直螺纹钢筋连接技术在高墩施工中的工程应用

1、镦粗直螺纹钢筋连接技术在高墩施工中的工程应用苏思念（禹阎高速公路项目经理部）摘 要：有“西北第一桥”美誉之称的徐水沟特大桥，在近百米的高墩施工中，钢筋连接首次采用等强镦粗直螺纹连接技术。本文主要介绍在高墩施工中采用等强镦粗直螺纹施工工艺、质量控制技术措施，供以后在不同领域的土木工程施工中借鉴应用。关键词：高墩施工 等强镦粗 直螺纹连接 施工技术引言：在工程土木施工中，钢筋的连接是很普通而又是必须的一道工序，钢筋的连接方式有绑扎搭接、搭接电弧焊、电渣压力焊、锥螺纹连接、套筒挤压连接、闪光对焊等等，但在实际的工程施工中，如何在保证质量的前提下，施工比较方便并能加快施工进度确保工期，往往钢筋的连接是

2、非常关键的问题。在徐水沟特大桥近百米高墩身施工中我们首次采用等强直螺纹连接方式的新领域施工技术。一、工程概况以及钢筋接头情况 徐水沟特大桥主桥上部为（110+2200+110）m预应力砼连续刚构单箱单室箱型桥梁，采用悬臂法施工；下部墩身高度达到98米，为双柱式柔性薄壁矩形空心墩，尺寸为700400cm，壁厚为110cm和70cm。其主墩每个单柱墩身截面钢筋的配筋大直径钢筋28mm的有320根，内有22mm的有104根，每墩有4个墩柱，由于钢筋的定尺长度为9米，则钢筋的接头工作量整个主桥达到了17万个左右。二、镦粗直螺纹接头工作原理 镦粗直螺纹钢筋连接技术是对被连接的粗钢筋钢筋端部进行冷镦扩粗、

3、切削直螺纹、套丝3道工序，并用专用套筒连接的一种机械连接技术。该连接技术是利用冷作硬化原理，使用冷镦机可使钢筋内部晶格沿钢筋端部经局部冷镦扩粗后，不仅横断面扩大而且强度也有所提高，再在镦粗段上切削时不会造成钢筋母材横截面的削弱，再扯丝后用套筒连接，这样大幅度的提高螺纹的综合性能，充分发挥钢筋母材的强度，实现等强直连接。三、镦粗直螺纹接头施工和质量控制技术 1、镦粗直螺纹钢筋连接技术的工艺流程镦粗直螺纹钢筋连接技术的工艺流程为：钢筋下（配）料 钢筋端部局部冷镦扩粗削直端部用套丝机扯丝螺纹质量检验套筒在墩上现场连接接头检验完成。2、接头采用等强直螺纹连接技术进行施工，其主要施工步骤为：A：钢筋端部

4、镦粗（采用专用的冷镦机机械进行）镦粗机采用LD800型号，根据行业标准要求镦粗压力根据钢筋的直径有关取不同的压力，如28钢筋则取2426MPa，用高压油泵并经过标定自身带有压力表，主要将钢筋端头镦粗至标准的油表读数要求压力即可，用眼睛可直接判断，在每批钢筋加工前作镦头试验，以镦粗量合格为标准来调整最佳镦粗压力和缩短量。 （采用专门的冷镦机） （端部冷镦扩粗连接）B：切削直螺纹（采用砂轮切割机进行），要求如下：钢筋原材料下料加工时采用砂轮切割机锯，每次下料时钢筋应切割到位，断面要平整并与钢筋轴线垂直。断面必须垂直，否则钢筋的丝口将严重不够并将产生使端部成为一些虚假丝口，影响连接质量。 （切削套丝

5、后） （等强镦粗标准型直螺纹）C：攻直螺纹丝口（用专门的套丝机进行）利用直螺纹套丝机进行将钢筋两端加工成丝口，并用专用的检测丝口筒进行检查丝口长度是否足够；经检验合格后应立即带上保护套，防止在搬运过程中碰伤或污染丝口，避免吊到墩上后无法连接或连接不到位 。在施工时应注意：应严格控制好丝口加工长度，设备在出厂时一般将丝头长度控制点调整好，到现场后用挡铁控制钢筋的初始位置，即可保证丝口长度。当设备长期使用时会使螺栓松动，丝口控制点发生位移，影响丝口长度，应及时的调整设备。 （专用套丝机设备） （加工后整齐的丝口）D：套筒和用连接套筒对接钢筋；（1）、为了充分发挥钢筋的母材强度，连接套筒的设计强度大

6、于等于钢筋抗拉强度标准值的1.2倍。螺纹接头采用标准套筒的规格和尺寸。标准型接头即套筒长度均为2倍钢筋直径，如28钢筋，套筒长度为56mm，钢筋丝口长度为28mm。（2）、在墩身施工时，首先利用塔吊提升操作平台提升架，并临时采用葫芦进行固定提升架，人员操作利用外模和内提升架平台；首先将已加工好的主筋，利用塔吊运到外模或提升架上，然后用人工一根一根的与已经灌注混凝土上的钢筋去掉保护套后，现场接长时首先要固定钢筋，采用墩上的定位架固定钢筋，然后找平确定其水平、垂直位置，先将套筒拧入一端（已经灌注混凝土上的钢筋）用普通扳手扭紧后，丝头端面即在套筒中央，再将竖立起的接长钢筋丝头拧入并用普通扳手扭紧。施

7、工时应注意套筒两端外露的钢筋丝口圈数不得超过1.5圈，最好控制在（10.5）圈范围内。用普通扳手扭紧即可，而扭紧力矩对接头强度影响不大，连接不受工人技术水平的影响。 （提升固定架） （已经绑扎好的接头）3、镦粗直螺纹接头质量控制与检验A：接头检验时必须符合技术规范以及钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-96和行业标准墩粗直螺纹钢筋接头JG/T3057-1999为依据。B：现场接头检验时必须对丝口的长度（标准型接头要求控制在+1PP为螺距）和丝口的质量进行逐根目测检查，要求牙形饱满、牙顶宽超过0.6mm秃牙部分累计长度不超过一个螺纹周长。并每开始加工10个左右利用卡规、环规、检验螺母等检验一次

8、，不合格的必须进行二次扯丝。接头试件必须在桥墩的施工作业面中随机截取，这样绝对保证工程施工质量。C：套筒两端外露的钢筋丝口圈数不得超过1.5圈，最好控制在（10.5）圈范围内，既不能外露丝口太多，以不能一点不露。如果一点丝口不露，就不能保证钢筋端面互相顶紧贴合，对接头的变形量影响很大。D：根据实验室随机取样的不同类型共400多个接头作单向拉伸试验统计进行数理分析，结果28接头平均值为565Mpa，均方差为=11.6Mpa，均大于规范规定的490 Mpa，施工现场对28和22的钢筋母材随机抽样的试验后，得出具有96%保证率，抗拉强度达到570 Mpa以上，实验证明，在同一保证率下，接头抗拉强度为

9、母材的96.9%，则视为等强度连接。四、经验与教训 在加工的接头必须对镦粗的缩短量以及镦粗压力进行仔细把关，同时丝口的长度和丝口的质量进行逐根目测检查，并每开始加工10个左右利用卡规、环规、检验螺母等检验一次，不合格的必须进行二次扯丝。在吊上桥墩之前必须检验合格后才能使用。否则到了桥墩上然后再处理将是很麻烦的事情，最后再采取补强采用绑条焊接，即费劳力是又耽误工期，同时以带来经济的损失。五、结束语采用镦粗直螺纹连接技术与其他钢筋连接方式相比，镦粗直螺纹连接具有以下特点：A、接头强度高（等强级接头，100%发挥钢筋强度）；B、连接速度快（套筒短，螺纹丝口少，只需要普通扳手拧紧，而扭紧力矩对接头强度影响不大，连接不受工人技术水平的影响）；C、应用范围广（可用于其他工程，现在大部分设计者都偏向）；D、适应性强（现场施工时风雨停电状态下均能进行钢筋连接）；E、生产效益高（现场工人进行操作时，镦粗、切削一个丝头仅需要3040秒，同时为在墩上施工减少了很多工序）；F、节材、节能、经济等等（与人工进行焊接、冷挤压套筒相比，可节省同类材料70%，我们工作量大，这样无形的比较相对节省资金达到近10万元。 大直径钢筋采用镦粗直螺纹连接技术，不仅解决了施工进度问题同时以带