董麗華

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

1 概述

鋼筋連接方式有綁扎連接、焊接連接和機(jī)械連接，人工綁扎連接現(xiàn)場施工作業(yè)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度不高，由于需要足夠的錨固搭接長度而浪費(fèi)大量的鋼材，在施工時(shí)，采用綁扎搭接鋼筋集中在一個(gè)區(qū)域時(shí)，鋼筋放置不下，混凝土施工時(shí)不好澆搗。焊接的鋼筋連接方式由于電焊時(shí)電壓不穩(wěn)定或焊工技術(shù)的原因也會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，鋼筋的機(jī)械的連接方式是一項(xiàng)較新的鋼筋連接技術(shù)，基本上克服了上述兩種鋼筋連接方式的弊端，鋼筋的機(jī)械連接方式正大量的運(yùn)用在工程當(dāng)中，墩粗直螺紋連接是鋼筋機(jī)械連接技術(shù)較成熟的一種，該連接技術(shù)的施工技術(shù)是把套筒冷擠壓連接與錐螺紋連接技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，替代了我國粗鋼筋連接技術(shù)較普及的電渣壓力焊、豎壓焊、閃光對(duì)焊等連接性能較不穩(wěn)定的鋼筋連接方式。它具有施工方便、接頭強(qiáng)度高、縮短工期、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，克服了焊接對(duì)鋼筋造成的燒傷或咬傷、焊縫不飽滿、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定及焊接鋼筋所需時(shí)間較長等缺點(diǎn)。

2 工程概況

我單位承建的岢臨高速公路ZB 1-3項(xiàng)目部施工的石占溝大橋和孫家卯1號(hào)橋共有5個(gè)矩形墩，結(jié)構(gòu)體2.5 m×5 m，建筑總高度為155 m。豎向受力鋼筋的連接采用直螺紋套筒連接技術(shù)，連接鋼筋主要有:φ28接頭數(shù)為4 891個(gè)。由于矩形墩較高，鋼筋焊接有一定的技術(shù)難度，我項(xiàng)目部結(jié)合實(shí)際決定采用墩粗直螺紋連接方式。

3 工藝原理

滾壓直螺紋鋼筋接頭是利用鋼材形變強(qiáng)化的原理，使?jié)L壓出的直螺紋鋼筋強(qiáng)度大大提高，從而使螺紋接頭的抗拉承載力高于鋼筋母材的抗拉承載力。其工藝是先在加工場用專用的鋼筋直螺紋滾壓機(jī)，把待連接鋼筋端頭滾壓成規(guī)整的直螺紋，然后通過帶有相同參數(shù)的直螺紋連接套筒，用專用機(jī)械扳手，把兩根需連接鋼筋通過連接套筒相對(duì)擰緊在一起，從而形成一種能承受拉、壓兩種作用力的等強(qiáng)度鋼筋機(jī)械連接接頭。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

施工工藝流程見圖1，圖2。

圖1 鋼筋直螺紋接頭加工工藝流程

4.2 施工方法

1)鋼筋就位。鋼筋端部應(yīng)先調(diào)直，使用無齒鋸切割，切口端面應(yīng)與鋼筋軸線垂直，不得有馬蹄形或撓曲。

2)直螺紋套絲。鋼筋套絲要預(yù)先在鋼筋滾壓直螺紋機(jī)床上加工，通過機(jī)床中的夾緊鉗、導(dǎo)軌、滑板、擺線針輪減速機(jī)、剝肋滾壓頭、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動(dòng)開合機(jī)構(gòu)、行程限位機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、電氣控制箱、控制系統(tǒng)等部件，在人工的操作下實(shí)現(xiàn)從剝肋到滾壓螺紋的全部加工過程?？筛鶕?jù)需要加工成正扣螺紋，也可加工成反扣螺紋。

圖2 鋼筋直螺紋連接工藝流程

3)絲頭質(zhì)量自檢。每批絲頭加工完畢后，要逐個(gè)對(duì)鋼筋端頭直螺紋絲頭的外觀質(zhì)量進(jìn)行自檢，直螺紋絲頭的牙形、螺紋等必須與連接套筒的牙形、螺距一致，且經(jīng)配套的量規(guī)檢測(cè)合格，并用工作扳手?jǐn)Q緊接頭，檢查螺紋的長度是否符合要求。

4)專業(yè)質(zhì)檢員抽檢。經(jīng)自檢合格的鋼筋絲頭，應(yīng)對(duì)其分批號(hào)隨機(jī)抽檢。

5)戴塑料帽或擰上套筒保護(hù)、存放備用。將檢驗(yàn)合格的鋼筋端頭戴上塑料保護(hù)套或擰上連接套筒，并按規(guī)格分類堆放以備用。

6)鋼筋就位、回收塑料保護(hù)帽。將待連接的鋼筋運(yùn)至結(jié)構(gòu)使用部位安置就位，并擰下直螺紋絲頭上的塑料帽予以回收。

7)直螺紋絲頭套筒連接。首先把連接套筒的一端安裝在基本鋼筋的端頭上，先用工作扳手將其擰緊到位，再將待接鋼筋擰入連接套筒內(nèi)并擰緊到位，操作時(shí)，用工作扳手旋轉(zhuǎn)套筒或鋼筋，使絲頭在套筒中央位置頂緊，完成連接。由于鋼筋絲頭加工時(shí)要求有效螺紋長度有0～+2P的公差范圍，因此，接頭連接完畢后，套筒兩側(cè)應(yīng)有外露有效螺紋。

8)檢查并作標(biāo)識(shí)。鋼筋接頭擰緊后應(yīng)用力矩扳手檢查，檢驗(yàn)合格后的接頭用油漆做出標(biāo)識(shí)。

9)施工檢驗(yàn)。對(duì)施工完的接頭進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

10)綁扎其他鋼筋。

5 質(zhì)量控制

5.1 連接套筒產(chǎn)品制作的質(zhì)量控制

1)原材料。

套筒材質(zhì)應(yīng)符合GB/T 699-1999優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的規(guī)定，檢查產(chǎn)品合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告。

2)螺紋牙形和螺紋加工精度。

螺紋牙形和加工精度是影響接頭質(zhì)量的另一重要因素。檢驗(yàn)要求螺紋牙形飽滿，表面無裂紋和影響接頭質(zhì)量的其他缺陷;不同型號(hào)的連接套筒常利用對(duì)應(yīng)的通塞規(guī)、止塞規(guī)檢查加工質(zhì)量，其環(huán)通規(guī)應(yīng)能順利的旋入，環(huán)止規(guī)旋入長度不得超過3P。

3)外形尺寸。

為了保證套筒的橫截面的面積，應(yīng)控制套筒的外徑偏差不能偏小。

5.2 鋼筋絲頭現(xiàn)場加工的質(zhì)量控制

1)螺紋直徑。鋼筋絲頭螺紋直徑是保證與連接套筒螺紋配合的關(guān)鍵，影響接頭性能。

2)螺紋牙形。牙形完整，螺紋大徑低于中徑的不完整絲扣累計(jì)長度不允許超過兩個(gè)螺紋周長。

3)螺紋長度。螺紋有效長度鋼筋規(guī)格的關(guān)系如表1所示。

表1 螺紋有效長度與鋼筋規(guī)格的關(guān)系 mm

5.3 現(xiàn)場連接的質(zhì)量控制

外露螺紋:

接頭連接完成后，套筒外側(cè)沒有外露螺紋，則是絲頭螺紋長度不夠，鋼筋端頭未頂實(shí)套筒。外露螺紋大于2P時(shí)，若是絲頭螺紋長度符合要求，說明擰緊不到位;若擰緊到位，則說明絲頭長度過長，這些都為質(zhì)量缺陷。

6 施工總結(jié)

本單位施工的石占溝大橋和孫家卯1號(hào)橋矩形墩，如果采用傳統(tǒng)的連接方式必將影響施工工期，而采用直螺紋鋼筋連接技術(shù)，對(duì)接頭的質(zhì)量抽檢按JG/T 3057-1999墩粗直螺紋鋼筋接頭規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，現(xiàn)場檢驗(yàn)試件每500個(gè)接頭抽取1組3根，送呂梁市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站檢測(cè)中心進(jìn)行接頭單向拉伸檢測(cè)，規(guī)定抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值只許490 MPa。本工程所加工的墩粗直螺紋接頭達(dá)到600 MPa～630 MPa，符合SA級(jí)要求。強(qiáng)度穩(wěn)定，檢測(cè)合格率達(dá)100%。

施工實(shí)踐表明:該技術(shù)施工工藝簡單，不受氣候條件影響，投入設(shè)備少，機(jī)械化使用程度高，施工連接時(shí)不用電，無明火作業(yè)，連接速度快，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。具體體現(xiàn)在以下幾方面:

1)提高工效。墩柱較高，鋼筋焊接及綁扎的難度較大，采用滾壓直螺紋套筒連接，預(yù)先進(jìn)行加工然后到現(xiàn)場連接，節(jié)省時(shí)間。

2)接頭質(zhì)量可靠。直螺紋接頭鋼筋的對(duì)中性好，無重疊駁口，能有效的改善排筋上的擁擠情況，有效地消除在澆筑混凝土過程中由于鋼筋過密引起的振搗困難。

3)節(jié)約材料。根據(jù)圖紙計(jì)算所得直螺紋連接的接頭φ28的4 891個(gè)。如采用綁扎搭接，搭接長度均按10d計(jì)算φ28的將多耗0.028 ×10 ×4 891 ×4.834/1 000=6.62 t，可提高經(jīng)濟(jì)效益為6 620×6.35=42 037元。

總之，在石占溝大橋和孫家卯1號(hào)橋矩形墩工程中，采用滾壓直螺紋套筒連接與傳統(tǒng)搭接方法相比節(jié)約鋼材，通過采用新工藝、新材料可大大提高工效，降低成本，滾壓直螺紋連接技術(shù)以其先進(jìn)的技術(shù)，在工程施工中必將得到進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。