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【摘 要】钢筋直螺纹套筒连接技术,具有接头力学性能好,连接质量稳定,安全可靠;直螺纹连接无污染、节省材料、成本低;操作简便,可全天候施工,缩短施工工期等优点,已在工民建、水电和道路桥梁工程中值得推广及应用。
【关键词】建筑钢筋工程;直螺纹套筒连接;施工;检验;控制
一、钢筋直螺纹套筒连接技术的原理
钢筋直螺纹套筒连接技术的结构原理,是将待连接的钢筋端部的纵肋和横肋用切削的方法剥掉,然后直接滚轧成普通直螺纹,再用特制的直螺纹套筒连接起来,形成钢筋连接。由于钢筋端部经过滚压成型,螺纹及钢筋强度有所提高,弥补了螺纹底径小于母材基圆直径对强度削弱带来的影响,实现钢筋等强度连接;滚轧前后的钢筋端头直径相同,从而保证了轧压成型螺纹精度一致性。这种连接的优点在于螺纹牙型好,精度高,无虚假螺纹,连接质量稳定可靠,接头力学性能好,超过钢材母材强度。钢筋直螺纹套筒连接技术可对钢筋Φ16~40 mm的HRB400、HRB335钢筋进行连接。
二、对材料的要求
材料要求钢筋进场时,要有出厂质量证明书、试验报告单、钢筋表面或每捆钢筋均应有标志。检查内容包括:外观检查、标志,并按标准(同一规格、同一炉号、同一生产工艺,每批重量不大于 60T,抽取四根)抽取试样作力学性能试验,合格后方可使用。
三、施工工艺及质量控制
1、工艺流程
(1)钢筋丝头加工
钢筋原材料检验→钢筋断料→丝头加工→丝头检验→带帽保护→连接套筒检验→分类存放待用。
(2)钢筋连接
钢筋就位→拧下钢筋保护帽或套筒保护盖→丝头旋入套筒→接头拧紧→自检→作标记→施工检验。
2、操作工艺
(1)钢筋端面平头:宜采用砂轮切割机或其它专用切断设备,严禁气割。要使得钢筋端面与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或扭曲,钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直。
(2)根据所加工钢筋规格,调整剥肋行程档块的位置,保证剥肋长度达到要求值。剥肋长度与钢筋规格的关系见表 1。
(3)丝头加工,即剥肋滚压直螺纹,标准型直螺纹丝头长度不应小于连接套筒长度的 1/2,允许加工误差(0,+2p)(p 为螺距);牙顶宽度大于 0.3p 的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长。丝头加工时应使用水性润滑液,不得使用油性润滑液,当气温低于 0℃时,应掺入 15%~20%亚硝酸钠。
根据所加工钢筋规格,调整行程开关压块的位置,保证滚轧螺纹有效长度达到要求值,螺纹有效长度与钢筋规格的关系见表 2。
(4)丝头加工好后带上保护帽,防止螺纹被磕碰或被污染破坏丝头;抽检合格后,按规格型号及类型进行分类存放。
(5)钢筋连接:连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒丝扣应干净、完好无损。钢筋就位后拧下钢筋保护帽或套筒保护盖,将其与套筒对正,然后使用扳手或管钳等工具旋转套筒,将连接接头拧紧,连接时钢筋应对正轴线,钢筋丝头在套筒中央位置应相互顶紧,安装后的外露外露螺纹不宜超过 2p。
(7)结构构件中纵向受力钢筋接头易相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径的 35d 的区段内,接头的受力钢筋截面面积占钢筋总截面面积的百分率,应符合下列规定:
①、接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位,当需要在高应力部位设置接头时,在同一连接区段内Ⅲ级接头的接头百分率不应大于 25%,Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%。
②、接头宜避开有好抗震设防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区;当无法避开时,接头的百分率不应超过 50%。
③、受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率可不受限制。
根据待连接钢筋的实际情况,选择好套筒的型号、丝扣的方向,并及时调整因在下料、加工丝头、随机切断抽验检验而切短了的钢筋。
(7)剥肋直螺纹接头应使用管钳和力矩扳手进行施工,将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧,经拧紧后的滚压直螺纹接头应随手刷上红漆以作标识,防止工人由于劳动强度大一时疏忽拧不紧和以方便现场抽检。单边外露丝扣长度不应超过2p。
四、接头质量检验
(1)钢筋连接作业开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求:
①、每种规格钢筋的接头试件不应少于3 根;
②、接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;
③、3 根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值,同时尚应不小于 0.9 倍钢筋母材的实际抗拉强度。
(2)现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。对接头有特殊要求的结构,应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。
(3)用扭力扳手按所规定的接头拧紧力矩值抽检接头的力矩质量。抽检数量为:梁、柱按接头数的15%且每个构件的接头抽检不少于 1 个接头,每批抽检 3 个接头。抽检的接头应全部合格;如有一个接头不合格,则该验收批接头应逐个检查并拧紧。
(4)直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以 500 个作为一个验收批进行检验。在现场连续检验十个验收批,其全部单向拉伸试验一次抽样合格时,验收批接头数量可扩大为1000个。
(5)对每一验收批,应在工程结构中随机抽取3个试件作单向拉伸试验。当3个试件抗拉强度均不小于A级接头的强度要求时,该验收批判为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求,则应加倍取样复检。
(6)直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种:钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中 滑脱,只要满足强度要求,任何破坏形式均可判断为合理。
五、施工安全及注意事项
(1)做好接地保护,确保人身安全。
(2)操作过程中,如遇异常,立即停机检查,排除故障后方可加工。
(3)调整尺寸或换轮时,应先关闭总电源开关,防止错误操作损机伤人。(4)加工丝头时,如有拐筋,应先加工丝头,再进行钢筋弯曲,否则容易造成人员或设备损坏。
(5)钢筋两头加工,应一头拧套筒,一头拧保护帽,防止搬运时碰坏丝头。
(6)钢筋在套丝前必须对钢筋规格及外观质量进行检查,如发现有端头弯曲,必须先进行调直处理,钢筋边肋如果超差,先将边肋砸扁后方可施工。
(7)对已经加工成型的钢筋丝扣要有连接套的保护,不得损坏丝扣,丝扣上不得粘有水泥砂浆等污物。
(8)钢筋必须合格,提供的螺纹连接套的规格和质量必须符合要求。
(9)直螺纹外露丝扣不得超过二个完整扣,否则应重新拧紧或加固处理。
(10)接头强度必须经取样检测合格后方可使用于结构。
(11)钢筋的接头位置、规格、同一区段内有接头面积百分率,必须符合设计与规范要求。
参考文献:
[1]建筑业 10 项新技术应用指南(ISBN:9787112129157)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]蒋志勇.钢筋直螺纹连接技术在工程建设中的应用[J].广西水利水电,2010.
【关键词】建筑钢筋工程;直螺纹套筒连接;施工;检验;控制
一、钢筋直螺纹套筒连接技术的原理
钢筋直螺纹套筒连接技术的结构原理,是将待连接的钢筋端部的纵肋和横肋用切削的方法剥掉,然后直接滚轧成普通直螺纹,再用特制的直螺纹套筒连接起来,形成钢筋连接。由于钢筋端部经过滚压成型,螺纹及钢筋强度有所提高,弥补了螺纹底径小于母材基圆直径对强度削弱带来的影响,实现钢筋等强度连接;滚轧前后的钢筋端头直径相同,从而保证了轧压成型螺纹精度一致性。这种连接的优点在于螺纹牙型好,精度高,无虚假螺纹,连接质量稳定可靠,接头力学性能好,超过钢材母材强度。钢筋直螺纹套筒连接技术可对钢筋Φ16~40 mm的HRB400、HRB335钢筋进行连接。
二、对材料的要求
材料要求钢筋进场时,要有出厂质量证明书、试验报告单、钢筋表面或每捆钢筋均应有标志。检查内容包括:外观检查、标志,并按标准(同一规格、同一炉号、同一生产工艺,每批重量不大于 60T,抽取四根)抽取试样作力学性能试验,合格后方可使用。
三、施工工艺及质量控制
1、工艺流程
(1)钢筋丝头加工
钢筋原材料检验→钢筋断料→丝头加工→丝头检验→带帽保护→连接套筒检验→分类存放待用。
(2)钢筋连接
钢筋就位→拧下钢筋保护帽或套筒保护盖→丝头旋入套筒→接头拧紧→自检→作标记→施工检验。
2、操作工艺
(1)钢筋端面平头:宜采用砂轮切割机或其它专用切断设备,严禁气割。要使得钢筋端面与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或扭曲,钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直。
(2)根据所加工钢筋规格,调整剥肋行程档块的位置,保证剥肋长度达到要求值。剥肋长度与钢筋规格的关系见表 1。
(3)丝头加工,即剥肋滚压直螺纹,标准型直螺纹丝头长度不应小于连接套筒长度的 1/2,允许加工误差(0,+2p)(p 为螺距);牙顶宽度大于 0.3p 的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长。丝头加工时应使用水性润滑液,不得使用油性润滑液,当气温低于 0℃时,应掺入 15%~20%亚硝酸钠。
根据所加工钢筋规格,调整行程开关压块的位置,保证滚轧螺纹有效长度达到要求值,螺纹有效长度与钢筋规格的关系见表 2。
(4)丝头加工好后带上保护帽,防止螺纹被磕碰或被污染破坏丝头;抽检合格后,按规格型号及类型进行分类存放。
(5)钢筋连接:连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒丝扣应干净、完好无损。钢筋就位后拧下钢筋保护帽或套筒保护盖,将其与套筒对正,然后使用扳手或管钳等工具旋转套筒,将连接接头拧紧,连接时钢筋应对正轴线,钢筋丝头在套筒中央位置应相互顶紧,安装后的外露外露螺纹不宜超过 2p。
(7)结构构件中纵向受力钢筋接头易相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径的 35d 的区段内,接头的受力钢筋截面面积占钢筋总截面面积的百分率,应符合下列规定:
①、接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位,当需要在高应力部位设置接头时,在同一连接区段内Ⅲ级接头的接头百分率不应大于 25%,Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%。
②、接头宜避开有好抗震设防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区;当无法避开时,接头的百分率不应超过 50%。
③、受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率可不受限制。
根据待连接钢筋的实际情况,选择好套筒的型号、丝扣的方向,并及时调整因在下料、加工丝头、随机切断抽验检验而切短了的钢筋。
(7)剥肋直螺纹接头应使用管钳和力矩扳手进行施工,将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧,经拧紧后的滚压直螺纹接头应随手刷上红漆以作标识,防止工人由于劳动强度大一时疏忽拧不紧和以方便现场抽检。单边外露丝扣长度不应超过2p。
四、接头质量检验
(1)钢筋连接作业开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求:
①、每种规格钢筋的接头试件不应少于3 根;
②、接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;
③、3 根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值,同时尚应不小于 0.9 倍钢筋母材的实际抗拉强度。
(2)现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。对接头有特殊要求的结构,应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。
(3)用扭力扳手按所规定的接头拧紧力矩值抽检接头的力矩质量。抽检数量为:梁、柱按接头数的15%且每个构件的接头抽检不少于 1 个接头,每批抽检 3 个接头。抽检的接头应全部合格;如有一个接头不合格,则该验收批接头应逐个检查并拧紧。
(4)直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以 500 个作为一个验收批进行检验。在现场连续检验十个验收批,其全部单向拉伸试验一次抽样合格时,验收批接头数量可扩大为1000个。
(5)对每一验收批,应在工程结构中随机抽取3个试件作单向拉伸试验。当3个试件抗拉强度均不小于A级接头的强度要求时,该验收批判为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求,则应加倍取样复检。
(6)直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种:钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中 滑脱,只要满足强度要求,任何破坏形式均可判断为合理。
五、施工安全及注意事项
(1)做好接地保护,确保人身安全。
(2)操作过程中,如遇异常,立即停机检查,排除故障后方可加工。
(3)调整尺寸或换轮时,应先关闭总电源开关,防止错误操作损机伤人。(4)加工丝头时,如有拐筋,应先加工丝头,再进行钢筋弯曲,否则容易造成人员或设备损坏。
(5)钢筋两头加工,应一头拧套筒,一头拧保护帽,防止搬运时碰坏丝头。
(6)钢筋在套丝前必须对钢筋规格及外观质量进行检查,如发现有端头弯曲,必须先进行调直处理,钢筋边肋如果超差,先将边肋砸扁后方可施工。
(7)对已经加工成型的钢筋丝扣要有连接套的保护,不得损坏丝扣,丝扣上不得粘有水泥砂浆等污物。
(8)钢筋必须合格,提供的螺纹连接套的规格和质量必须符合要求。
(9)直螺纹外露丝扣不得超过二个完整扣,否则应重新拧紧或加固处理。
(10)接头强度必须经取样检测合格后方可使用于结构。
(11)钢筋的接头位置、规格、同一区段内有接头面积百分率,必须符合设计与规范要求。
参考文献:
[1]建筑业 10 项新技术应用指南(ISBN:9787112129157)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]蒋志勇.钢筋直螺纹连接技术在工程建设中的应用[J].广西水利水电,2010.