滚轧直螺纹钢筋连接技术

滚轧直螺纹钢筋连接技术

于

(通化公路工程有限公司

【摘

影吉林

通化

134000)

要】本文从施工工艺、技术性能等方面介绍了滚轧直螺纹钢筋连接技术在桥梁工程中应用的优缺点。并从施工的角度对该技术的施

工工艺和质量控制进行了阐述,指出滚轧直螺纹钢筋连接接头具有连接强度高、施工速度快、劳动强度低等特点,值得推广应用。【

关键词】滚轧直螺纹;连接技术;性能比较;应用一、概述

钢筋连接方式有多种,通常的做法是采用搭接或者焊接连接,近年来行业中为提高施工工艺、施工质量和施工效率开始广泛推广采用机械连接技术进行钢筋连接。目前在大广高速公路(含长深支线)松原至双辽(吉蒙界)段高速公路建设项目SL10合同段采用了滚轧直螺纹钢筋连接技术进行钢筋连接,与传统方法相比较,该施工技术工艺简便、接头强度高、连接速度快、应用范围广、经济性能优越,在工程应用上大大加快了钢筋工序施工速度,并且降低了成本,在确保工程质量的情况下很好的推动了工程整体进度。

二、施工工艺

滚轧直螺纹钢筋连接是通过钢筋端头加工的直螺纹丝头和直螺纹连接套筒咬合形成整体的一种连接方式,适用于一切抗震设防和非抗震设防的混凝土结构工程。它可根据需要制作直径为Φ16～Φ40的钢筋直螺纹连接套。采用滚轧直螺纹钢筋连接接头时,其连接接头性

能应满足设计及《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ-107-2003规定的要求。滚轧直螺纹钢筋连接按照规范要求做σs、σb,单向拉伸性能,高应力反复拉压性能,大变形反复拉压性能,低温性能试验,试验合格后方可使用。

滚轧直螺纹钢筋接头颈缩均在母材

(II级钢:屈服强度335Mpa,极限强度490Mpa;Ⅲ级钢:屈服强度

400Mpa,极限强度570Mpa)

滚轧直螺纹钢筋连接技术工艺流程为:钢筋原料→切头→机械加工(丝头加工)→套丝加保护套→工地连接。

1.丝头加工:钢筋下料时,用机械切断,钢筋端面平整并与钢筋轴线垂直,不得形成马蹄形或扭曲,钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直;丝头有效螺纹长度应满足设计规定;丝头加工使用滚丝机,加工时使用水性润滑液;丝头有效螺纹中径的圆柱度误差不得超过0.20mm;标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,其他连接形式应符合产品设计要求。

滚轧直螺纹钢筋接头参数表

螺纹钢筋公称直径

1618202225283230螺纹代号M17M19M21M23M26M29M33M37M41螺纹长度(mm)2224262830304045套筒长度(mm)4852556065708090套筒内径(mm)1517192123.526.5303438套筒外径(mm)2830313437444959丝头完整扣数

9

10

10.5

11

11.5

12

13

14

15

丝头加工成型后,操作人员应逐个检查丝头的质量,经自检合格

的丝头,应按要求对每种规格加工批量随机抽检10%。且不得少于10

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个,并填写丝头加工检查记录,如有一个不合格,即应对该批全数检

查,不合格的丝头重新加工,经再次检查合格方可使用。

2.钢筋连接:钢筋连接套筒采用符合要求的、

有质量保证厂家提供的产品,一般连接套筒材料选用45号优质碳素钢或其它经试验确认符合要求的钢材。在进行钢筋连接时,钢筋规格应与连接套筒规格一致,并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损;钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒位置顶紧;当采用加锁母型套筒时应用锁母锁紧;钢筋接头拧紧后应力矩扳手按不小于规范规定表的拧紧力矩值检查,并加以标记。

滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值

钢筋直径/mm≤1618～2022～2528～3236～40拧紧力矩值/(N.m)

80

160

230

300

360

注:当不同直径的钢筋连接时,拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。

滚轧直螺纹钢筋接头根据不同场合、不同需要类型设计有标准型、正反扣丝型、异径型、加锁母型、扩口型等。

类型使用说明

标准型适用于正常情况下的钢筋连接

正反丝扣型用于钢筋两端都不能转动,需要调节轴向长度的场合

异径型用于连接不同直径的钢筋加锁母型

用于钢筋两端都不能转动

滚轧直螺纹钢筋接头类型示意图

三、技术要领

1.连接套筒及锁母:螺纹牙型应饱满,连接套筒表面不得有裂纹,

表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。

2.丝头:所加工的钢筋应先调直后再下料,切口端面与钢筋轴线垂直,不能有马蹄形或挠曲。下料时,不得采用气割下料。丝头加工时应使用水性润滑液,不得使用油性润滑液或不加润滑液滚轧丝头,当气温低于0℃时,应掺入15%～20%的亚钠。

丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀;丝头有效螺纹数量不的少于设计规定;牙顶宽度大于0.3P(P为螺距)的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长;标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,且允许误差为+2P;其他连接形式应符合产品设计要求。

丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或者拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头。

3.钢筋连接: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。

科技信息○科教前沿○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2008年第24期

被连接的两根钢筋端面应处于连接套筒的中间位置,偏差不大于并用工作扳手拧紧1P,。

钢筋连接完毕后,标准型接头连接套筒外应有外露有效螺纹,且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2P,其他连接形式应符合产品设计要求。

同等级的钢筋连接中,滚轧直螺纹钢筋连接比传统焊接节省连接用钢材,缩短施工周期,提高工程质量,降低能源消耗,利于环境保护,减少设备投资,附加成本较低,具有明显的经济效益和社会效益。

4.存在问题

项目接头强度

滚轧直螺纹钢筋连接

与母材等强,100%发挥钢筋强度,能达到钢筋机械连接通用技术规程》《(JGJ-107-96)中A级接头标准。焊接连接达到规范要求。

四、工程应用

大广高速公路(含长深支线)松原至双辽(吉蒙界)段高速公路建设项目SL10合同段采用滚轧直螺纹钢筋连接技术运用到桩基、承台、墩柱等部位的钢筋连接上,在施工质量、施工速度等方面体现出明显的效果。

1.标准型接头应用

标准型接头适用于一般钢筋连接,当钢筋不受其他约束的情况下采用标准型接头连接最为简便可靠。钢筋在加工厂按照设计规格要求下料,然后在滚丝机上加工丝头,丝头长度根据不同钢筋型号来确定,丝头加工成型经检验合格后,套上连接套筒或者保护帽,运送至现场即可连接成型。桩基预制钢筋笼子主筋、承台主筋连接时均可采用滚轧直螺纹钢筋标准接头连接。

2.正反扣丝接头应用

当连接钢筋两端都不能转动或者连接钢筋一端不能转动时,可选用正反扣丝接头来连接钢筋。在连接钢筋时,两根钢筋中心应处于同一轴线;当连接套筒与两根钢筋端面处在同一中间位置时,转动连接套筒即可将两根钢筋连接上。桥梁墩柱钢筋通常都会伸入承台内,施工时常常在承台施工时预埋一部分固定在承台内,待承台施工完毕后再绑扎承台上部墩柱钢筋,因此墩柱竖向钢筋可采用正反扣丝接头连接。

3.加锁母型接头应用

桩基施工工序多,组织配合繁琐,在施工过程中要求工序紧凑,节约时间,防止成孔时间过长造成孔位沉淀过厚或塌孔等问题出现。经过比较分析,桩基钢筋笼子对接采用滚轧直螺纹连接方式可大大节省钢筋笼子连接的时间,接头类型选用加锁母型便于工人进行对接操作。

钢筋笼子首先在加工厂预制,为了避免出现对接时钢筋难以对位准确,钢筋笼子预制时需整节加工成型(注:此时分段处钢筋连接套筒不必用工作扳手拧紧)。钢筋笼子预制完成后,将分段处连接套筒松开,将预制好的整节钢筋笼子拆分成段,拆分前应做好对接标记,确保钢筋笼子吊装对接时能够对接到位。桩基施工进行钢筋笼子对接时,按照先前做好的标记,将钢筋笼子对位准确,对位时可适当调整钢筋位置。首先用手将钢筋与连接套筒连接上,待全部钢筋都连接上后,再用工作扳子拧紧到位。传统焊接连接钢筋笼子需要花3个多小时,运用滚轧直螺纹钢筋连接只需要1.5小时,可节省一半多的连接时间。滚轧直螺纹钢筋连接技术操作简便,应用范围广,可连接横、竖、斜向的HRB335、HRB400级同径或异径钢筋。滚轧直螺纹钢筋连接在实际工程应用中,可根据不同环境,不同情况来选择相应合适的连接类型进行连接。

五、性能比较

滚轧直螺纹钢筋连接技术以其操作简便、施工速度快、适用性广等特点而具有很好的发展优势,其优越性能在工程实践应用中得到广泛认可。

1.施工效率

施工工艺工序少,只需要在加工棚进行丝头加工,成型后现场安装即可;施工速度快,丝头加工平均40秒可加工成型一个丝头;连接操作方便,将钢筋与连接套筒对正中间位置,即可安装连接,操作时用工作扳子拧紧,无需用电、用气、用火。

2.施工质量

钢筋采用焊接连接方式时,在焊接过程中很难避免由于温度差引起的钢筋变形,造成钢筋焊接后的直顺度不够理想,滚轧直螺纹钢筋连接很好地避免了焊接方式引起的问题,保证了钢筋直顺度,而且滚轧直螺纹钢筋连接钢筋力学性能能满足规定要求。滚轧直螺纹钢筋连接按照规范要求所做试验均达到合格标准,现场抽检做单向拉伸性能试验3组也都满足要求。

焊接连接时对环境要求高,条件较差时如大风天气,可导致焊接焊缝出现气泡、夹渣等问题,而滚轧直螺纹钢筋连接在风、雨、水下等环境均可适用。

3.经济效益

滚轧直螺纹钢筋连接技术能够很好的保证连接接头质量,而且在

接头强度不受扭紧力矩的影响,丝扣松动焊接焊缝不饱满不均匀、焊接稳定性

或少拧几扣均不会明显影响接头的强度,,气泡并且连接过程不受工人素质的影响。

焊接质量问题直接影

、夹渣等响焊接强度。

焊接操作比较麻烦,对

质量保证

操作简单、方便,连接质量能够很好保证。于焊接比较难的部位,

焊接质量难以保证。现场施工时,风、雨、停电状态,水下,易不适合在大风天气下燃、易爆、高处等施工条件均可施工,可全进行,雨中适应性

天候施工停电状态下均不能、防火要求高,适用钢筋任何位置与方向的连。在应用范围上基本上没有任何操作。基本适用钢筋、接,也可用于弯曲钢筋、固定钢筋及钢筋

任何位置与方向的连

笼不能转动的场合。

接。需要专业焊接技术工操作技能

操作简单,普通工人经过几个小时的学习

即可成为熟练工。人进行操作,焊接熟练水平较难快速提高。操作工具

滚丝机加工丝头,工作扳子进行连接作

业。

电焊机,焊,电闸箱

可采用场外预制,现场装配连接的方式进焊接前需配备好电源、连接速度

行。连接时将套筒套在钢筋上用普通扳电焊机等焊接设备,焊手拧紧即可,大大降低劳动强度,节约时

间接时间长大,劳动强度

。。

在同等级的钢筋连接中,比传统焊接节省连接用钢材。缩短施工周期降低能源消浪费钢筋,消耗能源经济效益

耗,利于环境保护,减少设备投资,附加成

大,附加成本高,且不

本较低。

利于环保。

滚轧直螺纹钢筋连接技术有很多突出的优势,但也有其不足之处。由于滚轧直螺纹钢筋连接接头处直径较大,钢筋密集部位的钢筋间距较小时难以保证布置要求,特别是多排钢筋排列时,难以布置紧密。另外,丝头加工对滚丝轮强度要求高,滚丝轮受力条件恶劣、工作寿命低,丝头精度难以保证,但可采用剥肋滚轧直螺纹来克服这种不足,且应经常检查滚丝机切片、滚丝轮和丝头质量的情况。

滚轧直螺纹钢筋接头采用45号优质碳素钢或其它经试验确认符合要求的钢材加工制成,其成本较高。为此厂家提供免费租用滚丝机,但仍无法降低其综合成本。

滚轧直螺纹钢筋接头综合成本=套筒出厂价+钢筋预加工人工费+机器折旧费+易损件损耗费+保护帽+现场连接人工费≈5元/个

焊接连接综合成本=搭接钢筋+钢筋加工费用+焊条消耗费用+电费用(用气费用)+焊机折旧费用+现场焊接人工费≈2元/个

(注:螺纹25钢筋,连接套筒出厂价约4元/个,厂家免费提供滚丝机,自备工作扳子,操作人员一人或两人合作)

六、总结

滚轧直螺纹钢筋连接接头是一种新型的机械连接接头。近年来,国内外钢筋机械连接的发展趋势是不断提高接头的质量和性能等级以及连接的方便性、稳定性,直螺纹连接将成为今后土建工程中主导型的钢筋机械连接型式。随着建筑设计与施工发展对更粗更高等级钢材需求的不断增加,钢筋的可焊性较差促使滚轧直螺纹便成为最好的选择。滚轧直螺纹钢筋连接技术施工工艺简单便捷、连接速度快、劳动效率高、适用范围广、经济性能优越,是值得应用推广的一门新技术。科●

【参考文献】

[1]《论钢筋等强滚轧直螺纹连接技术》罗兴龙.陈金昌.[2]《滚轧直螺纹钢筋连接接头》中华人民共和国建筑行业技术标准JG163-2004.[3]《钢筋机械连接通用技术规程》中华人民共和国行业标准JGJ-107-2003.

[责任编辑:张慧]

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