粗钢筋螺纹连接施工工艺与质量控制.pdf

赵苏玲等 粗钢筋螺纹连接施工工艺与质量控制 5 7 粗钢筋螺纹连接施工工艺与质量控制 赵苏玲 邓燕华 邓龙龙 邓志坚 1 江西 中恒建设集团有限公司 南昌3 2 00 2 江西建设职业技术学院 南 昌3 3 0 2 0 0 摘要 目 前粗钢筋连接技术发展速猛 已发展较为成熟的有套筒挤压连接和螺纹套筒连接等多种方式 且不同连接拥有各自的特点和适用范围 选择不当不但不经济 而且质量难保证 本文通过全面总结 归纳了各类 螺纹连接方法的特点和要点 供设计和施工人员参考 关键词 直螺纹连接 镦粗 套筒连接 剥肋滚轧 中图分类号 T U 7 5 5 3 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 2 1 1 0 0 5 7 0 3 我国钢筋连接技术 由于长期受到推行预制装配 制 适用连接直径 1 0 m m 5 0 ra m的各种级别的钢筋 式结构的制约 发展缓慢 传统连接技术基本上 只有 尤其是对可焊性不太好的钢筋应优先选用 闪光对焊 点焊和电弧焊等 近 2 0年来 随着高层现 2 技术难点和特点 采用该方法施工的钢筋 浇混凝土结构的不断涌现 粗钢筋的运用 日益广泛 锥螺纹丝扣容易损坏 造成现场连接困难 质量检查 连接质量 日益突出 为适应发展要求 先后研制开发 也不方便 因为无法用肉眼判别 需用力矩扳手逐个 了多种适应现场现浇结构施工的粗钢筋连接新技术 检查力矩值 所以施工过程 中必须严格按照规范要 但各种不同连接方法有各自不同特点及适用范围 求施工 严把质量关 1 锥螺纹套简连接技术 2直螺纹连接技术 1 基本原理和适用范围 锥螺纹连接是用锥 2 1 钢筋镦粗直螺纹连接技术 形螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起 主要是利用 1 基本原理 镦粗直螺纹钢筋连接技术其基 机械咬力传递拉力或压力 其优点是不受被连接的 本原理是先将钢筋端部镦粗 再在镦粗段上制作直螺 钢筋种类 机构性能 化学成分的限制 速度快 可预 纹 后用带内螺纹的连接套筒对接钢筋 按照施工工 O OO O O OO O O O o O O OO OO O O OO OO O o OO O O OO OO OO OO OO OO OO OO OO O O OO OO OO OO OO OO Oo O O 0O Oo O O OO OO OO O 时不考虑材料损 伤 累 积影 响会 极 大地 降低结 构 的安 全性 因此实际工程中需考虑材料损伤累积的影响 2 初始缺陷的影响 从图 4可看出 悬臂桁 架结构的倒塌极 限荷 载并 没 有随初 始 几何 缺 陷增 大 而降低 图4 a 塑性深度的发展随初始缺陷的增大相 差也很小 因此 悬臂桁架结构是一种缺陷不敏感结 构 悬臂桁架结构杆件以受轴力为主 弯矩所 占成分 很小 几何缺陷对结构的影响随变形增大而渐减小 仅对个别杆件有影响 对整体结构不产生影响 3结语 悬臂桁架结 构 在 强震 作用 下会 由于杆 件过 度 塑 性发展而发生动力强度破坏 在考虑材料损伤累积 时 结构的极限承载力显著降低 塑性发展深度明显 减弱 因此 进行悬臂桁 架结 构设计 时需考 虑材料 损 伤累积的不利影响 悬臂桁架结构以受轴力为主 是 一 种缺陷不敏感结构 工程设计时 可不考虑缺陷的 影 响 参 考文献 1 张毅刚 姜维成 吴 金志 长悬臂 空问铰接杆系结 构的抗震性 能 c 第六届空间学术会议论文集 广州 1 9 9 2 2 2 5 2 姜维成 于立新 大跨度平面桁架结构在竖向地震作用下的 实用分析方法 J 吉林建筑工程学院学报 2 0 0 6 2 3 4 1 3 L e w is P F e l t o n M o s h e B F u c h s S i m p l i fie d d i r e c t o p t i m i z a t i o n o f t u b u l a r t r u s s s t r u c t u res J I n t e rna t i o n a l J o u rnal f o r N u me ric a l Me t h o d s i n E n g i n e e r i n g 2 0 0 5 1 7 4 6 0 1 6 1 3 4 K o z y B E a r l s C J B e a r in g c a p a c i t y i n l o n g s p a n t u b u la r t r u s s c h o r d s J 1 2 0 0 7 1 3 3 3 3 5 6 3 6 7 5 沈世钊 支旭东 球面网壳结构在强震下的失效机理 J 土 木工程学报 2 0 0 5 1 1 l 一2 0 6 S h e n S Z Z h i X D F a il u r e m e c h a n i s m o f r e t i c u l ar s h e l l s s u b j ee t e d t o d y n a m i c a c t i o n s C ff4 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e re n c e f o r A d v a n c e s in S t ee l S t r u c tures S h a n g Ha i 2 0 0 5 7 支旭东 网壳结构在强震下的失效机理 D 哈尔滨 哈尔滨 工业大学 2 0 0 6 8 樊钦鑫 单层鞍形网壳强震失效机理研究 D 哈尔滨 哈尔 滨工业大学 2 0 0 0 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 4 作者简介 齐春玲 1 9 8 4一 女 山东 德州人 硕 士 助理 工 程师 从事建筑结构设计工作 5 8 低温建筑技术 2 0 1 2年第 1 1期 总第 1 7 3期 艺不同分为热镦和冷镦 热镦是采用电加热的方法 先将需镦粗的钢筋端部加热至摄氏几百度 的高温后 再进行镦粗 待镦粗段冷却后再加工螺纹 由于热镦 工艺需在高温下进行 电力消耗大 工艺复杂 加工成 本高 给现场加工带来诸多不便 因此限制了其推广 使用 而冷镦粗只需在常温下进行 工艺简单 不受 环境影响 因此已在国内被广泛采用 通过冷镦粗工 艺 不仅扩大了钢筋端部横截面积 同时钢筋经冷镦 加工后 钢材的屈服和极限强度均有所提高 从而可 确保接头的实际强度高于钢筋母材强度 2 钢筋镦粗技术要点 钢筋的镦粗是采用专 用的钢筋镦头机来实现的 镦头机为液压设备 由高 压油泵作为动力源 镦头机有两种类型 分置油缸型 和串连油缸型 其共同的特点是将需要镦粗的钢筋推 入镦头模形成镦粗 头 镦头完 成后 转动换 向 阀 此 时 高压油进入回程油腔 接着夹紧活塞和镦头活塞反向 移动 松开夹片 取出带镦头的钢筋 操作十分简单 生产效率也比较高 一般镦粗一个头约 3 0 4 0 s 3 钢筋直螺纹制作技术 在钢筋镦粗段上制 做直螺纹的技术也分二种类型 切削螺纹和剥肋滚轧 螺纹 切削螺纹是用专用机械对钢筋镦粗段加工直 螺纹 而剥肋滚轧螺纹则是通过冷轧工艺形成直螺 纹 这样不但能加大接头部分的钢材密度 而且能提 高接头的抗拉强度 2 2 剥肋滚轧直螺纹 1 工作原理和适用范 围 通过冷 轧工艺形成 直螺纹 加大接头部分的钢材密度 提高接头的抗拉 强度 然后用直螺纹套筒将两根待对接的钢筋连在一 起 由于工序少 连接强度高 施工方便 单个接头 成本 大 大 降 低 可 连 接 横 竖 斜 向 的 H R B 3 3 5 H R B 4 0 0级 同径 或异径 钢筋 适 用性 强 在狭 小场地 钢筋排列密集处均能灵 活操作 适 用于要 求充 分发挥 钢筋强 度或对 接头延性要求高 的各类混凝 土结构 2 施工工艺如图 1 所 示 l 检 验 钢 L 滚 轨 钢 筋 一 加 工 后 毛 刺 太 多 的 丝 头 要 用 钢 1 一 划 1 妻 譬 嘉 合 格 的 1 一 在加 工合 格的 钢筋 L 一 质 检员 按加 工数量 的1 0 L 一 两端 分别 拧上 塑料l l抽检 对不 合格的 丝头 要 l l保护帽和连接套 l 重新加工并加倍抽检 l 一抽检合格后填写真螺 纹加工检验记录 钢 存放备用 图l施工工艺流程 3 技 术要 求 先 对钢筋 端部进行 滚轧 一 次 成型直螺纹 按钢筋 规格所对应 的对刀棒 调整 滚丝 头内孔最小尺寸及胀刀环 调整剥肋挡块及滚轧行程 开关位置 保证剥肋段的直径及滚轧螺纹的长度符合 表 1 的规定 加工丝头时应采用水溶性切削液 严 禁用机油作切削液或不加切削液加工丝头 作业人 员应认 真检查 丝 头 的加工 质量 不合 格 的及 时处 理 且每加工 1 0个丝头 用通端螺 纹环规 止 端螺 纹环 规 检查一次 并剔除不合格丝头 所用的套筒必须有 出厂的质量证明书及合格证 详细标明套筒的型号 数量 所用钢材的炉批号 机械性能等 连接钢筋时 应对正轴线将钢筋拧入连接套筒 对已经拧紧的接头 做标记 与未拧紧的接头区分开 套筒每端外露的完 整丝扣数不宜超过 1 5扣 表 1 标准型套筒几何尺寸 规格 螺纹直径 套筒外径 套筒长度 规格 螺纹直径 套筒外 径 套筒长 度 4 经济性与技术特点 剥肋滚轧直螺纹连接 不需使用力矩扳手 施工方便 大幅度提高了施工速 度 降低人工费 与镦粗后切削螺纹相 比 用本工艺 制做钢筋丝头可以降低钢筋端部的镦粗量 减小套筒 尺寸 与普通滚轧直螺 纹钢筋接 头相 比 滚轧 螺纹 前 先进行钢筋少量镦粗 其主要功能是对钢筋进行整 形 克服 热轧 钢筋 尺寸 公差 和形位 公差 过大 时 滚 轧 出的螺纹 易出现 缺牙 秃牙 螺 纹光 洁度差 等弊端 钢 筋 少量镦 粗后进行 滚轧可 明显改善 螺纹质 量 进 一 步 提高接头的强度及可靠 性 2 3 滚轧直螺纹钢筋接头 1 基本 原理 滚 轧直螺纹连 接是通过 在滚 轧 螺纹过程 中提 高钢 筋 材料 强度 来补 偿钢 筋净 截 面 面 积减小而给钢筋强度带来的不利影响 使滚轧后的钢 筋接头能基本保持与钢筋母料等强 滚轧直螺纹钢 筋连 接 目前 主要 分为 直 接滚 轧直 螺纹 钢筋 接 头 和剥 肋滚轧 直螺纹钢筋 接头两种类 型 我 国最 早 出现 的直 接滚轧直螺 纹钢筋接头 是 使用滚丝 机直接 在钢 筋端 部滚丝的一种工艺 剥肋滚 扎直螺纹 钢筋接 头是对 上 述工艺的一种改进 它是在滚轧螺纹前先将钢筋的纵 横肋 剥去 然后 再进行 滚 丝 两者 滚丝 机结 构 大体相 同 只是滚丝机 的机 头及机头前后 机械 限位部 分有 所 区别 前者将套丝机头改为滋丝机头而 已 2 技 术 特点 工 艺和操 作 简单 且设 备 投 资 少 接头强度 高 最 适合钢筋 尺寸公 差小 的情况 当钢 筋尺寸公差或形位公 差过大 时 易 出现缺牙 秃牙 表 面光洁度差等现象 影响接头质量 严格控制丝头直 赵 苏玲等 粗钢筋螺纹连接施工工艺与质量控制 5 9 径及圆柱度也是重要的 否则 接头易出现接头滑脱 3钢筋端部螺纹 的质量控制 钢筋端部螺纹 简称丝头 的质量控制是正确实 施本技术的关键 其要点有 1 必须选择良好的设备和科学的工艺参数 操作工人必须进行岗前培训 经考核合格后持证上岗 2 经 自检合格的钢筋丝头 应随机抽取 同类 规格数量不少于 1 0 如有一个不合格应全数检查 用专用量规检查丝头长度 逐个检查丝头的外观质量 3 接头安装时 应保证丝头在套筒 中央位置 相互顶紧 用专用扭矩扳手对安装好 的接头进行抽 检 检查是否满足规定的力矩值 4 接 头 的质 量验 收 按 检验 批进 行验 收 每 一 验收批必须随机截取 3个接头试件作抗拉强度试 验 均符合相应等级的要求时评为合格 否则应再取 双培试件进行复检 复检中如仍有 1 个试件的强度不 符合要求 则该验收批评为不合格 4工程应用实例 由我司承建 的金融 大 厦工 程位 于某 市 丰 和西 路 以东 会展路 以北 用地面 积 1 0 8 1 1 m z 总建筑 面积 6 5 8 5 3 1 3 m 其 中地下室 1 2 5 7 1 4 2 m 地上 2 4层 地下 2层 建筑高度 9 9 8 0 m 室外地坪至女儿墙 主 楼采用现浇混凝土框架核芯筒结构体系 建筑结构的 类别为丙类 抗震设防烈度为6度 使用年限为 5 0年 工程 0 0 0 0相 当于绝对标高 2 0 4 5 0 室 内外高差 4 5 0 m m 竖向构件竖向主筋设计为 级钢筋 钢筋规格 1 2 o一 啦5 水平构件钢筋设计为 级钢筋 钢筋规格 1 6一 5 以此为例 按照当时 2 0 0 8年 市场价格进 行分析 情况如表 2所示 经过对 比分析 在需要在构件上进行连接的钢筋 采用镦粗螺纹连接 其它采用闪光对焊 保证了施工 进度和施工质量 取得了较好的经济效益和社会效益 5结语 随着国家对环保节能的大力支持和强制推广 高 强钢筋的发展得到了速猛发展 但由于高强钢筋直径 偏大 强度高 焊接性差 传统的钢筋焊接无法满足要 求 绑扎连接一方面无法满足钢筋之间的净间距要 求 另一方面也不经济 剥肋滚轧直螺纹加工过程中 对钢筋削减了钢筋直径 降低 了钢筋的抗拉承载力 加上施工精度要求高 施工工艺相对复杂 而钢筋镦 粗直螺纹连接技术恰恰弥补了上述缺陷 所以成为 目 前粗钢筋连接首选 表2 技术性和经济性对比分析 粗钢筋连接首选 机械连接 而机械 连接 中首选镦 粗 直螺 纹连 接 在 实 际选用 时 应 根 据现