论文部分内容阅读
摘要:随着建筑施工技术的发展,在国内桥梁中钢筋连接采用机械连接的方式已经较为成熟,《钢筋机械连接通用技术规范》JGJ 107- 2003的发布出台更是为钢筋机械连接提供了技术基础。现如今,在桥梁钢筋的应用和推广上,主要采用低成本以及便于制作的“滚轧直螺纹接头”,这种接头不易受环境和气候的影响,接头的质量具有一定可靠性。本文主要通过国内钢筋连接(机械连接)技术、桥梁钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术、浅谈钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术三个方面的内容对国内钢筋连接(机械连接)技术的现状进行阐述,希望能够对同类研究提供一定的借鉴意义。
关键词:桥梁钢筋、机械连接、技术现状
在桥梁的连接过程中,通常使用传统可靠的搭接方式进行钢筋连接,但是这种方式存在一定的局限性,当钢筋的直径较大时,需要搭接的长度也会变长,造成材料的浪费,不是一种经济的连接方式。
如果使用焊接的方式,则要考虑对环境的影响,且这种方式不容易保证接头的质量。具体原因有以下几点:由于有专业能力的焊工缺乏,在焊接时一般选用缺乏熟练合格水平的焊工;具体的焊接质量要结合当地的气候环境,在冬天焊接钢筋冷却较快容易发脆,而在南方焊接时,遇到突然下雨的天气也会使焊接口快速冷却,易发脆;为了保证焊接质量,钢筋要达到基本可焊性,但目前市面上流通的钢筋质量不一,甚至有些是假冒伪劣产品。种种因素均造成了接头质量的不稳定性,所以在框架梁和框架柱的连接过程中不主张用焊接接头,在梁、柱的纵筋和箍筋、拉筋及预埋件之间的连接时也不能采用焊接的方式。
一、国内钢筋连接(机械连接)技术
为了解决直径较大的粗钢筋之间连接成本高耗材多的问题,在八十年代中后期逐渐发展了用于粗钢筋的机械连接技术于。机械连接在套筒冷挤压的开发应用过程中逐渐发展壮大,出现了像镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹等的开发成果,为桥梁钢筋连接和对桥隧建筑业的发展奠定了技术基础,起到了极大的推动作用。
套筒冷挤压技术、镦粗直螺纹、和剥肋滚压直螺纹的出现虽然解决了很多关于成本和耗材方面的问题,但也存在一些不足。套筒冷挤压连接技术的动力源是由电机带动高压油泵产生的,工作原理是通过挤压机沿径向挤压连接套筒,套筒在挤压的过程中发生塑性变形,从而达到与钢筋相互咬合的效果,然后形成一个整体,实现力的传递。这种设备比较笨重,设备精度低,不够经济环保,工人的劳动强度也较大,连接的速度较低,如果设备不经常保养很容易出现漏油问题,漏油会污染钢筋,影响钢筋正常效力的发挥,给后期的维修也带来诸多不变。
镦粗直螺纹具体的连接过程:先切掉钢筋的马蹄形端头,钢筋端头处运用钢筋镦头机镦粗,然后在直螺纹套丝机的作用下将粗端头切削成直螺纹,最后在直螺纹套筒中连接待对接的钢筋。这种连接方式的工序较多,且钢筋端头经过镦粗后头部的金相组织会发生变化,不用经过回火處理,在端头处就会将应力集中,降低了整体的延性,不利于改善接头受力。
剥肋滚轧直螺纹连接技术的出现是为克服滚压直螺纹连接技术的缺陷,也因为这项技术克服了上述提到的种种缺陷而受到了广泛应用。
二、桥梁钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术
由于钢筋混凝土结构在桥梁、隧道等工程中的广泛应用,钢筋的需求量不断增加,III级和III级以上的钢筋广泛应用于桥梁,隧道,水工,核电等工程中,粗钢筋和大密度的钢筋越来越多,如何对这种钢筋进行安全有效的连接成为在施工中亟待解决的关键问题,钢筋连接方式的选择与经济效益、工程质量和施工的安全性等直接相关。
使用像搭接、焊接等传统的连接方式进行钢筋连接,不仅不安全、不环保、不经济,接头的质量也无法保证,难以满足建筑发展要求。搭接方式只能运用于小规格钢筋之间的连接,如果选用焊接则会出现钢材不稳定、可焊性差等问题,焊接质量的好坏取决于多钟因素的共同作用:比如电源的稳定程度、工期要求、天气环境的影响等,对于防火要求较高的建筑如果直接采用焊接的方式进行钢筋的搭接显然不符合要求。但是如果采用机械连接的方式连接钢筋,不仅能有效缓解上述出现的问题,还能带来社会和经济效益,有利于保护环境,发展可持续建筑、绿色建筑。我国的机械连接方式从80 年代末期引进至今,通过不断引进国外先进技术和我国科研专家的不断努力,钢筋机械连接技术获得了较为成熟的发展。
相比于其他钢筋连接方式,采用机械连接运用于桥梁,隧道的钢筋连接中会有如下几点优势:1、采用机械连接,接头的质量有保证,同时安全可靠;2、机械连接不包含复杂的技术含量,工人很轻松就能把握连接要点,能够做到快速施工;3、机械连接可以用于同径和异径钢筋之间的连接,适用的范围较广;4、机械连接受气候、人为、电力等因素的影响小,可操作性极强;5、机械连接环保安全,不会产生明火,有利于安全文明施工。
《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》中,对钢筋机械连接的等级进行了划分,根据钢筋机械连接的性能将其划分为I、II二个等级。I级接头的强度检验指标为钢筋的抗拉强度标准值ftk,而II级接头的强度检验指标则是用钢筋屈服强度fyk的1.35倍来衡量。虽然都是用钢筋的机械连接,但是性能和等级、应用范围却有很大差异。
在机械连接的发展过程中,国内某公司成功开发出剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术,获得了很大的发展。在这种技术要求下,在桥梁隧道等施工现场只需要设置一台配套滚丝机就能在现场完成钢筋端部的螺纹加工,不仅提高了施工的效率,还能够在钢筋端部施工时对滚轧进行强化,保证了接头性能。
使用钢筋剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术时要先将钢筋肋切削,在切削的过程中逐渐让滚丝前的直径趋于一致,然后滚轧直螺纹。通过对利用这种方式生产的II、III级钢筋进行型式检验,结合工程实践经验可以得出,在这种方式下,接头性能达到了《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》I级要求,同时满足了《镦粗直螺纹钢筋接头JG/T3057-1999》中SA级的所有性能要求,它可以对II、III级钢筋中处于?20-?40直径的同异直径钢筋进行连接,其专用设备既具有剥肋功能又能进行滚丝操作,这种一体机便于操作又具有安全性和可靠性,有很大的发展空间。 (一)制作工艺
运用滚轧直螺纹机械连接时主要有以下三个步骤:
1、钢筋下料然后并平头(具体如图1所示)
2、滚轧直螺纹
3、利用连接套筒对接钢筋
对于?20-?40直径的钢筋而言,如果采用钢筋端部滚丝机电液压一体设备进行,则自动对中、精度高,智能剥肋速度快、滚丝一次成型等工序都能自动实现,而且操作简单快捷,不需要专业师傅教就能轻松上手,只需要45s左右就能完成每个钢筋丝头的加工,加工过程中丝头直径和螺纹精度都能够保持一定的稳定性,连接套筒严格按照设计的规格和精度进行预制,加工出的钢筋能够和套筒达到良好的配合,套筒之间也具备一定的互换性。
(二)滚轧直螺纹钢筋接头的优点
1、接头的抗拉强度高:在常温状态下滚轧直螺纹产生塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒的拉长使得表层金属硬度增加,使得螺纹接头产生了比母材还要高的抗拉强度。
2、接头的性能稳定:由于接头强度高,所以扭紧力矩对它的影响微乎及微,即使在丝扣松动或少拧几扣的情况下也不会对接头的强度带来明显的影响,连接简单易操作,对工人的素质要求低,具有稳定的性能。
3、接头连接的速度快:滚轧直螺纹钢筋接头先进行加工预制然后再施工现场进行装配连接,所以可以实现预制好丝头,将其在钢筋堆放场堆放。当施工工期紧张的状况下,不需要着急赶工进行加工预制,而只需要增加装配工人就能完成现场的安装。
4、应用范围不受限制:滾轧直螺纹钢筋接头的应用范围较广,在各种场合均适用。
5、方便管理:运用这种方式生产出的接头和套筒之间适配性极强,一般不会出现互不匹配的现象,对于有质量问题的接头也比较容易发现,方便检验。具体操作时不需要太多的专业技巧,只需要对普通工人进行培训就可以熟练掌握。
6、具有极高的效益:这种方式会带来极高的经济效益和社会效益。便于施工可以大量节省时间,提高工程的效率,降低资源的消耗,同时在加工操作过程中不会产生危害环境的气或者固体废物产生,有利于保护环境。
7、工人的劳动强度低:丝头的加工只需要在专用滚丝机上就能完成,工作的任务量也较为适量,工人的劳动强度较低。
(三)接头性能
在对异种直径的II、III级钢筋进行型式检验后发现,钢筋中的接头均满足了《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》中I级接头所有性能。图2为接头断于母材的照片。
(四)接头类型
由于滚轧直螺纹钢筋接头的适用性,钢筋接头的类型也多种多样,钢筋接头的具体分类和说明详见表1。同时,图3也提供了钢筋接头的类型。接头相对应的套筒材料选用45#优质炭素结构钢或者冷拔无缝钢管,经检验,机械性均能满足《优质炭素结构钢GB/T699-1999》的要求。
三、浅谈钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术
随着现代建筑业的发展,钢筋混凝土结构在建筑业的使用中越来越普遍,在桥梁隧道中采用钢混结构时,需要的钢筋量越来越多,为了满足受力要求,钢筋选用的直径和钢筋间的密度变得越来越大。钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的出现可以更好的解决粗钢筋连接的问题,安全环保促进了经济效益的提升。比如在对1500长的隧道进行施工时,隧道内采用双向6车道,则隧道内施工时免不了会接触到大量的钢筋以及钢筋接头的问题,如果采用焊接,则不仅会导致钢筋连接的质量不稳定,造成极大的劳动强度,也不利于对环境的保护。所以为了在固定工期内完成隧道施工,在与建设各方的协调研究下,一致同意使用钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术,这样一来不仅会提高接头的质量,也会在降低成本的前提下降低施工难度。
本文结合工程具体实际现将钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的施工工艺特点、施工工艺的原理、具体施工流程、施工的操作要点以及检验方法作以下描述。
(一)工艺特点
在钢筋直螺纹连接技术的不断发展过程中,由于新技术和新工艺的研发,在此基础上钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术得到了发展。与传统焊接工艺相比,他的独特性表现在以下几个方面:
1、螺纹的齿形具有极高的精度,在连接时可以恰当将所有牙口进行咬合,连接质量稳定可靠,连接强度高;
2、连接接头在零下20一40℃的低温条件和250万次的疲劳试验中均能通过检验,具有优良的抗疲劳性能及抗低温性能;
3、螺纹采用预制加工的方式,便于操作,施工的效率高;
4、在直径为20-40mmⅡ、Ⅲ级钢筋中可以实现同、直径的连接;
5、接头质量稳定,受环境和人为因素的影响小;
6、施工过程具有一定安全性,节能环保;
(二)工艺原理
钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理是将待接钢筋的横肋和纵肋进行剥切,使得在进行钢筋滚丝前柱体直径达到统一标准,通过对螺纹滚压成型后用连接套筒直接连接,目的是为了实现等强度连接。
(三)工艺流程
先进行端面平头然后剥肋,在直径达到标准后滚压螺纹,通过丝头质量检验后将钢筋就位,利用套筒连接,连接处作标记,最后对接头的质量进行检验。
(四)操作要点
1、在钢筋的选择上要选用有产品出厂合格证的厂家,尽量指定一定生产厂家,检测产品的性能查看检测报告,在材料进场时复验报告;连接套筒要符合一定规范,材料表面要保持光洁。
2、钢筋端头的切割质量进行复割,保证端面的平整,确保钢筋待连接端面平头。
3、对钢筋丝头加工是该工艺关键之一,要保证它在钢筋剥肋滚压直螺纹机上直接一次装卡完成。在人员选择上,要选用经过专用培训的工人,培训通过后持证上岗。一般而言需要2-3名工人协作完成,1人操作设备,2人搬运钢筋。 4、钢筋丝头在检验合格后要用专用钢筋丝头保护帽或与应相连接的连接套筒进行保护,在连接套筒的另一端要装上塑料防护帽,防止丝头被磕碰或被污染。
5、在进行钢筋连接时要派专人进行专项检查,确保使用的钢筋和接头的质量符合使用标准。在具体安装过程中要严格遵循工艺流程,完成后要及时检验,分别对合格和不合格品处做标记,将不合格品进行替换或者修正,并做现场施工记录。
(五)质量检验
1.丝头质量检验
对丝头的检验要从外而内依次进行。首先要对丝头外观和螺纹的饱满度、表面的光滑程度和粗糙程度进行详细的检查,其次要检查螺纹是否饱满,有没有虚假螺纹,螺纹的长度是否符合规定;然后通过专用检查工具详细检查,确保每个丝头的质量都处于合格标准
自检合格后,监理部还要对这批丝头进行随机检查,在每批加工的丝头中按照不同规格随机抽取10一20%个进行检验,每批的抽检数量均不能少于15个,抽检全部合格则为合格批次的合格产品;但如果抽检中有发现不合格品,则要对该批次的所有丝头进行全面的检查,仍然不合格的要进行重新加工,等经检验合格后再重新投入使用。
2.接头质量检验
对接头质量的检验首先从施工单位开始检验,检验合格后再由监理部进行质量验收。在丝头检验的前提下,对于已经做过合格标记的钢筋接头处再次进行检查,目测时如果发现有螺丝松动、丝扣外露的情况要重新将其拧紧或者进行加固操作,然后运用扳手进行随机抽检,同样,如果在随机检查的过程中发现了不合格品,则要对该批加工的所有接頭重新进行检查。
在丝头检验和接头的质量检验均验收合格之后,监理部还要进行强度的试验。将每一批内同种规格的产品随机抽样进行静力伸强度试验,如果是有特殊工艺要求的混凝土构件,还可以在进行疲劳性的实验和单向的反复拉伸试验,在试验的验收过程中至少要选择三个试件同时进行检验,每一批验收的钢筋接头数量最多为500个,在验收中只要发现有1个不合格则要取双倍试件试验对该批次的构件进行检验,检验仍然不合格的则禁止在该工程中使用。
(六)结束语
在桥隧的钢筋连接技术中,在2000年12月17日通过建设部部级鉴定的钢筋剥肋滚压直螺纹连接机械连接的使用给钢筋连接的方式注入了新的活力,在施工单位、建设单位和监理部的科学管理和合理控制下,采用此技术的剥肋滚压直螺纹接头一次性验收率达到了100%,不仅如此,接头的强度也符合JG107-96中A级接头性能要求,受到了建设部门和质检部门的喜爱与推崇。该技术的运用,带来了社会效益和经济效益,提高了工程建设质量,促进了具体的施工效率,是钢筋接头技术领域中的一次成功革新。
参考文献
[1]浅谈钢筋混凝土结构住宅建筑的设计及问题[J].黄忠征.建材与装饰(下旬刊).2008(04)
关键词:桥梁钢筋、机械连接、技术现状
在桥梁的连接过程中,通常使用传统可靠的搭接方式进行钢筋连接,但是这种方式存在一定的局限性,当钢筋的直径较大时,需要搭接的长度也会变长,造成材料的浪费,不是一种经济的连接方式。
如果使用焊接的方式,则要考虑对环境的影响,且这种方式不容易保证接头的质量。具体原因有以下几点:由于有专业能力的焊工缺乏,在焊接时一般选用缺乏熟练合格水平的焊工;具体的焊接质量要结合当地的气候环境,在冬天焊接钢筋冷却较快容易发脆,而在南方焊接时,遇到突然下雨的天气也会使焊接口快速冷却,易发脆;为了保证焊接质量,钢筋要达到基本可焊性,但目前市面上流通的钢筋质量不一,甚至有些是假冒伪劣产品。种种因素均造成了接头质量的不稳定性,所以在框架梁和框架柱的连接过程中不主张用焊接接头,在梁、柱的纵筋和箍筋、拉筋及预埋件之间的连接时也不能采用焊接的方式。
一、国内钢筋连接(机械连接)技术
为了解决直径较大的粗钢筋之间连接成本高耗材多的问题,在八十年代中后期逐渐发展了用于粗钢筋的机械连接技术于。机械连接在套筒冷挤压的开发应用过程中逐渐发展壮大,出现了像镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹等的开发成果,为桥梁钢筋连接和对桥隧建筑业的发展奠定了技术基础,起到了极大的推动作用。
套筒冷挤压技术、镦粗直螺纹、和剥肋滚压直螺纹的出现虽然解决了很多关于成本和耗材方面的问题,但也存在一些不足。套筒冷挤压连接技术的动力源是由电机带动高压油泵产生的,工作原理是通过挤压机沿径向挤压连接套筒,套筒在挤压的过程中发生塑性变形,从而达到与钢筋相互咬合的效果,然后形成一个整体,实现力的传递。这种设备比较笨重,设备精度低,不够经济环保,工人的劳动强度也较大,连接的速度较低,如果设备不经常保养很容易出现漏油问题,漏油会污染钢筋,影响钢筋正常效力的发挥,给后期的维修也带来诸多不变。
镦粗直螺纹具体的连接过程:先切掉钢筋的马蹄形端头,钢筋端头处运用钢筋镦头机镦粗,然后在直螺纹套丝机的作用下将粗端头切削成直螺纹,最后在直螺纹套筒中连接待对接的钢筋。这种连接方式的工序较多,且钢筋端头经过镦粗后头部的金相组织会发生变化,不用经过回火處理,在端头处就会将应力集中,降低了整体的延性,不利于改善接头受力。
剥肋滚轧直螺纹连接技术的出现是为克服滚压直螺纹连接技术的缺陷,也因为这项技术克服了上述提到的种种缺陷而受到了广泛应用。
二、桥梁钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术
由于钢筋混凝土结构在桥梁、隧道等工程中的广泛应用,钢筋的需求量不断增加,III级和III级以上的钢筋广泛应用于桥梁,隧道,水工,核电等工程中,粗钢筋和大密度的钢筋越来越多,如何对这种钢筋进行安全有效的连接成为在施工中亟待解决的关键问题,钢筋连接方式的选择与经济效益、工程质量和施工的安全性等直接相关。
使用像搭接、焊接等传统的连接方式进行钢筋连接,不仅不安全、不环保、不经济,接头的质量也无法保证,难以满足建筑发展要求。搭接方式只能运用于小规格钢筋之间的连接,如果选用焊接则会出现钢材不稳定、可焊性差等问题,焊接质量的好坏取决于多钟因素的共同作用:比如电源的稳定程度、工期要求、天气环境的影响等,对于防火要求较高的建筑如果直接采用焊接的方式进行钢筋的搭接显然不符合要求。但是如果采用机械连接的方式连接钢筋,不仅能有效缓解上述出现的问题,还能带来社会和经济效益,有利于保护环境,发展可持续建筑、绿色建筑。我国的机械连接方式从80 年代末期引进至今,通过不断引进国外先进技术和我国科研专家的不断努力,钢筋机械连接技术获得了较为成熟的发展。
相比于其他钢筋连接方式,采用机械连接运用于桥梁,隧道的钢筋连接中会有如下几点优势:1、采用机械连接,接头的质量有保证,同时安全可靠;2、机械连接不包含复杂的技术含量,工人很轻松就能把握连接要点,能够做到快速施工;3、机械连接可以用于同径和异径钢筋之间的连接,适用的范围较广;4、机械连接受气候、人为、电力等因素的影响小,可操作性极强;5、机械连接环保安全,不会产生明火,有利于安全文明施工。
《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》中,对钢筋机械连接的等级进行了划分,根据钢筋机械连接的性能将其划分为I、II二个等级。I级接头的强度检验指标为钢筋的抗拉强度标准值ftk,而II级接头的强度检验指标则是用钢筋屈服强度fyk的1.35倍来衡量。虽然都是用钢筋的机械连接,但是性能和等级、应用范围却有很大差异。
在机械连接的发展过程中,国内某公司成功开发出剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术,获得了很大的发展。在这种技术要求下,在桥梁隧道等施工现场只需要设置一台配套滚丝机就能在现场完成钢筋端部的螺纹加工,不仅提高了施工的效率,还能够在钢筋端部施工时对滚轧进行强化,保证了接头性能。
使用钢筋剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术时要先将钢筋肋切削,在切削的过程中逐渐让滚丝前的直径趋于一致,然后滚轧直螺纹。通过对利用这种方式生产的II、III级钢筋进行型式检验,结合工程实践经验可以得出,在这种方式下,接头性能达到了《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》I级要求,同时满足了《镦粗直螺纹钢筋接头JG/T3057-1999》中SA级的所有性能要求,它可以对II、III级钢筋中处于?20-?40直径的同异直径钢筋进行连接,其专用设备既具有剥肋功能又能进行滚丝操作,这种一体机便于操作又具有安全性和可靠性,有很大的发展空间。 (一)制作工艺
运用滚轧直螺纹机械连接时主要有以下三个步骤:
1、钢筋下料然后并平头(具体如图1所示)
2、滚轧直螺纹
3、利用连接套筒对接钢筋
对于?20-?40直径的钢筋而言,如果采用钢筋端部滚丝机电液压一体设备进行,则自动对中、精度高,智能剥肋速度快、滚丝一次成型等工序都能自动实现,而且操作简单快捷,不需要专业师傅教就能轻松上手,只需要45s左右就能完成每个钢筋丝头的加工,加工过程中丝头直径和螺纹精度都能够保持一定的稳定性,连接套筒严格按照设计的规格和精度进行预制,加工出的钢筋能够和套筒达到良好的配合,套筒之间也具备一定的互换性。
(二)滚轧直螺纹钢筋接头的优点
1、接头的抗拉强度高:在常温状态下滚轧直螺纹产生塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒的拉长使得表层金属硬度增加,使得螺纹接头产生了比母材还要高的抗拉强度。
2、接头的性能稳定:由于接头强度高,所以扭紧力矩对它的影响微乎及微,即使在丝扣松动或少拧几扣的情况下也不会对接头的强度带来明显的影响,连接简单易操作,对工人的素质要求低,具有稳定的性能。
3、接头连接的速度快:滚轧直螺纹钢筋接头先进行加工预制然后再施工现场进行装配连接,所以可以实现预制好丝头,将其在钢筋堆放场堆放。当施工工期紧张的状况下,不需要着急赶工进行加工预制,而只需要增加装配工人就能完成现场的安装。
4、应用范围不受限制:滾轧直螺纹钢筋接头的应用范围较广,在各种场合均适用。
5、方便管理:运用这种方式生产出的接头和套筒之间适配性极强,一般不会出现互不匹配的现象,对于有质量问题的接头也比较容易发现,方便检验。具体操作时不需要太多的专业技巧,只需要对普通工人进行培训就可以熟练掌握。
6、具有极高的效益:这种方式会带来极高的经济效益和社会效益。便于施工可以大量节省时间,提高工程的效率,降低资源的消耗,同时在加工操作过程中不会产生危害环境的气或者固体废物产生,有利于保护环境。
7、工人的劳动强度低:丝头的加工只需要在专用滚丝机上就能完成,工作的任务量也较为适量,工人的劳动强度较低。
(三)接头性能
在对异种直径的II、III级钢筋进行型式检验后发现,钢筋中的接头均满足了《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》中I级接头所有性能。图2为接头断于母材的照片。
(四)接头类型
由于滚轧直螺纹钢筋接头的适用性,钢筋接头的类型也多种多样,钢筋接头的具体分类和说明详见表1。同时,图3也提供了钢筋接头的类型。接头相对应的套筒材料选用45#优质炭素结构钢或者冷拔无缝钢管,经检验,机械性均能满足《优质炭素结构钢GB/T699-1999》的要求。
三、浅谈钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术
随着现代建筑业的发展,钢筋混凝土结构在建筑业的使用中越来越普遍,在桥梁隧道中采用钢混结构时,需要的钢筋量越来越多,为了满足受力要求,钢筋选用的直径和钢筋间的密度变得越来越大。钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的出现可以更好的解决粗钢筋连接的问题,安全环保促进了经济效益的提升。比如在对1500长的隧道进行施工时,隧道内采用双向6车道,则隧道内施工时免不了会接触到大量的钢筋以及钢筋接头的问题,如果采用焊接,则不仅会导致钢筋连接的质量不稳定,造成极大的劳动强度,也不利于对环境的保护。所以为了在固定工期内完成隧道施工,在与建设各方的协调研究下,一致同意使用钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术,这样一来不仅会提高接头的质量,也会在降低成本的前提下降低施工难度。
本文结合工程具体实际现将钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的施工工艺特点、施工工艺的原理、具体施工流程、施工的操作要点以及检验方法作以下描述。
(一)工艺特点
在钢筋直螺纹连接技术的不断发展过程中,由于新技术和新工艺的研发,在此基础上钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术得到了发展。与传统焊接工艺相比,他的独特性表现在以下几个方面:
1、螺纹的齿形具有极高的精度,在连接时可以恰当将所有牙口进行咬合,连接质量稳定可靠,连接强度高;
2、连接接头在零下20一40℃的低温条件和250万次的疲劳试验中均能通过检验,具有优良的抗疲劳性能及抗低温性能;
3、螺纹采用预制加工的方式,便于操作,施工的效率高;
4、在直径为20-40mmⅡ、Ⅲ级钢筋中可以实现同、直径的连接;
5、接头质量稳定,受环境和人为因素的影响小;
6、施工过程具有一定安全性,节能环保;
(二)工艺原理
钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理是将待接钢筋的横肋和纵肋进行剥切,使得在进行钢筋滚丝前柱体直径达到统一标准,通过对螺纹滚压成型后用连接套筒直接连接,目的是为了实现等强度连接。
(三)工艺流程
先进行端面平头然后剥肋,在直径达到标准后滚压螺纹,通过丝头质量检验后将钢筋就位,利用套筒连接,连接处作标记,最后对接头的质量进行检验。
(四)操作要点
1、在钢筋的选择上要选用有产品出厂合格证的厂家,尽量指定一定生产厂家,检测产品的性能查看检测报告,在材料进场时复验报告;连接套筒要符合一定规范,材料表面要保持光洁。
2、钢筋端头的切割质量进行复割,保证端面的平整,确保钢筋待连接端面平头。
3、对钢筋丝头加工是该工艺关键之一,要保证它在钢筋剥肋滚压直螺纹机上直接一次装卡完成。在人员选择上,要选用经过专用培训的工人,培训通过后持证上岗。一般而言需要2-3名工人协作完成,1人操作设备,2人搬运钢筋。 4、钢筋丝头在检验合格后要用专用钢筋丝头保护帽或与应相连接的连接套筒进行保护,在连接套筒的另一端要装上塑料防护帽,防止丝头被磕碰或被污染。
5、在进行钢筋连接时要派专人进行专项检查,确保使用的钢筋和接头的质量符合使用标准。在具体安装过程中要严格遵循工艺流程,完成后要及时检验,分别对合格和不合格品处做标记,将不合格品进行替换或者修正,并做现场施工记录。
(五)质量检验
1.丝头质量检验
对丝头的检验要从外而内依次进行。首先要对丝头外观和螺纹的饱满度、表面的光滑程度和粗糙程度进行详细的检查,其次要检查螺纹是否饱满,有没有虚假螺纹,螺纹的长度是否符合规定;然后通过专用检查工具详细检查,确保每个丝头的质量都处于合格标准
自检合格后,监理部还要对这批丝头进行随机检查,在每批加工的丝头中按照不同规格随机抽取10一20%个进行检验,每批的抽检数量均不能少于15个,抽检全部合格则为合格批次的合格产品;但如果抽检中有发现不合格品,则要对该批次的所有丝头进行全面的检查,仍然不合格的要进行重新加工,等经检验合格后再重新投入使用。
2.接头质量检验
对接头质量的检验首先从施工单位开始检验,检验合格后再由监理部进行质量验收。在丝头检验的前提下,对于已经做过合格标记的钢筋接头处再次进行检查,目测时如果发现有螺丝松动、丝扣外露的情况要重新将其拧紧或者进行加固操作,然后运用扳手进行随机抽检,同样,如果在随机检查的过程中发现了不合格品,则要对该批加工的所有接頭重新进行检查。
在丝头检验和接头的质量检验均验收合格之后,监理部还要进行强度的试验。将每一批内同种规格的产品随机抽样进行静力伸强度试验,如果是有特殊工艺要求的混凝土构件,还可以在进行疲劳性的实验和单向的反复拉伸试验,在试验的验收过程中至少要选择三个试件同时进行检验,每一批验收的钢筋接头数量最多为500个,在验收中只要发现有1个不合格则要取双倍试件试验对该批次的构件进行检验,检验仍然不合格的则禁止在该工程中使用。
(六)结束语
在桥隧的钢筋连接技术中,在2000年12月17日通过建设部部级鉴定的钢筋剥肋滚压直螺纹连接机械连接的使用给钢筋连接的方式注入了新的活力,在施工单位、建设单位和监理部的科学管理和合理控制下,采用此技术的剥肋滚压直螺纹接头一次性验收率达到了100%,不仅如此,接头的强度也符合JG107-96中A级接头性能要求,受到了建设部门和质检部门的喜爱与推崇。该技术的运用,带来了社会效益和经济效益,提高了工程建设质量,促进了具体的施工效率,是钢筋接头技术领域中的一次成功革新。
参考文献
[1]浅谈钢筋混凝土结构住宅建筑的设计及问题[J].黄忠征.建材与装饰(下旬刊).2008(04)