使用的安全性和使用寿命。

一、对复合钢板焊接接头断裂的原因分析

通过对以下发生的复合钢板在焊接中接头出现断裂现象的分析,可找出造成焊接头断裂的原因;

某厂500万t/a在常减压蒸馏装置中的换热器壳体材料选用(16MnR+405)复合钢板制造。其基层材料为16MnR,复层不锈钢为0Cr13A1。在该批换热器的制造过程中,先后有4个筒节纵向焊接接头断裂,其中规格为φ1200mm×(16+3)mm的2节。φ800mm×(22+3)mm和φ900mmx(24+3)mm的各1节。断裂均在基层焊接完成后校圆时发生。

(一)材料化学成分及力学性能分析

1、基层与复层材料的化学成分见表1。

2、力学性能:基层Rm=550MPa,Rel+325MPa,0℃的冲击功AKA=31J;复层Rm=450MPa,Rel=250MPa冲击功AKA=8J。

(二)断裂原因分析

该批换热器所用不锈钢复合钢板的基层材料厚度分别为12mm、14mm、16mm、

18mm、20mm、22mm、24mm及30mm共8个规格,复层厚度均为3mm。

不锈钢复合钢板按文献BⅡ级要求,采用爆炸复合,质量等级为Ⅱ级。

制造时筒节纵向焊接接头型式及尺寸见图1。

断口形貌描述:完全断开的筒节的最大断开宽度为150mm,断开位置绝大部分位于将复合层刨削后的坡口根部,只有很少部分断口位于母材,可以看出,裂纹已扩展至母材深处,这说明在校圆过程中产生了很大的应力,且材料的的脆性较大。其断口形貌,下端为复层一侧,断口光亮,呈现典型的穿晶(解理)脆性断裂特征。

从断口看,其剪切唇的厚度约为1mm(上端灰色层)。经检验,未断开筒节的裂纹同样位于复合层刨削后的坡口根部,裂纹长度几乎与纵向焊接接头长度相等,其外露断口特征与断口形貌相同。

2、硬度检验及化学成分分析经检验

母材最高硬度177HB,最低硬度136HB,材料的硬度值合格,因此,可排除母材含有硬脆相的可能。对其中1个断裂筒节的基层取样进行化学成分分析,结果见表2。与表1对照可知,其化学成分与供应值非常接近,S、P含量也非常低。

3、力学性能及金相检验

对断裂的4个筒节各取l块试板制备试样进行力学性能检验,结果见表3。

由于筒节断裂是在基层焊接完成后的校圆阶段发生,当时20台换热器的筒节全部卷制完成。因此,进一步的检验只能在简体两端的开孔位置取样,筒体上开孔的最大直径为φ250mm,故无法进行完整的力学性能试验。取样前重新调整排版图,以便对不同的材料检号取样。

按不同材料检号及规格,共进行了18组试样的冲击试验。结果表明,与断裂的2个筒节具有相同材料检号的另外4个筒节的冲击功全不合格,单值最高为42J,最低为17J。18组试验中有10组合格,8组不合格,其中数量最大的(16+3)mm和(12+3)mm两批钢板试样的冲击功有合格的也有不合格的。此外,对厚度为(16+3)mm和(24+3)mm复合钢板在不同部位取样做冲击试验发现,同一张钢板板头位置试样的横向平均冲击功几乎是板中间部位试样的3倍。对同一部位的纵、横向冲击韧性进行比较试验,结果表明,纵向平均冲击功大约比横向平均冲击功高1倍。

Rn的金相组织除带状组织明显外,未见其它异常。晶粒度为8级。冲击试样的金相组织观察表明,其珠光体呈网状分布,这说明母体组织不均匀,表现为冲击功相差较大(表3)。在扫描电镜下观测到的断口形貌见图4和图5。

从断口的低倍形貌可以看出,裂纹起源于图4中的右侧表面,即复层刨削后的坡口根部位置。从图”

中也可看到这一点,且裂纹起始阶段有明显的撕裂现象,其微观形貌为韧窝特征。其它区域主要为裂纹的快速扩展区,其微观形貌为解理特征,宏观上表现为如图3中的光亮区域。

能谱分析结果也表明,裂纹起源于复层,扩展过程中又从复层穿入基层,最终导致断裂。

4、制造工艺

对制造过程的调查分析认为:①筒节校圆时复层尚未焊接,制造工艺要求复层施焊前应将基层坡口两侧大于等于10mm范围内的复层完垒剔除,但在实际加工过程中,由于各方面的原因,剔除深度总是很难达到要求,一般小于3mm,最小的不足2mm。剔除宽度也往往达不到要求,一般为4-7mm,该宽度正好处于埋弧焊的焊接热影响区,这一区域组织粗大,性能较差。此外,由于复层剔除深度和宽度不够,导致局部结构尺寸变化大,使坡口根部存在应力集中,电镜观察结果也证明了这一点。②施焊时的环境温度控制不严,可能使材料产生脆性。

综上所述,复合钢板断裂的主要原因是:①材料不合格。分析认为,冲击功不合格与钢板爆炸复合后的热处理工艺以及执行热处理工艺过程中出现的某些偏差有关,如恒温温度或冷却速度不均匀等,表现为其金相组织不均匀,有的区域珠光体呈正常的块状分布,而有的区域珠光体则呈网状分布。相对于铁素体,珠光体相的塑性韧性较低,若其连成网状,则会降低母材组织的冲击韧性。②校圆时复层未焊,复屡剔除深度和宽度不够,坡口根部存在应力集中。③施焊时的环境温度较低,增加了材料的脆断敏感性。

二、对复合钢板焊接接头断裂的改进措施

通常情况下,不合格的材料将被判报废。由于该批材料不合格的主要原因是爆炸复合后的热处理工艺及其热处理过程不当,其力学性能中仅O℃冲击功不合格,金相组织观察也未发现过烧等组织缺陷,因此,采用重新进行熟处理的办法恢复其组织与睦能。

正火是将材料重新加热到完全奥氏体化后空冷的热处理工艺,热处理后可获得新的先共析铁素体和珠光体组织,能切断材料原有组知的遗传性,消除原材料中的粗大组织。为此,进行了正火热处理试验。试验结果表明,采用正火热处理极大地改善了材料的冲击韧性,其各项性能均满足标准要求。

为使正火热处理不降低405复层的耐腐蚀性能,在恒温后的冷却过程中,可使其快速通过敏化温度区间。由于复层材料405中碳元素的质量分数最高为0.037%,因此,在整个正火过程中,复层不发生相变,其组织性能也不会发生太大的变化。

根据试验结果,对所有进行冲击试验不合格的筒节以及无法进行检验的筒节均进行了正火热处理,正火热处理的工艺参数曲线(参见图表1)。

考虑到在正火热处理试验后,材料的抗拉强度已达到标准要求的最低抗拉强度。因此,在制定热处理工艺时。将恒温阶段的温度降低了15℃,以确保材料的强度符合标准要求。

对换热器筒节的正火处理共进行了4炉,每炉带2块母材试板,试板从断裂的筒节上切取。根据由随炉试板制备的试样所做的冲击试验结果,经正火处理后筒节材料的冲击功提高了2-5倍,取得了良好的效果。

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【关 键 词】原油码头；高桩；钢管桩；水工结构；方案比选

【中图分类号】K826.16【文献标识码】【文章编号】

一、 工程概况

规划盘锦港荣兴港区位于辽东湾东北部，哈蜊岗子滩东侧的海域内，位于北纬40°42′36″，东经121°57′35″。拟建的盘锦港荣兴港区30万吨级原油泊位工程位于辽河口与双台子河口之间，在荣兴港区西引堤的西侧。本方案码头布置型式为“蝶式”，泊位长度为430m。码头由1个工作平台、2个靠船墩、6个系缆墩（艏艉缆墩各1个，横缆墩4个）和人行桥组成。工作平台的平面尺寸为4030m，其上布置有码头办公楼、输油臂、输油管线、登船梯等。外侧靠船墩和工作平台上布置有消防炮等；靠船墩、系缆墩上布置快速脱缆钩等系缆设施。水域船舶回旋圆位于码头的正前方，按照圆形布置，直径为835m，底高程为-23.5m。码头前停泊区宽120m，底高程为-23.5m。码头和后方引堤通过栈桥相连，栈桥与码头轴线垂直布置。根据码头水深放坡考虑栈桥长度131m。栈桥顶高程从9.0m到8.2m过渡，再通过引道与西引堤相连接，西引堤高程5.80m。栈桥宽度为14.6m，布置有管线带、车道、检修通道。泡沫站及码头变电所布置在栈桥根部，建筑面积606m2。见图一。

图一 码头平面布置图

二、建设条件

1、 建筑物主尺度

码头为有掩护式码头，本工程水工建筑物结构主尺度见表1。

表1水工建筑物的结构主尺度

2、 工艺荷载

（1）码头作业平台荷载：均载10kPa

（2）栈桥荷载：工艺管线荷载4.5t/m、流动机械荷载为总重

量20t的汽车

（3）工艺设备荷载：输油臂重量35t、登船梯重量21t、控制楼总量2t/m2。

3、水文、气象条件

（1）水位

设计高水位 4.25m（2003年累积频率10%）；

设计低水位 0.19m（2003年低潮累积频率90%）；

极端高水位 5.32m（根据1952~1972年年最位值计算）；

极端低水位-0.52m（根据1952~1972年年最低潮位值计算）。

（2）设计波要素

30万级原油码头及栈桥50年一遇设计波浪要素详见表2。

（3）气温

年平均气温9.4℃；极端最高气温35.3℃ (1958年7月20日)；极端最低气温-28.4℃ (1985年1月28日)。

（4）降水

年平均降水量650.4mm；一月最大降水量553mm(1975年7月)；一日最大降水量240.5 mm(1985年8月19日)；

（5）风

常风向为SSW、S向风，次常风向为NNE、N向风，该海区全年以SSW向风最强，平均风速为5.84m/s，最大风速为22.8m/s；

表2设计波浪要素表

4、潮流

本区潮流为往复流，设计流速V=0.95m/s，流向340° 。

5、海冰

本工程码头区域处于防波堤掩护范围，受冰影响较小。

6、工程地质条件

⑤粉细砂层以呈密实～极密实状，强度高，且分布较稳定，厚度较大，可作为桩基础桩尖持力层使用，其承载力为350Kpa。

7、抗震设防标准

本工程结构抗震按7度设防。

三、 结构方案选取

盘锦荣兴港区30万吨原油码头工程所处位置自然条件水深，场址水、电、路等依托条件良好，水陆域宽阔，波浪较小，潮流为往复流且流速较小。、根据钻探资料显示，工程场区下卧基岩面很深，-60m标高未见基岩顶面，其上覆盖层较厚，考虑到施工工艺和造价等方面，本文就钢管桩方案和重力式沉箱结构方案进行比选。

1、钢管桩方案

工作平台和靠船墩采用Φ1500钢管桩，系缆墩采用Φ1200钢管桩，包括直桩和斜桩两种形式。工作平台桩顶高程为7.5m，靠船墩和系缆墩桩顶高程7.0m，桩底进入标贯95~100击粉细砂⑤层1倍桩径。桩内灌注钢筋混凝土。桩顶~-10.0m预留腐蚀裕量厚度9mm。-10.0m~桩底预留腐蚀裕量厚度5mm。浪溅区和水位变动区桩外壁加覆重防腐涂料。水下区及泥下区采用预留腐蚀裕量厚度+牺牲阳极阴极保护法，用以增加钢管桩的耐久性。

图二钢管桩靠船墩断面图

2、重力式圆沉箱结构方案

码头工作平台墩和系缆墩由直径15m圆沉箱构成，靠船墩采用直径16m的圆沉箱，沉箱内回填10~100kg块石，沉箱设2.0m的趾，沉箱基床坐于⑤粉细砂层之上，抛石基床采用10～100kg块石，厚7m，需夯实。沉箱上部为现浇混凝土结构，墩台间以预制的混凝土T型梁、矩形梁连接，梁上铺设预制混凝土板形成平台顶面。

图三重力圆沉箱方案工作平台断面图

结构方案比选

钢管桩方案钢管桩材料本身抗拉、抗压、抗剪强度很高，钢管桩承载能力大，桩长易调整、浪费少，能准确的控制桩顶标高，能有效减少结构所受波浪力，适应挖泥超深，一般缺点是投资较大，但在本工程地质条件下采取高桩结构可以节省投资，码头建设投资合理，钢管桩施工工期比较快，并设计了多重防腐措施，满足耐久力设计，使综合效益达到了最高，所以本设计推荐钢管桩方案。

重力式圆沉箱结构方案圆沉箱稳定性能比较好，耐久性能好，适应性强，抗冻、抗冰性能好，使用期间不需要大量维护，但在本工程地质条件下，由于软基层较厚，采取沉箱结构需要大开挖，大回填才能满足地基承载力要求，沉箱预制场地要选在营口，预制安装运距较远不好拖运，投资比较大，所以在本港区岩面很深的情况下，不推荐采用重力式圆沉箱结构，见表3。

表3方案比选

五、结论

本地区砂质地基，岩面很深，码头水工结构考虑了两种结构方案：高桩墩台结构和重力式沉箱结构。从工程投资、透浪效果、泊稳条件、对挖泥超深适应性等方面，高桩墩台结构优于沉箱结构，经比选，高桩墩台结构更为合适。

参考文献：

[1]《盘锦港总体规划》（盘锦市港口与口岸局、中交水运规划设计院有限公司2012.12）

[2] 《港口建设项目预可行性研究报告和工程可行性研究报告编制办法》（交通运输部，2009年11月）

[3]《重力式码头设计与施工规范》JTS 167-2-2009

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关键词：混凝土；框架；问题；控制

1 节点处梁瑞部钢筋过密

因结构计算的要求，框架结构节点处梁端部的钢筋过密，绑扎钢筋和振捣混凝土困难，容易出现以下质量问题：

1.1 钢筋间距太小，不符合构造要求，甚至多根钢筋并排放置，影响钢筋与混凝土之间的粘结力，不能充分发挥钢筋的抗拉强度；

1.2 节点核芯处钢筋纵横交错，混凝土振捣困难，易在核芯区形成蜂窝和孔洞

1.3 梁上部负弯矩钢筋较密，易在梁上部形成通常裂缝。

可采取下列预防措施：

1.4 对梁断面进行合理设计，保证梁的上部纵向钢筋的净距不小于30 mm和1．5d（为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋最小净距不小于 25mm和 d。当钢筋为两排设计时，上下两排钢筋应避免交错；

1.5 根据规范规定框架结构的剪力主要依靠箍箭和混凝土承担，一般不设负弯起钢筋，这样也可减少节点和梁瑞部位的钢筋数量；

1.6 在钢筋绑扎过程中，受力钢筋尽量均匀布置，保证钢筋间距满足构造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先确定主筋的位置，在根据主筋的正确位置来确定箍筋的几何尺寸。

2 受力钢筋接头处理不当

由于轴心受拉和偏心受拉构件中的钢筋接头及有抗震要求的受力钢筋接头处理不当，容易出现下列问题：

轴心受拉和偏心受拉构件受力后将会导致接头处拉开，使构件产生裂缝，严重的会使结构失稳。

可采取下列预防措施：

2.1 钢筋接头形式必须严格遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204一2002）中的有关规定执行；

2.2 轴心受拉和偏。已受拉构件中的钢筋接头均应焊接；

2.3 普通混凝土中直径大于 22mm的1级钢筋，以及直径大于25 mm的Ⅱ、皿级钢筋的接头，均宜采用焊接；

对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于 32mm时，应采用焊接；

2.4 对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜优先采用焊接或机械连接，当采用焊接时应符合下列规定：

2.4.1 纵向钢筋的接头，对一级抗震等级应采用焊接接头，对二级抗震等级，宜采用焊接接头；

2.4.2 框架底层往、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对一、二级抗震等级应采用焊接接头，对三级抗震等级宜采用焊接接头。

2.5 按要求控制钢筋接头的位置，应符合下列规定：

2.5.1 无论是焊接或绑扎接头末端距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不应位于构件的最大弯距处；

2.5.2 钢筋接头不宜设在梁瑞、柱端的箍筋加密区范围内；

2.5.3 受力钢筋的接头位置在同一构件中要相互错开。

2.6 按规定控制钢筋接头的长度；

2.7 按规定控制箍筋的间距，

在绑扎骨架中非焊接接头长度范围内：

2.7.1 当搭接钢筋受拉时，其箍筋间距不大于5 d，且不大于 100mm。

2.7.2 当搭接钢筋受压时，其箍筋间距不大于10d，且不大于 200mm。

3 楼板实际厚度大于设计厚度

设计人员在设计过程中未考虑各种钢筋和预埋件、管道之间的交叉关系，造成楼板实际厚度大于设计厚度，产生下列病害：

3.1 不必要的加厚楼板，造成材料浪费；

3.2 楼板超厚，结构的实际荷载超过设计荷载，对结构的地基等方面造成隐患；

3.3 提高楼面标高，造成上部构件的尺寸或位置偏差，工业建筑造成设备安装困难。

可采取下列预防措施：

3.3.1 设计图纸中应重视构件的断面设计，根据构件的设计断面和各类钢筋的交叉关系确定钢筋的正确位置，并在图纸中予以注明；

3.3.2 设计单位各专业应注意配合处理好预埋管道与钢筋的关系；

3.3.3 浇筑混凝土前应认真核查模板标高与平整度，设置楼板上手标志，使混凝土浇筑有正确的依据。

4 梁、柱和板的混凝土强度等级不一致的现浇框架结构中，容易出现的质量问题

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关键词：框架；问题；控制

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

在框架结构建设中常见的质量问题主要有以下几个方面：

一、节点处梁瑞部钢筋过密

因结构计算的要求，框架结构节点处梁端部的钢筋过密，绑扎钢筋和振捣混凝土困难，容易出现以下质量问题：

1、钢筋间距太小，不符合构造要求，甚至多根钢筋并排放置，影响钢筋与混凝土之间的粘结力，不能充分发挥钢筋的抗拉强度；

2、节点核芯处钢筋纵横交错，混凝土振捣困难，易在核芯区形成蜂窝和孔洞

3、梁上部负弯矩钢筋较密，易在梁上部形成通常裂缝。

可采取下列预防措施：

1、对梁断面进行合理设计，保证梁的上部纵向钢筋的净距不小于30mm和1．5d（为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋最小净距不小于25mm和d。当钢筋为两排设计时，上下两排钢筋应避免交错；

2、根据规范规定框架结构的剪力主要依靠箍箭和混凝土承担，一般不设负弯起钢筋，这样也可减少节点和梁瑞部位的钢筋数量；

3、在钢筋绑扎过程中，受力钢筋尽量均匀布置，保证钢筋间距满足构造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先确定主筋的位置，在根据主筋的正确位置来确定箍筋的几何尺寸。

二受力钢筋接头处理不当

由于轴心受拉和偏心受拉构件中的钢筋接头及有抗震要求的受力钢筋接头处理不当，容易出现：轴心受拉和偏心受拉构件受力后将会导致接头处拉开，使构件产生裂缝，严重的会使结构失稳。

可采取下列预防措施：

1、钢筋接头形式必须严格遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204一2002）中的有关规定执行；

2、轴心受拉和偏。已受拉构件中的钢筋接头均应焊接；

3、普通混凝土中直径大于22mm的1级钢筋，以及直径大于25mm的Ⅱ、皿级钢筋的接头，均宜采用焊接；

对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于32mm时，应采用焊接；

4、对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜优先采用焊接或机械连接，当采用焊接时应符合下列规定：

（1）纵向钢筋的接头，对一级抗震等级应采用焊接接头，对二级抗震等级，宜采用焊接接头；

（2）框架底层往、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对一、二级抗震等级应采用焊接接头，对三级抗震等级宜采用焊接接头。

5按要求控制钢筋接头的位置，应符合下列规定：

（1）无论是焊接或绑扎接头末端距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不应位于构件的最大弯距处；

（2）钢筋接头不宜设在梁瑞、柱端的箍筋加密区范围内；

（3）受力钢筋的接头位置在同一构件中要相互错开。

6按规定控制钢筋接头的长度；

7按规定控制箍筋的间距，

在绑扎骨架中非焊接接头长度范围内：

（1）当搭接钢筋受拉时，其箍筋间距不大于5d，且不大于100mm。

（2）当搭接钢筋受压时，其箍筋间距不大于10d，且不大于200mm。

三、楼板实际厚度大于设计厚度

设计人员在设计过程中未考虑各种钢筋和预埋件、管道之间的交叉关系，造成楼板实际厚度大于设计厚度，产生下列病害：

1、不必要的加厚楼板，造成材料浪费；

2、楼板超厚，结构的实际荷载超过设计荷载，对结构的地基等方面造成隐患；

3、提高楼面标高，造成上部构件的尺寸或位置偏差，工业建筑造成设备安装困难。

可采取下列预防措施：

（1）设计图纸中应重视构件的断面设计，根据构件的设计断面和各类钢筋的交叉关系确定钢筋的正确位置，并在图纸中予以注明；

（2）设计单位各专业应注意配合处理好预埋管道与钢筋的关系；

（3）浇筑混凝土前应认真核查模板标高与平整度，设置楼板上手标志，使混凝土浇筑有正确的依据。

四、梁、柱和板的混凝土强度等级不一致

现浇框架结构中，因结构设计的要求，梁柱和板的混凝土常采取不同的强度等级。从构件的结构重要性和受力特征来看，这样处理是比较合理的。但从实际情况看，往往是弊多利少，容易出现下列问题：

1、一个浇筑平面内出现三种强度等级的混凝土，增加了施工难度，延长了施工工期，而且很可能由于管理不善，常会出现低强度低等级的板浇筑了高强度的混凝土，而高强度等级的梁或节点处浇筑了低强度的混凝土，造成质量隐患；

2、经常会造成一块楼板上四周设置施工缝、梁端部设置施工缝等不正确的施工工艺，处理不当，不但增加施工难度，而且造成质量隐患。

可采取下列预控措施：

3、结构设计时最好采用统一的强度等级，以简化施工工艺，并保证施工质量，但要多用一些施工材料；

4、柱采用一种混凝土强度等级，梁和板采用另一种混凝土强度等级，在节点处采取特殊措施，比如用钢筋网分割等办法，以保证节点处混凝土强度等级与柱的混凝土强度等级一致。在施工过程中，应由专人负责节点处混凝土的搅拌、浇筑和振捣。

五、钢筋混凝土保护层厚度取值误区

钢筋混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，所以应引起足够的重视。但由于规定的不明确或设计、施工人员的不重视，常会出现以下问题：

1、梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足。

2、主次梁交叉处，主梁、次梁和板的钢筋关系处理的不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性。

3、地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。设计人员常忽略这一差别，不进行专门处理，施工时会出现两种情况：一是都按正常环境条件处理，造成地下部分混凝土保护层厚度不足；二是地下部分按基础的环境条件处理，地上部分按正常环境处理，由于地下部分的保护层比地上部分的保护层厚度大，结果造成钢筋出地面后外撑，地下部分柱子的有效截面高度减小，形成安全隐患。

可采取下列预防措施：

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关键词：混凝土 框架 问题 控制

1 .节点处梁瑞部钢筋过密

因结构计算的要求，框架结构节点处梁端部的钢筋过密，绑扎钢筋和振捣混凝土困难，容易出现以下质量问题：

1.1 钢筋间距太小，不符合构造要求，甚至多根钢筋并排放置，影响钢筋与混凝土之间的粘结力，不能充分发挥钢筋的抗拉强度；

1.2 节点核芯处钢筋纵横交错，混凝土振捣困难，易在核芯区形成蜂窝和孔洞

1.3 梁上部负弯矩钢筋较密，易在梁上部形成通常裂缝。

可采取下列预防措施：

1.4 对梁断面进行合理设计，保证梁的上部纵向钢筋的净距不小于30 mm和1.5d（为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋最小净距不小于 25mm和 d。当钢筋为两排设计时，上下两排钢筋应避免交错；

1.5 根据规范规定框架结构的剪力主要依靠箍箭和混凝土承担，一般不设负弯起钢筋，这样也可减少节点和梁瑞部位的钢筋数量；

1.6 在钢筋绑扎过程中，受力钢筋尽量均匀布置，保证钢筋间距满足构造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先确定主筋的位置，在根据主筋的正确位置来确定箍筋的几何尺寸。

2 .受力钢筋接头处理不当

由于轴心受拉和偏心受拉构件中的钢筋接头及有抗震要求的受力钢筋接头处理不当，容易出现下列问题：

轴心受拉和偏心受拉构件受力后将会导致接头处拉开，使构件产生裂缝，严重的会使结构失稳。

可采取下列预防措施：

2.1 钢筋接头形式必须严格遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（gb50204一2002）中的有关规定执行；

2.2 轴心受拉和偏。已受拉构件中的钢筋接头均应焊接；

2.3 普通混凝土中直径大于 22mm的1级钢筋，以及直径大于25 mm的ⅱ、皿级钢筋的接头，均宜采用焊接；

对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于 32mm时，应采用焊接；

2.4 对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜优先采用焊接或机械连接，当采用焊接时应符合下列规定：

2.4.1 纵向钢筋的接头，对一级抗震等级应采用焊接接头，对二级抗震等级，宜采用焊接接头；

2.4.2 框架底层往、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对一、二级抗震等级应采用焊接接头，对三级抗震等级宜采用焊接接头。

2.5 按要求控制钢筋接头的位置，应符合下列规定：

2.5.1 无论是焊接或绑扎接头末端距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不应位于构件的最大弯距处；

2.5.2 钢筋接头不宜设在梁瑞、柱端的箍筋加密区范围内；

2.5.3 受力钢筋的接头位置在同一构件中要相互错开。

2.6 按规定控制钢筋接头的长度；

2.7 按规定控制箍筋的间距，

在绑扎骨架中非焊接接头长度范围内：

2.7.1 当搭接钢筋受拉时，其箍筋间距不大于5 d，且不大于 100mm。

2.7.2 当搭接钢筋受压时，其箍筋间距不大于10d，且不大于 200mm。

3. 楼板实际厚度大于设计厚度

设计人员在设计过程中未考虑各种钢筋和预埋件、管道之间的交叉关系，造成楼板实际厚度大于设计厚度，产生下列病害：

3.1 不必要的加厚楼板，造成材料浪费；

3.2 楼板超厚，结构的实际荷载超过设计荷载，对结构的地基等方面造成隐患；

3.3 提高楼面标高，造成上部构件的尺寸或位置偏差，工业建筑造成设备安装困难。

可采取下列预防措施：

3.3.1 设计图纸中应重视构件的断面设计，根据构件的设计断面和各类钢筋的交叉关系确定钢筋的正确位置，并在图纸中予以注明；

3.3.2 设计单位各专业应注意配合处理好预埋管道与钢筋的关系；

3.3.3 浇筑混凝土前应认真核查模板标高与平整度，设置楼板上手标志，使混凝土浇筑有正确的依据。

4. 梁、柱和板的混凝土强度等级不一致的现浇框架结构中，容易出现的质量问题

现浇框架结构中，因结构设计的要求，梁柱和板的混凝土常采取不同的强度等级。从构件的结构重要性和受力特征来看，这样处理是比较合理的。但从实际情况看

往往是弊多利少，容易出现下列问题：

4.1 一个浇筑平面内出现三种强度等级的混凝土，增加了施工难度，延长了施工工期，而且很可能由于管理不善，常会出现低强度低等级的板浇筑了高强度的混凝土，而高强度等级的梁或节点处浇筑了低强度的混凝土，造成质量隐患；

4.2 经常会造成一块楼板上四周设置施工缝、梁端部设置施工缝等不正确的施工工艺，处理不当，不但增加施工难度，而且造成质量隐患。

可采取下列预控措施：

4.3 结构设计时最好采用统一的强度等级，以简化施工工艺，并保证施工质量，但要多用一些施工材料；

4.4 柱采用一种混凝土强度等级，梁和板采用另一种混凝土强度等级，在节点处采取特殊措施，比如用钢筋网分割等办法，以保证节点处混凝土强度等级与柱的混凝土强度等级一致。在施工过程中，应由专人负责节点处混凝土的搅拌、浇筑和振捣。

5. 钢筋混凝土保护层厚度取值误区

钢筋混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，所以应引起足够的重视。但由于规定的不明确或设计、施工人员的不重视，常会出现以下问题：

5.1 梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足。

5.2 主次梁交叉处，主梁、次梁和板的钢筋关系处理的不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性。

5.3 地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。设计人员常忽略这一差别，不进行专门处理，施工时会出现两种情况：一是都按正常环境条件处理，造成地下部分混凝土保护层厚度不足；二是地下部分按基础的环境条件处理，地上部分按正常环境处理，由于地下部分的保护层比地上部分的保护层厚度大，结果造成钢筋出地面后外撑，地下部分柱子的有效截面高度减小，形成安全隐患。

可采取下列预防措施：

5.3.1 正确处理构件内各类钢筋的相互关系，接钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度，即确定箍筋的正确位置，主筋的保护层厚度可采用a+d1（a为箍筋保护层最小厚度，d1为箍筋钢筋直径），并大于规范规定的最小厚度，以此确定主筋的正确位置；交叉部位钢筋的正确位置，可按上述办法确定；根据各种钢筋的正确位置，确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算，在施工图中标出相关构件中钢筋的正确位置。

6. 露主筋和缝隙央法

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中图分类号：P755文献标识码： A

一、绑扎搭接连接

钢筋绑扎搭接连接是指两根钢筋相互有一定的重叠长度，用铁丝绑扎的连接方法。一般采用20～22号镀锌铁丝或绑扎钢筋专用火烧丝，在允许误差范围绑扎牢固。

钢筋绑扎搭接接头应符合下列要求：

1、受力钢筋绑扎搭接接头应设置在内力较小处，并错开布置。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。

钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3Ll （Ll为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内，有绑扎搭接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，受拉区不得超过25%，受压区不得超过50%。

2、绑扎搭接接头不宜设置在构件的最大弯矩处，与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径。

3、受拉钢筋绑扎接头的长度，应符合规定；受压钢筋接头的长度，应取受拉钢筋接头长度的 O.7倍。

4、受拉区内R235钢筋绑扎接头的末端应做弯钩，HRB335、HRB400牌号钢筋的绑扎接头末端可不做弯钩。

受压区内直径不大于12mm的R235钢筋的末端，可以不做弯钩，但搭接长度长度不应小于钢筋直径的30倍。钢筋搭接处，应在中心和两端用铁丝扎牢。

5、搭接长度范围内的箍筋应加密。当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时，其箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200 mm。

6、轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头，不宜采用绑扎搭接连接。

二、焊接连接

焊接方法：电阻点焊；闪光对焊；电弧焊可分为帮条焊（双面、单面）、搭接焊（双面、单面）、坡口焊、窄间隙焊、预埋件电弧焊；电渣压力焊；气压焊；预埋件钢筋埋弧压力焊。

重点介绍钢筋闪光对焊、电弧焊（主要为帮条焊、搭接焊）、电渣压力焊

1、闪光对焊：将两钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属熔化，生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。钢筋的对接焊接宜采用闪光对焊。闪光对焊时，宜采用预热闪光焊或闪光―预热闪光焊；可增加调伸长度，采用较低变压器级数，增加预热次数和间歇时间。

2、电弧焊：以焊条作为一极钢筋为另一极利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。电弧焊时，宜增大焊接电流，减低焊接速度。

电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口窄间隙焊和熔槽帮条焊等接头形式。帮条或搭接焊按时，应符合下列要求：

1）焊接地线应与钢筋接触紧密；焊接过程中应及时清渣 ，焊 缝表面应光滑 ，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。

2）搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊；双面焊困难时，方可采用单面焊。

3）搭接电弧焊时，焊接段钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在同一直线上。接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。

4）帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别的的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度，如用双面焊缝不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d（d为主筋直径）。

5）帮条焊时，帮条与主筋之间应采用四点定位焊固定；搭接焊时，应用两点固定；定位焊缝与帮条端部或搭接端部的距离宜大于或等于 20mm。焊接时，应在帮条焊或搭接焊形成焊缝中引弧，不得烧伤主筋；在端头收弧前应填满弧坑， 并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。

3、电渣压力焊：将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。

电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在 4:l 范围内） 钢筋的连接。带肋钢筋进行电渣压力焊时，宜将纵肋对纵肋安放和焊接。

电渣压力焊工艺过程应符合下列要求：

1）焊接夹具的上下钳口应夹紧于上、下钢筋上；钢筋一经夹紧，不得晃动。

2）引弧可采用直接引弧法，或铁丝臼（焊条芯）引弧法；引燃电弧后，应先进行电弧过程，然后，加快上钢筋下送速度，使钢筋端面与液态渣池接触 ，转变为电渣过程 ，最后在断电的同时，迅速下压上钢筋，挤出熔化金瞩和熔渣。

3）接头焊毕，应稍作停歇，方可回收焊剂和卸下焊接夹具；敲去渣壳后，四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于 4mm。

三、机械连接：通过钢筋与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。

钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”，目前市场上常用的机械连接类型有：筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接。

1、筒挤压连接：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。有径向挤压和轴向挤压两种连接形式。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，目前工程上使用的套筒挤压连接接头，大都是径向挤压连接。

套筒挤压钢筋接头的安装质量应符合下列要求：

1）钢筋端部不得有局部弯曲，不得有严重锈蚀和附着物；

2）钢筋端部应有检查插入套筒深度的明显标记，钢筋端头离套筒长度中心点不宜超过10mm；

3）挤压应从套筒中央开始，依次向两端挤压，压痕直径的波动范围应控制在供应商认定的允许波动范围内， 并提供专用量规进行检查；

4）挤压后的套筒不得有肉眼可见裂纹。

2、锥螺纹连接：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，深受各施工单位的好评。但是锥螺纹连接接头质量不够稳定，加工螺纹的小径削弱了母材的横截面积，接头强度一般只能达到母材实际抗拉强度的85～95%，后逐渐被直螺纹连接接头所代替。

锥螺纹接头的加工及安装应符合下列规定：

1）钢筋端部不得有影响螺纹加工局部弯曲；

2）钢筋丝头长度应满足设计要求，使拧紧后的钢筋丝头不得相互接触，丝头加工长度公差应为-0.5p～1.5p（p为螺距）；

3) 钢筋丝头的锥度和螺距应使用专用锥螺纹量规检验；抽检数量10%，检验合格率不应小于95％；

4）接头安装时应严格保证钢筋与连接套筒的规格相―致，应用扭力扳手拧紧，拧紧扭矩值应符合要求。

3、直螺纹连接：主要有镦粗直螺纹连接和滚压直螺纹连接。

1） 镦粗直螺纹连接：通过钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头，其螺纹小径不小于钢筋母材直径，使接头与母材达到等强。其优点是接头强度高，施工速度快，工人劳动强度低，丝头全部提前预制，现场连接为装配作业。不足之处为镦粗过程中易出现镦偏现象，一旦镦偏必须切掉重镦；镦粗过程中产生内应力，钢筋镦粗部分延性降低，易产生脆断现象。

2）滚压直螺纹连接：通过钢筋端头直接滚压或挤（碾）压肋滚压或剥肋后滚压制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。目前，国内常见的滚压直螺纹连接接头有三种类型：直接滚压螺纹、挤（碾）压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹。

直螺纹接头的加工及安装应符合下列规定：

1) 钢筋端部应切平或镦平后加再工螺纹；

2) 墩粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹；

3) 钢筋丝头长度应满足企业标准中产品设计要求,公差应为0～2p(p为螺距)；

4）钢筋丝头宜满足6f级精度要求，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。抽检数量10%，检验合格率不应小于95％。

5）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，拧紧扭矩值应符合要求。

参考文献：

1、GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)；

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关键词：钢筋滚轧直螺纹连接 施工质量控制

钢筋滚轧直螺纹连接是把钢筋的连接端加工为直螺纹，根据设定的力矩值采用直螺纹连接套将两根带丝头的钢筋连接成一体的连接方法。近两年来，大部分施工单位普遍采用该方法进行钢筋构造的施工。笔者根据自身工作经验，现就工程建设过程中钢筋滚轧直螺纹连接阶段普遍存在的问题和相应的施工质量控制要点进行如下探析。

1 施工开始前应严格工艺检验

1.1 施工前没有经过严格的工艺检验。管理者没有深刻认识到工艺检验的最终目的是服务于工程质量。具体来说，工艺检验的目的有三：①检验钢筋接头的工艺参数。由生产厂家直接供应钢筋滚轧直螺纹连接现场施工所用的连接套筒，施工单位只需在施工前加工好钢筋连接端丝口，然后连接好两根带丝头钢筋的套筒即可。加工和连接过程中涉及的几项工艺参数可从原厂获取，如钢筋丝头的数量、牙型，螺距、螺纹外径、套筒的拧紧力矩值等。需要注意的是，不同的生产厂家、不同的生产批量出产的钢筋的工艺参数都各不相同。因此，连接好的接头在应用到现场接头施工前必须经过严格的工艺检验，以确保接头技术提供单位提供的工艺参数与现场接头施工所采用的钢筋的工艺参数完全相符。②提高抽样试件合格率。《钢筋机械连接技术规程》明确规定，工艺检验“每根试件的抗拉强度……应符合本规程表3.0.5……的规定”。也就是说，接头工艺检验的合格标准必须符合接头的现场检验的合格标准。施工前，应该严格检验工艺参数，保证抽样试件符合施工标准。③测定接头的残余变形。对接头的残余变形进行测定，就是对现场接头加工质量进行严格的控制，从而保证钢筋接头型式检验结果符合施工现场接头质量标准。某些钢筋机械接头强度已达到施工标准，但是不能确保接头残余变形也符合技术要求，特别是螺纹加工质量与技术规程存在一定差距情况下，测定接头的残余变形情况，对接头加工单位严格控制产品质量也是一种激励，能有效促进原材料市场稳定、规范地运作。

1.2 检验内容与工艺检验的内容不相符。施工前，试验室受施工单位的委托检验接头的工艺参数和成品质量，但委托内容却只有接头单项拉伸试验，检验部门也不清楚工艺检验的试验内容，造成试验内容与工艺检验的内容不相符。《钢筋机械连接技术规程》规定：工艺检验的“每根试件的抗拉强度和3根接头试件的残余变形的平均值均应符合本规程表3.0.5和表3.0.7的规定”。由此可见，工艺检验除了对接头进行单项拉伸试验外，还需测定接头的残余变形。因此，施工单位在委托试验室检验接头的工艺质量时，应该按照试验目的将委托内容填写完整，以免对后续工作造成困扰。

2 施工过程中应严格加工和安装质量检验

对加工和安装质量检验把关不严，抽检数量不够。主要检验要点如下：

2.1 钢筋丝头加工质量检验要点。①钢筋下料：将钢筋调直后下料，切平或镦平切口断面以后开始螺纹的加工。镦粗头不能有垂直于钢筋轴线的横向裂纹。②钢筋丝头长度：根据设计要求确定钢筋丝头的长度，公差一般在0～2p（p为螺距）之间。③丝头牙型检查：丝头牙型必须与牙型规一致，表面要光洁、牙型饱满、不存在断牙和秃牙的缺陷。④钢筋丝头检验：通过直螺纹量规量测钢筋丝头。要求通规能够顺利旋入，且进入长度符合技术规程，止规旋入的长度不宜大于3p。⑤抽检数量：抽检数量10%，合格率在95%以上视为合格。

2.2 钢筋接头安装质量检验要点。①检查接头外观：安装好接头以后，钢筋丝头应该在套筒中央处顶紧，以减少接头残余变形，确保直螺纹钢筋接头安装质量达到技术要求；螺纹外露的长度不应超出2倍的螺距，以确保丝头全部拧入套筒。②接头拧紧扭矩校核：可借助管钳扳手安装接头，使其紧固；安装后，用扭力扳手对拧紧扭矩进行校核，这样才能对接头的残余变形进行有效控制。③抽检数量：梁、柱构件的抽检数量为接头数量的15%；基础墙板构件接头的抽检数量应根据每个构件接头数量而定，可以分批次检验，以100个接头为一批，从中随机抽检3个接头，3个接头的质量均符合技术规程就可以判定该批接头全部合格；如果有一个接头不符合标准，就要逐个检验该批次的接头质量，达不到生产要求的进行补强，无法补强的严禁进入施工现场。

3 对现场检验的接头试件应严格截取部位

用于现场检验的接头试件的截取部位错误。用于检验的接头试件应该是随机截取的，不应为了通过质量检验而用钢筋料头制作接头。检验部门应该根据质量检验规范严格控制接头质量。检验时，应该从工程结构中随机截取接头试件。有的单位纯粹为了检验而检验，截取的接头试件大都是特制的，这恰恰与检验标准背道而驰。检验结果必须是施工质量的真实反映，且能够为接头质量控制提供准确依据，相关单位、部门应该认真对待这项工作。

参考文献：

[1]曾良雄，王艺颖.巧用钢筋直螺纹套筒连接技术[J].价值工程，2012（10）.