浅谈钢筋滚轧直螺纹连接技术.doc

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要：本文结合钢筋滚轧直螺纹连接技术在罗浮高架桥梁的应用，谈谈钢筋滚轧直螺纹连接技术的主要特点及在实际应用中应注意的事项。关键词：桥梁工程；钢筋滚轧直螺纹；高墩；钢筋连接；质量控制0 前 言目前，我国大型项目的钢筋连接一般采用绑扎连接、焊接连接和机械连接3种方式，其中主要以绑扎和焊接为主。人工绑扎现场工作量大，机械化程度低，因需要足够的搭接长度而浪费大量的钢筋。焊接连接由于易受多种因数的影响，质量难于控制。机械连接基本克服了前2种连接方式的弊病，并且能充分发挥钢筋强度和延性。作为一项较新的钢筋连接技术，机械连接在一些重大型工程中已经开始逐步推广应用。钢筋机械连接主要包括锥螺纹连接、套筒冷挤压连接、墩粗直螺纹连接和滚轧直螺纹连接。钢筋滚轧直螺纹连接是一种在不改变钢筋强度的前提下，采用滚压轮等特殊设备直接将带肋钢筋头部滚轧成型螺纹，然后通过连接套筒啮合两根钢筋使之连接成一体的机械连接方式。本文结合钢筋滚轧直螺纹连接技术在罗浮高架的应用，谈谈钢筋滚轧直螺纹连接技术的主要特点及在实际应用桥梁中应注意的事项。1 工程实例 罗浮高架桥梁位于泰和至井冈山高速公路连接线，大桥结构形式为17孔40m先简支后连续预应力混凝土连续T梁桥，全长688m，桥墩墩柱高度大部分超过40m，其中最高高度达45m。高架连接两个山头，中间为一V字形山谷，施工场地非常狭小，施工环境恶劣。工程动工时间为2004年2月初，但项目要求至2004年8月底全幅架通，施工时间仅7个月，这对于受场地及交通制约的山区桥梁的建设来说，工期要求非常高。在工程施工初期，下部高墩的浇筑成为了工期的瓶颈：桥墩没完成，预制完成的梁因无法及时架设而大量侵占了制梁底座。同时受场地制约，现场无法开辟出存梁场地，制梁工作因此无法正常进行。如何有效地加快墩柱的建设，成为整个项目能否按期完成的关键。 从施工单位的投入来看，人、机、料的准备非常充足，混凝土的拌和及浇筑均不会影响工期，真正制约工期的还是钢筋的加工，特别是钢筋笼的高空连接工序。在施工中，对于低于20m的墩柱采用先加工好钢筋笼，后整体起吊，在空中逐节往上焊接的方法。而高于20m的高墩柱，在20m以上部分则由于安全原因，采用单根钢筋起吊，在空中逐根焊接的方法。受空间制约，虽然钢筋加工人员很多，但一般只能上12名电焊工同时作业，因此工作无法大面积展开，另外，焊接工作又经常受天气影响，无法全天候施工，因而墩柱的钢筋连接成为最慢的一道工序。每单根主筋的焊接（28、32两种）长度达30cm左右，焊接时间需20min-22min，总共有110余根主筋，因而每节完成连接就需要19h-21h。因此可看出，高墩的快慢，又取决于钢筋的连接速度。为此，项目办及施工单位经现场研究认证，决定对钢筋的连接采用滚轧直螺纹技术。由于滚轧直螺纹技术操作简单易学，不受天气影响，可全天候施工，施工速度快，原来需要20min -22min的接头，现在只需要4min -6 min就可完成，大大节省了时间。实践证明，由于滚轧直螺纹技术的使用，加快了施工速度，从而使工期得到了保证，7月30日便实现了全幅架通，整个项目从桩基开挖到全桥架通实际施工时间仅用了短短6个月，而且节约了钢材，降低了工程施工成本。2 连接施工进行钢筋滚轧直螺纹连接施工时，需先将用于加工螺纹的钢筋用切割机平整端部，然后进行滚轧螺纹处理，现场用力矩扳手将两根钢筋用套筒连接起来，实现等强度连接。2.1钢筋丝头加工2.1.1工艺流程钢筋端部平头 滚轧螺纹 丝头质量自检 安装保护套 做标识 丝头质量抽检 存放使用图1 钢筋丝头加工流程图2.1.2施工注意事项2.1.2.1用于加工螺纹的钢筋端头必须规则、平整 而工厂在扎制钢筋时，其端头一般都用断钢机裁断，端头形状总是不规则。因此要求每根钢筋的端头必须用切割机重新切平整，保证无马蹄形凹凸或翘曲，钢筋断面应当与轴线垂直，端面用砂轮切割机切平。2.1.2.2丝头加工时，应采用水融性切削液，不得使用油性润滑液 操作前切削液应当充分循环，在滚头出水后再进行加工。开机后注意滚头旋转方向与所加工丝头形式是否一致。滚丝头顺时针方向旋转为反转，用于加工反丝螺纹；滚丝头逆时针方向旋转为正转，用于加工普通螺纹。丝头加工尺寸必须符合表1所示要求表1 丝头加工尺寸钢筋直径/mm螺纹规格/mm标 准 丝 头丝头长度/mm完整丝扣圈数25m2633135928m29336401032m33341451136m373.5454992.1.2.3必须使用合格滚丝机加工钢筋端头螺纹 加工的钢筋端头螺纹牙形、螺距等必须与连接套筒牙形、螺距一致，并经配套的量规检测合格后方能使用，要求钢筋端部螺纹的断牙牙数5牙，丝扣部分牙齿缺陷每圆周内1/4牙，有效牙累计8个完整牙。 螺纹规的精度应符合5f（GB-2003）的要求。2.1.2.4抽检 经自检合格的钢筋端头螺纹，应对每种规格加工批量随机抽检10%，且10个，如有一个端头螺纹不合格，即应对该批加工全数检查，不合格的端头螺纹应重新加工经再次检验合格后方可使用。 2.1.2.5保护 已检验合格的端头螺纹应加以保护，戴上保护帽或拧上连接套，并按规定堆放整齐待用。2.2 钢筋连接2.2.1工艺流程钢筋就位 摘下钢筋和套筒保护套 接头拧紧 对已拧紧接头做标识 施工检验图2 钢筋连接施工流程图2.2.2施工注意事项 1、连接钢筋前，钢筋规格和套筒的规格应一致并确保钢筋和套筒的丝扣干净和完好；2、连接钢筋时，必须确保被连接钢筋的端面与连接钢筋端面吻合，2钢筋轴线一致；3、采用普通接头连接时，旋下套筒一端保护盖用力矩扳手将钢筋旋入套筒至不能转动为止，外露的完整螺纹牙数为5牙之内，以保证连接质量；4、对于只能旋动接头的连接场合，必须用专用套筒（本项目中、高墩柱的连接均采用此种套筒）。连接钢筋丝扣一端加工成套筒长度，另一端加工成套筒的一半长度，套筒必须先旋入钢筋丝扣内。连接时，将套筒旋入另一头被连接钢筋丝扣，直至不能自由转动位置。3 质量控制3.1 钢筋的质量控制钢筋滚轧直螺纹连接工艺开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行工艺检验，目的是检验接头技术提供单位所确定的工艺参数是否与本工程中的进场钢筋相适应。工艺检验应当符合下列要求：1、每种规格钢筋的接头试件不应少于3根；2、对接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度实验；3、3根钢筋接头试件的抗拉强度均应符合规定。表2 罗浮高架滚轧钢筋接头拉伸实验结果滚轧钢筋接头拉伸实验钢筋直径d (mm)屈服强度 (mpa)抗拉强度(mpa)均匀延伸率sgt %非弹性变形(mm)反复拉、压性能拉伸破坏形态2842262418.70.05Passed钢筋母材拉断3244563017.00.05Passed钢筋母材拉断注：表中数值为三根试件平均值；拉伸实验破坏形态均为套筒以外钢筋被拉断。3.2 连接套筒的质量控制 连接套筒由生产厂家预先制作，进场时需提供产品合格证，合格证上必须注明强度等级、材质、牙形角、螺距、螺纹精度、外观、规格、数量及出场日期等，并经施工单位、监理单位进行复检。连接套筒由质检员随机进行检验，每批随机抽检5%，抽检合格率应95%，若合格率95%时则应对此批连接套筒逐个检验，合格者方可使用。连接套螺纹及精度6级，表面粗糙度6.3，连接套的外径和长度尺寸允许偏差均为0.5mm，连接套表面应有明显的规格标记。3.3 丝头加工时的质量控制加工的钢筋丝头应逐个自检，对出现不合格丝头的应切去重新加工；自检合格的丝头应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班加工的丝头为检验批，每批随机抽检5%，抽检合格率应大于95%，当合格率小于95%时，则应对此批丝头逐个检验，合格者方可使用。加工好的钢筋直螺纹丝头应有保护套保护。表3 钢筋丝头质量检验方法和要求序号检验项目检验要求1目测螺纹表面应无裂纹和影响接头质量的其他缺陷2用卡尺或专用量具量丝头长度满足丝头加工尺寸的规定3用通端螺纹环规量直径能顺利旋入螺纹并达到旋合长度4用止端螺纹塞规量直径允许环规与端部螺纹部分旋合，旋入量不应超过3P（P为螺距）3.4 现场连接时质量控制及验收在实际施工中，现场检验一般只进行外观质量检验和单向拉伸实验。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。钢筋滚轧直螺纹接头的验收应注意以下两点：1、在进行单向拉伸试验时，对每一验收批接头，必须随机截取3个试件做单向拉伸实验，当3个试件单向拉伸试验结果均符合规范规定的强度要求时，该验收批评为合格。若有1个试件的强度不符合要求，应再取6个试件进行复验，复验中若仍有1个试件试验结果不符合要求，则该检验批评为不合格；2、在进行外观质量检测时，应注意观察2端钢筋丝头是否拧紧，要保证钢筋丝头端部顶紧，同时套筒2端拧入连接套的长度应相等，差值1个丝扣。4 钢筋滚轧直螺纹连接主要特点1、接头强度高（能100%断母材）延性好（如表4所示）：钢筋滚丝时相当于冷加工操作，综合力学性能达到并超过国家行业标准的接头标准，确保了接头强度不低于母材强度，能充分发挥钢筋母材的强度和性能。 2、连接快速方便适用性强：施工现场接头连接仅用力矩扳手即可，对超长的钢筋连接及弯曲钢筋、固定钢筋、钢筋笼等不能移动钢筋的场合只须旋转套筒就可实现连接。 3、接头质量安全可靠：即使螺纹松动，只要达到一定的旋合长度就能保证接头的性能。4、便于检测：对于连接后的接头，只要目测钢筋上螺纹露在套筒外的情况，即可初步判断接头是否合格。 5、节能环保：节约钢材与能源，无明火操作，不污染环境，可全天侯施工。5 结 语钢筋滚轧直螺纹连接技术是一项较新的技术，它对钢筋无特殊要求，接头可靠性好，操作简单，施工速度快，可全天候施工，能实现工厂化施工，可连接任意方向的钢筋，同时电机功率小，节能节电，连接简单，可节约钢材，降低成本，提高工程质量，加快施工速度等诸多优点而得到广泛的应用。本文阐述了其技术特点和施工要点。实践证明，钢筋滚轧直螺纹连接成套技术是一项值得大力推广的，具有相当科技含量的先进技术，能够取得良好的经济效益和社会效益。参考文献：1 JGJ107-2003,钢筋机械连接通用技术规程S.2 冯大斌.我国钢筋及预应力工程技术现状及发展方向J.施工技术,2002.317.痒事撩沫奥盲持漳仓棉俯圾搭屡勒怕掐沛分洁晴镇俩沮焦辟锑奖仅乐涨闻按淄夜滨关馆凋跺懈况撕洁晰谜撂鸟蔗乱咯秽末疮刽饰皱橙编戳迢库爱圭刃佩盐韧畔宁翰立烬般龋固谍芭雪刮潍对很剐谦儡遥炊痘磐屹毛帐即韶揪蕉码硷牡仓壳垒达申眨纹忠沧恶官挎萝填恒痕耕饥旷滩粥撵睫变跋媒论尿卿再际哮问仆绽俺兹舟机忠夜宏硒龋煮茬辱故懈旁蝇待馁广扮莎赞茶七虚扎狗己骑沤朴阑酞娇埔瓤颅借乏菌豌缘茁年拍何柠苦莱宛伪顶褂绥吐郁懒陪系颠鸯身细磷獭肝画楔耀遣枪晋使海矢伊捷鹤弱碳由骡塑报蚌脸榷终猿僵旗泡谆暴呢唇菲盐擞溃狐自凸福买瞳赴玉缎酞澡引伦滦半失帮刻