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【摘要】我国粗钢筋机械连接技术是八十年代中后期才开始发展的,近年来,钢筋机械连接发展较快,特别是钢筋镦粗直螺纹套筒连接技术近几年广泛应用于公路桥梁桩基础和墩柱的连接。本文通过实践经验,对该连接施工工艺、质量控制技术措施等进行介绍,可供以后类似工程参考应用
【关键词】钢筋镦粗;套筒;连接
【中图分类号】TU74【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)24-0102-02
1.前言
在公路桥梁粗钢筋连接施工中,多采用焊接工艺,焊接不仅浪费材料,而且速度慢,现场质量难以控制,从环保的角度上考虑,也应当尽量减少焊接施工。因此,如何解决钢筋连接是一个关键的技术问题。随着标准化管理的逐步推广,从质量、进度、环保等方面考虑,对于直径≥25mm的钢筋连接大多采用镦粗直螺纹套筒连接。
2.钢筋镦粗直螺纹连接工艺特点
钢筋接头连接方式通常分为焊接接头、搭接接头和机械接头。其中机械接头又分为四种:套筒挤压接头、锥螺纹接头、滚轧直螺纹接头、镦粗直螺纹接头。
钢筋机械接头按其性能分为SA、A、B、C四个等级。SA、A级接头以钢筋抗拉强度标准值ftk作为强度检验指标,B级接头以钢筋屈服强度fyk的1.35倍作为强度检验指标,C级接头只能受压不能受拉。
镦粗直螺纹钢筋接头是利用冷镦头机先将钢筋连接端部镦粗,然后再利用专用机床对镦粗段进行套丝,利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来的一种钢筋接头。这种技术不但弥补了钢筋焊接连接的不足,而且综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点,具有接头强度高、与母材等强、质量稳定、施工操作方便、连接速度快、应用范围广、节约材料、综合经济效益好等优点。
3.连接施工工艺和质量控制
3.1施工机具准备
墩粗螺纹连接需要配备以下施工机械:钢筋液压冷镦机、钢筋直螺纹套丝机、无齿锯切割机、扭力扳手、量规(通规、止规、月牙规)等。
3.2施工工艺流程
钢筋下料→钢筋端部局部冷镦扩粗→削直端部→用套丝机车丝→螺纹质量检验→套筒在现场连接→接头检验→完成。
图2钢筋切断后合格截面图3钢筋切断后不合格的马蹄形截面
3.3.2钢筋端部镦粗
镦粗机前的架子高度应该与镦粗机的高度相适应,以保证镦粗时钢筋处于水平位置,不会出现镦粗后镦粗头的歪斜情况。且工人应随时观察机器的运转情况,按要求严格控制压力表的度数。度数偏小会影响镦粗头的长度;而过大会使镦粗头强度变小甚至出现裂纹,重则损毁机械。
钢筋镦粗用的镦粗机能自动实现对中、夹紧、镦粗等工序,每次镦头所需时间约为30~40s,根据行业标准要求镦粗压力与钢筋直径有关。高压油泵要经过标定、自身带有压力表,将钢筋端头镦粗至标准的油表读数要求压力即可,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。
表1钢筋端头镦粗技术参数一览表
图4正常镦粗后的钢筋外观
3.3.3套丝机攻丝及质量控制
钢筋接头丝头加工时,应采用水溶性切削润滑液,不得使用机油做润滑液或不加润滑液套丝,当气温底于0°时,通过掺入15~20%的来硝酸钠来防冻。钢筋丝头加工质量应达到牙形饱满、无断牙、秃牙等缺陷。用专用的检测丝口筒检查其长度合格后,立即带上保护套,防止在搬运过程中碰伤或污染。施工时应注意:(1)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;(2)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,应及时调整设备。
表2钢筋丝头螺纹加工长度一览表(单位:mm)
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+1P(P为螺距))和丝口的质量进行逐根目测检查,每开始加工10个左右,应利用量规等检验,不合格的必须进行二次车丝。接头试件必须在桥墩的施工作业面中随机截取,以保证工程施工质量。
表3丝头质量检验要求
3.3.4连接套筒对接钢筋及质量控制
为了充分发挥钢筋的母材强度,连接套筒的设计强度应大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。
钢筋连接之前,先回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑料密封盖,并检查钢筋规格是否和连接套筒一致,检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁。若发现杂物或锈蚀要必须用钢丝刷清理干净,否则会影响钢筋连接接头的质量。现场连接钢筋时,应用管钳扳手拧紧,应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧,并保持套筒的居中位置。拼接完成后,两端外露丝扣不超过一个完整丝扣。加长型接头的外露丝扣不受限制,但应另有明显标记以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。
(1)标准丝头型接头的连接:把装好连接套筒一端钢筋拧到被连接钢筋上,然后用扳手拧紧钢筋,使两根钢筋相对顶紧,使套筒两端外露的丝头不超过1个完整扣,连接即告完成,随即画上标记。
(2)加长丝头型接头的连接:先将锁紧螺母及标准套筒按顺序全部拧在加长丝头钢筋一侧,将待接钢筋的标准丝头靠紧后,再将套筒拧回到标准丝头一侧,并用扳手拧紧,再将锁紧螺母与标准套筒拧紧锁定,连接即告完成。
表3钢筋接头拧紧力矩表
4.结语
镦粗直螺纹钢筋接头施工方便,施工操作简单易学,丝头提前预制,现场连接速度快,工效比焊接高,而且现场接头连接作业时不用电、不用气,也不需机械设备。通过实践发现,该技术大大降低了钢筋的损耗率,降低了成本,也克服了钢筋焊接中接头质量不易控制的问题,具有良好的经济效益和实用价值。
参考文献
[1]墩粗直螺纹钢筋接头(JG171—2005).
[2]公路桥涵施工技术规范(JTGF50-2011).