張 衡

(中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

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剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)在核電工程中的應(yīng)用

張 衡

(中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

介紹了剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)的工藝原理，并以某核電工程為例，闡述了剝肋滾壓直螺紋連接的施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)，指出該技術(shù)具有連接強(qiáng)度高、速度快、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。

鋼筋，滾壓直螺紋連接，施工工藝

1 剝肋滾壓直螺紋連接介紹

1)剝肋滾壓鋼筋直螺紋連接技術(shù)是先通過(guò)剝切鋼筋橫肋和縱肋對(duì)鋼筋端頭進(jìn)行整行，使鋼筋端頭在滾壓螺紋前的柱體直徑達(dá)到相同尺寸后滾壓出相應(yīng)規(guī)格的螺紋，然后通過(guò)帶內(nèi)螺紋的套筒將兩根鋼筋連接牢固的連接方法。直螺紋套筒規(guī)格主要為φ16～φ40，其具體尺寸見(jiàn)圖1和表1(φ16直螺紋套筒用的很少)。

表1 鋼筋直螺紋套筒尺寸表

鋼筋直徑螺紋尺寸I/mmL/mmD/mm20M21×2.530603122M23×2.532.5653325M26×335703928M29×340804432M33×345904936M37×3.549985440M41×3.552.510559

2)鋼筋等強(qiáng)度直螺紋連接技術(shù)是以前國(guó)際通常采用的機(jī)械連接技術(shù)，目前現(xiàn)有的墩粗直螺紋連接技術(shù)和滾壓直螺紋連接技術(shù)，施工缺點(diǎn)較多。為了解決此問(wèn)題，目前出現(xiàn)了剝肋滾壓鋼筋直螺紋連接技術(shù)。另外核電站建造由于關(guān)系到核安全文化，大部分廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，廠房?jī)?nèi)大型設(shè)備多，所以好多廠房鋼筋型號(hào)多且鋼筋直徑大，特別是核島筏基基礎(chǔ)，大部分鋼筋為直徑40 mm的三級(jí)鋼，筏基基礎(chǔ)厚度高達(dá)5.5 m，鋼筋重量近千噸。如果鋼筋搭接采取焊接、綁扎等以前的鋼筋連接技術(shù)，不但工期長(zhǎng)，施工難度大，而且施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)高，剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)實(shí)施后，效率大大提高，節(jié)省了工期，鋼筋施工質(zhì)量大大提高，同時(shí)也節(jié)約了成本。

2 剝肋滾壓鋼筋直螺紋絲扣及直螺紋套筒接頭分類(lèi)

1)滾軋鋼筋直螺紋絲扣分為正絲和反絲，在鋼筋可以轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可將直螺紋套筒連接的兩端鋼筋絲扣同時(shí)滾軋成正絲或反絲；在鋼筋不能轉(zhuǎn)動(dòng)而要求調(diào)節(jié)鋼筋內(nèi)力的場(chǎng)合可將直螺紋套筒連接的兩端鋼筋絲扣滾軋成一端正絲和一端反絲；

2)直螺紋套筒接頭視其受力部位的不同和建筑物的重要性分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)，接頭的抗拉強(qiáng)度要求達(dá)到或超過(guò)被連接鋼筋母材抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，并具有高延性及反復(fù)拉壓性能。

3 剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)工藝原理

將鋼筋連接部分剝肋滾壓成螺紋，利用驗(yàn)收合格的機(jī)械套筒進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)了等強(qiáng)度連接。

4 剝肋滾壓直螺紋連接工藝流程

1)鋼筋絲頭加工流程：鋼筋端面進(jìn)行切平→滾壓出合格螺紋→絲頭驗(yàn)收→絲頭保護(hù)。

2)鋼筋連接流程:鋼筋安裝就位→取下鋼筋保護(hù)帽和套筒保護(hù)蓋→擰頭緊固→作標(biāo)識(shí)→驗(yàn)收。

3)操作要點(diǎn)。a.鋼筋安裝就位。將加工檢驗(yàn)合格的鋼筋放置到施工位置。b.接頭緊固。使用力矩扳手對(duì)接頭進(jìn)行緊固。c.作標(biāo)記。對(duì)已經(jīng)施工完的接頭進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

4)鋼筋驗(yàn)收。按照核電技術(shù)規(guī)格書(shū)要求，對(duì)于已經(jīng)施工完成待檢查的鋼筋機(jī)械接頭，前5批每200個(gè)為一批，如果檢驗(yàn)合格，每500個(gè)為一批，都合格后每1 000個(gè)為一批。必要時(shí)將上述各批分成小批，以便使某一施工階段澆筑混凝土前與該階段相應(yīng)的所有接頭能得到驗(yàn)收，對(duì)每一小批必須在同類(lèi)型接頭上進(jìn)行拉力試驗(yàn)。

5 剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)在核電鋼筋工程中的應(yīng)用

1)該技術(shù)幾乎適用于一切工況，在粗直徑28以上(含Ф28)鋼筋工程施工中用此技術(shù)的優(yōu)越性尤其顯著。

2)在核電鋼筋工程中，大部分鋼筋在32 mm～40 mm HRB335,HRB400之間，且鋼筋非常密集，焊接和錐螺紋連接質(zhì)量難以保證，套筒擠壓連接太貴也不方便，使用該剝肋滾壓直螺紋接頭是最佳選擇，因?yàn)闈L壓直螺紋接頭具有接頭強(qiáng)度高(100%發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度)、連接速度快(連接一個(gè)套筒只需1 min左右)、操作方便(不受較小施工空間的限制，只需用扳手?jǐn)Q緊即可)，見(jiàn)圖2。

3)在大型底板或樓板以及墻體鋼筋工程中，水平鋼筋過(guò)長(zhǎng)、過(guò)密，不易轉(zhuǎn)動(dòng)或帶彎鉤以及彎曲鋼筋無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒連接鋼筋即可。

4)鋼結(jié)構(gòu)若需與鋼筋連接牢固時(shí)，滾軋直螺紋接頭亦起到至關(guān)重要的作用，因Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)鋼筋的可焊性較差，若直接將Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)鋼筋與鋼結(jié)構(gòu)焊接，則連接的強(qiáng)度很難保證，如通過(guò)用半個(gè)等直徑的直螺紋套筒先與鋼筋的一端連接牢固，然后再將直螺紋套筒與鋼結(jié)構(gòu)焊接牢固，則焊接質(zhì)量很容易保證，如圖3所示。

5)當(dāng)板較薄，而墻體插筋較粗，若全采用鋼筋帶彎鉤錨入板內(nèi)，必然會(huì)給施工帶來(lái)很大的不便，在核電工程中此種情況特別多，若用錨固板代替該粗直徑鋼筋錨入板內(nèi)的彎鉤部分，會(huì)使施工工期大大縮短，而且施工質(zhì)量亦有保證。具體做法是：通過(guò)半個(gè)直螺紋套筒與粗直徑的鋼筋連接上，然后將此連接上鋼筋的半個(gè)直螺紋套筒與錨板焊上，具體做法有兩種，詳見(jiàn)圖4，圖5。

6)對(duì)弧形(或異形)鋼筋連接采用將兩端弧形(或異形)鋼筋加工為正反絲扣，施工時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)套筒將兩端鋼筋連接上，詳見(jiàn)圖6。

7)在偏僻地域條件，水下、高空施工環(huán)境，剝肋滾壓直螺紋接頭皆有其優(yōu)勢(shì)，因它不受風(fēng)、雨、停電狀態(tài)、水下、超高環(huán)境的影響。

8)在粗直徑且較長(zhǎng)的鋼筋籠施工中，因重而長(zhǎng)，會(huì)影響鋼筋籠的吊裝質(zhì)量和影響工期甚至有些根本就無(wú)法吊裝，可利用滾軋直螺紋接頭將鋼筋籠分為兩段對(duì)接吊裝施工，非常方便，而且節(jié)約工期，具體方法是：先在地面將兩段鋼筋籠預(yù)接(兩段鋼筋的直螺紋套絲一正一反)，兩段鋼筋籠必須用固定筋固定牢固，并將同一豎向鋼筋的兩段分別編上同一編號(hào)，吊裝前將兩個(gè)鋼筋籠拆開(kāi)。施工過(guò)程中，在兩段鋼筋籠對(duì)接前，先將直螺紋套筒套于下段鋼筋籠上(不要擰緊，固定套筒即可)，上段鋼筋對(duì)準(zhǔn)與下段同一編號(hào)鋼筋的套筒并置于其上，通過(guò)同時(shí)擰緊連接兩段鋼筋籠的直螺紋套筒以達(dá)到將兩段鋼筋籠連成整體的目的。

9)在大體積混凝土溫度收縮縫之間主筋的連接既方便快速，又可抵抗溫度應(yīng)力的影響。

10)在核電工程中常常遇到二次澆灌洞或墻的鋼筋施工，設(shè)備或管道安裝完后需將二次澆灌洞或墻的鋼筋施工上，對(duì)一根第二階段施工鋼筋只需一個(gè)接頭時(shí)，采用提前預(yù)留滾軋直螺紋接頭的方法就非常方便，施工時(shí)把塑料保護(hù)帽揭開(kāi)，只需將第二階段施工鋼筋插入預(yù)留的套筒內(nèi)，用扳手?jǐn)Q緊即可，詳見(jiàn)圖7。

但對(duì)一根第二階段施工鋼筋需兩個(gè)接頭時(shí)，用該方法最多只能保證一個(gè)連接接頭的施工(指第二階段施工鋼筋較長(zhǎng)，一般在2 m以上時(shí)；對(duì)第二階段施工鋼筋小于2 m時(shí)，用此法一個(gè)接頭都不能連接上，兩個(gè)接頭都只能采用焊接或冷擠壓套筒連接)，而另一個(gè)接頭只能采用焊接或冷擠壓套筒連接，因第二階段施工鋼筋與一端預(yù)留接頭鋼筋用直螺紋套筒連接上后，另一端第二階段施工鋼筋與原預(yù)留鋼筋已基本靠攏，直螺紋套筒已無(wú)法進(jìn)入此兩鋼筋之間，詳見(jiàn)圖8。

6 剝肋滾軋直螺紋連接的優(yōu)點(diǎn)

連接強(qiáng)度高、速度快；等強(qiáng)級(jí)接頭，100%發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度甚至超過(guò)鋼筋強(qiáng)度；應(yīng)用范圍廣，生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性高。

7 剝肋滾壓直螺紋接頭的局限性

從以上內(nèi)容可以看出，滾軋直螺紋連接的確有很大的優(yōu)越性，但并非什么情況下都用此接頭，得看具體的工程情況，從工程進(jìn)度控制、成本控制、質(zhì)量控制三方面出發(fā)，分清該接頭適用范圍，如該接頭只能用于直徑為16 mm～50 mm HRB335，HRB400的鋼筋，多數(shù)用于28 mm～40 mm HRB335，HRB400的鋼筋(含28 mm)，若在直徑小于16 mm的鋼筋施工中就不能用此方法了，再者直徑16 mm～25 mm HRB335,HRB400(含Ф25)的鋼筋，若能用焊接和搭接的還是盡量用焊接和搭接，因?yàn)橐粋€(gè)Ф25滾軋直螺紋套筒價(jià)格比閃光對(duì)焊接、綁扎搭接要高，另外鋼筋越小，滾軋直螺紋套筒接頭與焊接和搭接頭的成本差距越大，當(dāng)然，施工中不能單純的從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，應(yīng)綜合考慮才能達(dá)到最佳效益。

8 剝肋滾壓直螺紋套筒連接的推廣

該技術(shù)在目前現(xiàn)行鋼筋已有連接基礎(chǔ)上大幅提高，擁有接頭強(qiáng)度高、和母材同強(qiáng)度、連接質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，對(duì)確保施工質(zhì)量、成本控制等具有重大意義。目前該接頭已較為廣泛地用于橋梁、大廈、核電、水電站等大型工程，作為工程技術(shù)人員都應(yīng)該掌握此種新工藝，對(duì)以后的工程建設(shè)帶來(lái)好的效益，并應(yīng)全力推廣此技術(shù)。

[1] JGJ 107—2016，鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JG 163—2004，滾軋直螺紋鋼筋連接接頭[S].

[3] 《建筑施工手冊(cè)(第五版)》編委會(huì).建筑施工手冊(cè)[M].第5版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

The application of rib-peeling roll-press thread conjunction technology in nuclear power engineering

Zhang Heng

(China Nuclear Power Engineering Limited Company, Shenzhen 518124, China)

This paper introduced the process principle of rib-peeling roll-press thread conjunction technology, and taking a nuclear power engineering as an example, described the construction process and technical key points of rib-peeling roll-press thread conjunction, pointed out that this technology had high connection strength, quickly speed, adapt to wide range and other advantages, worthy of application.

steel bar, roll-press thread conjunction, construction technology

1009-6825(2016)34-0099-03

2016-09-20

張 衡(1978- )，男，工程師

TU745

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