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【摘要】钢筋滚压直螺纹套筒连接施工作为一种新的钢筋连接施工方法,与传统的绑扎、焊接方法具有明显的优势,目前正被广泛采用。加强对其施工工艺和质量控制的研究,对于确保工程的质量和进度具有重要意义。
【关键词】钢筋滚压直螺纹套筒连接;施工方法;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
引言
滚压直螺纹的连接克服了镦粗直螺纹的弱点。其不用切削方式加工螺纹,而用滚轧方式滚压钢筋表面形成螺纹,因此避免了镦粗引起的钢材性能劣化,同时基本保持了原钢筋的承载面积。因此截面和材料基本未受影响,强度、延性均无明显变化。
1钢筋滚压直螺纹连接技术及其优点
1.1 钢筋的连接方式
钢筋连接的传统方式有绑扎法和焊接法,但存在着材料浪费或钢筋强度下降等缺点。新型的钢筋机械连接技术则避免了传统钢筋连接的缺点,既可确保工程质量,又大大提高了施工效率。机械连接技术常用的类型有:挤压套筒连接、锥螺纹套筒连接、墩粗直螺纹套简连接和滚压直螺纹套筒连接等。
1.2 滚压直螺纹套筒连接技术
(1)套筒。连接套筒由生产厂家在工厂内加工生产,再运至施工现场。生产流程为:棒钢下料、钻孔并倒角、套筒外壁对中车光、内壁车丝、质量检查、装袋。
(2)接头。其流程为:钢筋修整、滚丝机滚丝、质量抽查、戴保护帽、堆放、运输、现场连接。滚压直螺纹是在钢筋端头上采用冷压滚丝的方法加工制造的。首先截去钢筋端头5—10mm的马蹄头,使其端头保持圆型断面,然后在专用滚丝机上将钢筋端头滚压出螺纹,该滚丝机采用不剥肋直接滚压技术,确保钢筋断面面积。需连接的两根钢筋的螺纹为一正一反,用套筒通过螺纹连接形成钢筋机械接头,即通过金属材料塑性变形后的冷作硬化增强金属材料强度,使接头与母材等强。利用连接套筒对接钢筋,用扳手将套筒拧紧即可。
1.3 钢筋滚压直螺纹连接技术的优点
(1)钢筋丝加工速度快、操作筒单,普通工人经过短时间培训后即可上岗操作。该项技术具有接头强度高、无明火作业、无污染、可预制等优点,并且性能稳定;接头性能不受拧紧力矩影响,省去了用力矩扳手检测这一道工序,对劳动者素质及检测工具的依赖性明显减少。
(2)钢筋丝头螺纹加工精度高、成型好,套筒与施工现场加工的钢筋丝头配合性好,保证了钢筋的连接质量。
(3)接头强度高,连接质量稳定可靠,可提前预制,广泛应用于要求充分发挥钢筋强度、对接头延性及抗疲性能要求高、低温条件下施工的各种钢筋混凝土结构。
(4)施工方便、质量容易控制,连接只需用管钳或力矩扳手旋紧,外露丝扣不超过2圈即可。
(5)适用范围广,操作不受环境和气温的影响,可对直径16mm-50mm的II、Ш级钢筋实现水平、竖向及斜向等各种方向的连接。直螺纹连接无噪声、油擂、烟尘和弧光污染,有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。
2 滚压直螺纹钢筋连接施工工艺及方法
2.1施工准备
1、施工的技术准备
(1)施工机械、机工具与设备的性能、数量满足施工要求;检验机工具齐全且在标定有效期内;(2)施工技术人员根据图纸设计、施工方法的要求.提出钢筋下料清单,标明对应图纸所需的直螺纹接头数量及规格;(3)由施工技术人员对参与接头施工的操作人员、技术和质量管理人员作安全和技术交底;(4)施工组织机构健全并运转有序;施工技术、管理及作业人员持证上岗。
2、施工的材料准备
钢筋材质应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GBl499)的要求,规格和数量满足图纸施工要求。套筒材料选用与连接钢筋等强度的优质碳索结构钢或合金结构钢,规格和数最满足要求。
3、施工机械准备
施工机械设备有:(1)加工钢筋丝头的机具设备。(2)钢筋剥肋滚压直螺纹机一至二台。该设备集钢筋剥肋及螺纹滚压于一身,一次装卡即可完成两道工序,它主要由台钳、剥肋机构、滚丝头、减速机、冷却系统、电器系统、机座等组成。(3)限位挡铁:对钢筋的夹持位置进行限位,型號划分与钢筋规格相同。(4)螺纹环规:检验钢筋丝头的专用量具。(5)力矩扳手及普通扳手:拧紧接头和检验接头拧紧力矩。(6)辅助机具:砂轮切割机,用于钢筋断面平齐。
2.2 施工工艺
1、剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理
将钢筋待连接部分剥肋滚压成螺纹,利用连接套筒进行连接,使钢筋丝头与连接套筒连成一体,从而实现了等强度连接的目的。
2、工艺的技术特点:
(1)接头抗拉强度达到或超过母材钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性和反复拉压性能。(2)螺纹牙型好、精度高,连接质量稳定可靠。(3)应用范围广。适用于直径16—50mmHRB335、HRB400钢筋在任意方向同、异 径的连接。(4)施工速度快。螺纹加工提前制作,现场装配作业。(5)无污染、施工安全可靠。
3、直螺纹常用接头方法
(1)标准型接头:用于钢筋可自由转动的场合,利用钢筋端头相互对顶力锁定连接件。(2)正反丝扣型连接:用于钢筋完全不能转动而要求调节钢筋内力的场合,如施工缝、后浇带等。连接套筒带正反丝扣,可在一个旋合方向中松开或拧紧二根钢筋,应先用带正反丝扣的连接套筒。
4、套筒选择
剥肋滚压直螺纹接头所用的连接套筒采用与连接钢筋等强度的优质碳素结构钢。接头的连接套筒采用标准型套筒。
5、钢筋丝头加工
(1)工艺流程:钢筋端面平头→剥肋滚压螺纹→丝头质量检验→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用。
(2)操作要点:a.乱钢筋端面平头:采用砂轮切割机平头(严禁气割),保证钢筋端面与母材轴线方向垂直。b.刺肋滚压螺纹:使用钢筋剥肋滚压直螺纹机将待连接钢筋的端头加工成螺纹。c.丝头质量检验:对加工的丝头进行质量检验。d.带帽保护:用专用的钢筋丝头塑料保护帽进行保护,防止螺纹被磕碰或被污物污染。e.丝头质量的抽检:由质量部组织对自检合格的丝头进行的抽样检验。f.存放待用:按规格型号及类型进行分类码放。
6、钢筋现场连接:
(1)工艺流程:钢筋就位→拧下钢筋保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验。
(2)操作要点:a.钢筋就位:将丝头检验合格的钢筋(丝口干净、完好无损)搬运至待连接处。b.接头拧紧:接头的连接用力矩扳手进行施工。将两个钢筋丝头在套管中间位置相互顶紧,接头拧紧力矩应符合规定。力矩扳手的精度为±5%。
3、质量控制及相关注意事项
3.1 质量控制方法
(1)参加滚压直螺纹接头施工的人员必须进行技术培训,并经考核合格后方可持证上岗操作。
(2)钢筋端面必须平整,应采用砂轮切割机下料,对端面弯曲、马蹄严重的应切去,避免在加工过程中破坏刀口和影响丝头质量。
(3)钢筋加工时应经常添加水溶性切削液,严禁不用切削液加工丝头。
(4)待加工钢筋必须系好标识牌,避免加工后对错型号。
(5)丝头加工检验完成后其端头应及时戴保护帽,防止丝头在搬运和安装施工过程中被损坏或被水泥浆污染。
(6)丝头加工过程中应经常检查丝牙长度、丝牙牙型的饱满度及完整丝扣圈数。
3.2 直螺纹接头的连接及检验
(1)直螺纹接头的现场连接。a.连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒的丝扣必须干净、完好无损。b.连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套筒。c.接头连接完成后,应使2个丝头在套简中央位置互相顶紧,标准型套简每端不得有一扣以上完整丝外露。
(2)直螺纹钢筋接头的质量检验.直螺纹钢筋接头性能检验分型式检验和施工现场检验两类,套筒检验为出厂检验,丝头检验为加工现场检验。型式检验包括单向拉伸、高应变反复拉压、大变形反复拉压的强度、极限应变和残余变形的检验。
在施工现场,应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》 (JGJl07)的规定对直螺纹钢筋接头的外观进行全数检查,同时还应抽取直螺纹钢筋接头试件做力学性能检验。同等级、同形式、同规格按500个接头为一验收批或不足500个接头为一验收批,从现场随机抽取3个试件,进行单向拉伸试验,如有1个试件不合格则加倍取样,即抽取6个试行进行复检,如仍有1个试件不合格则该验收批为不合格。
结束语
滚压直螺纹套筒连接是一种新型的钢筋机械连接技术,技术可靠、操作简单、施工速度快、可连接任意方向的钢筋,加快了施工进度。在施工过程中,采取上述措施对钢筋滚压直螺纹套筒连接施工进行质量控制,能有效保障施工质量,提高结构性能,相关经验对类似工程有一定的借鉴意义。
参考文献
【l】李名斌.浅谈钢筋滚压直螺纹套筒连接技术应用[J].山西建筑,2009,35(7).
【2】刘新建.钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术的应用[J].山西建筑,2007(1).
【3】李小洋.钢套筒连接在钢筋施工中的应用[J].科技咨询导报,2007(8).
【4】徐有邻、吴晓星.滚压直螺纹钢筋连接技术应用指南,2005(9).
【关键词】钢筋滚压直螺纹套筒连接;施工方法;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
引言
滚压直螺纹的连接克服了镦粗直螺纹的弱点。其不用切削方式加工螺纹,而用滚轧方式滚压钢筋表面形成螺纹,因此避免了镦粗引起的钢材性能劣化,同时基本保持了原钢筋的承载面积。因此截面和材料基本未受影响,强度、延性均无明显变化。
1钢筋滚压直螺纹连接技术及其优点
1.1 钢筋的连接方式
钢筋连接的传统方式有绑扎法和焊接法,但存在着材料浪费或钢筋强度下降等缺点。新型的钢筋机械连接技术则避免了传统钢筋连接的缺点,既可确保工程质量,又大大提高了施工效率。机械连接技术常用的类型有:挤压套筒连接、锥螺纹套筒连接、墩粗直螺纹套简连接和滚压直螺纹套筒连接等。
1.2 滚压直螺纹套筒连接技术
(1)套筒。连接套筒由生产厂家在工厂内加工生产,再运至施工现场。生产流程为:棒钢下料、钻孔并倒角、套筒外壁对中车光、内壁车丝、质量检查、装袋。
(2)接头。其流程为:钢筋修整、滚丝机滚丝、质量抽查、戴保护帽、堆放、运输、现场连接。滚压直螺纹是在钢筋端头上采用冷压滚丝的方法加工制造的。首先截去钢筋端头5—10mm的马蹄头,使其端头保持圆型断面,然后在专用滚丝机上将钢筋端头滚压出螺纹,该滚丝机采用不剥肋直接滚压技术,确保钢筋断面面积。需连接的两根钢筋的螺纹为一正一反,用套筒通过螺纹连接形成钢筋机械接头,即通过金属材料塑性变形后的冷作硬化增强金属材料强度,使接头与母材等强。利用连接套筒对接钢筋,用扳手将套筒拧紧即可。
1.3 钢筋滚压直螺纹连接技术的优点
(1)钢筋丝加工速度快、操作筒单,普通工人经过短时间培训后即可上岗操作。该项技术具有接头强度高、无明火作业、无污染、可预制等优点,并且性能稳定;接头性能不受拧紧力矩影响,省去了用力矩扳手检测这一道工序,对劳动者素质及检测工具的依赖性明显减少。
(2)钢筋丝头螺纹加工精度高、成型好,套筒与施工现场加工的钢筋丝头配合性好,保证了钢筋的连接质量。
(3)接头强度高,连接质量稳定可靠,可提前预制,广泛应用于要求充分发挥钢筋强度、对接头延性及抗疲性能要求高、低温条件下施工的各种钢筋混凝土结构。
(4)施工方便、质量容易控制,连接只需用管钳或力矩扳手旋紧,外露丝扣不超过2圈即可。
(5)适用范围广,操作不受环境和气温的影响,可对直径16mm-50mm的II、Ш级钢筋实现水平、竖向及斜向等各种方向的连接。直螺纹连接无噪声、油擂、烟尘和弧光污染,有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。
2 滚压直螺纹钢筋连接施工工艺及方法
2.1施工准备
1、施工的技术准备
(1)施工机械、机工具与设备的性能、数量满足施工要求;检验机工具齐全且在标定有效期内;(2)施工技术人员根据图纸设计、施工方法的要求.提出钢筋下料清单,标明对应图纸所需的直螺纹接头数量及规格;(3)由施工技术人员对参与接头施工的操作人员、技术和质量管理人员作安全和技术交底;(4)施工组织机构健全并运转有序;施工技术、管理及作业人员持证上岗。
2、施工的材料准备
钢筋材质应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GBl499)的要求,规格和数量满足图纸施工要求。套筒材料选用与连接钢筋等强度的优质碳索结构钢或合金结构钢,规格和数最满足要求。
3、施工机械准备
施工机械设备有:(1)加工钢筋丝头的机具设备。(2)钢筋剥肋滚压直螺纹机一至二台。该设备集钢筋剥肋及螺纹滚压于一身,一次装卡即可完成两道工序,它主要由台钳、剥肋机构、滚丝头、减速机、冷却系统、电器系统、机座等组成。(3)限位挡铁:对钢筋的夹持位置进行限位,型號划分与钢筋规格相同。(4)螺纹环规:检验钢筋丝头的专用量具。(5)力矩扳手及普通扳手:拧紧接头和检验接头拧紧力矩。(6)辅助机具:砂轮切割机,用于钢筋断面平齐。
2.2 施工工艺
1、剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理
将钢筋待连接部分剥肋滚压成螺纹,利用连接套筒进行连接,使钢筋丝头与连接套筒连成一体,从而实现了等强度连接的目的。
2、工艺的技术特点:
(1)接头抗拉强度达到或超过母材钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性和反复拉压性能。(2)螺纹牙型好、精度高,连接质量稳定可靠。(3)应用范围广。适用于直径16—50mmHRB335、HRB400钢筋在任意方向同、异 径的连接。(4)施工速度快。螺纹加工提前制作,现场装配作业。(5)无污染、施工安全可靠。
3、直螺纹常用接头方法
(1)标准型接头:用于钢筋可自由转动的场合,利用钢筋端头相互对顶力锁定连接件。(2)正反丝扣型连接:用于钢筋完全不能转动而要求调节钢筋内力的场合,如施工缝、后浇带等。连接套筒带正反丝扣,可在一个旋合方向中松开或拧紧二根钢筋,应先用带正反丝扣的连接套筒。
4、套筒选择
剥肋滚压直螺纹接头所用的连接套筒采用与连接钢筋等强度的优质碳素结构钢。接头的连接套筒采用标准型套筒。
5、钢筋丝头加工
(1)工艺流程:钢筋端面平头→剥肋滚压螺纹→丝头质量检验→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用。
(2)操作要点:a.乱钢筋端面平头:采用砂轮切割机平头(严禁气割),保证钢筋端面与母材轴线方向垂直。b.刺肋滚压螺纹:使用钢筋剥肋滚压直螺纹机将待连接钢筋的端头加工成螺纹。c.丝头质量检验:对加工的丝头进行质量检验。d.带帽保护:用专用的钢筋丝头塑料保护帽进行保护,防止螺纹被磕碰或被污物污染。e.丝头质量的抽检:由质量部组织对自检合格的丝头进行的抽样检验。f.存放待用:按规格型号及类型进行分类码放。
6、钢筋现场连接:
(1)工艺流程:钢筋就位→拧下钢筋保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验。
(2)操作要点:a.钢筋就位:将丝头检验合格的钢筋(丝口干净、完好无损)搬运至待连接处。b.接头拧紧:接头的连接用力矩扳手进行施工。将两个钢筋丝头在套管中间位置相互顶紧,接头拧紧力矩应符合规定。力矩扳手的精度为±5%。
3、质量控制及相关注意事项
3.1 质量控制方法
(1)参加滚压直螺纹接头施工的人员必须进行技术培训,并经考核合格后方可持证上岗操作。
(2)钢筋端面必须平整,应采用砂轮切割机下料,对端面弯曲、马蹄严重的应切去,避免在加工过程中破坏刀口和影响丝头质量。
(3)钢筋加工时应经常添加水溶性切削液,严禁不用切削液加工丝头。
(4)待加工钢筋必须系好标识牌,避免加工后对错型号。
(5)丝头加工检验完成后其端头应及时戴保护帽,防止丝头在搬运和安装施工过程中被损坏或被水泥浆污染。
(6)丝头加工过程中应经常检查丝牙长度、丝牙牙型的饱满度及完整丝扣圈数。
3.2 直螺纹接头的连接及检验
(1)直螺纹接头的现场连接。a.连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒的丝扣必须干净、完好无损。b.连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套筒。c.接头连接完成后,应使2个丝头在套简中央位置互相顶紧,标准型套简每端不得有一扣以上完整丝外露。
(2)直螺纹钢筋接头的质量检验.直螺纹钢筋接头性能检验分型式检验和施工现场检验两类,套筒检验为出厂检验,丝头检验为加工现场检验。型式检验包括单向拉伸、高应变反复拉压、大变形反复拉压的强度、极限应变和残余变形的检验。
在施工现场,应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》 (JGJl07)的规定对直螺纹钢筋接头的外观进行全数检查,同时还应抽取直螺纹钢筋接头试件做力学性能检验。同等级、同形式、同规格按500个接头为一验收批或不足500个接头为一验收批,从现场随机抽取3个试件,进行单向拉伸试验,如有1个试件不合格则加倍取样,即抽取6个试行进行复检,如仍有1个试件不合格则该验收批为不合格。
结束语
滚压直螺纹套筒连接是一种新型的钢筋机械连接技术,技术可靠、操作简单、施工速度快、可连接任意方向的钢筋,加快了施工进度。在施工过程中,采取上述措施对钢筋滚压直螺纹套筒连接施工进行质量控制,能有效保障施工质量,提高结构性能,相关经验对类似工程有一定的借鉴意义。
参考文献
【l】李名斌.浅谈钢筋滚压直螺纹套筒连接技术应用[J].山西建筑,2009,35(7).
【2】刘新建.钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术的应用[J].山西建筑,2007(1).
【3】李小洋.钢套筒连接在钢筋施工中的应用[J].科技咨询导报,2007(8).
【4】徐有邻、吴晓星.滚压直螺纹钢筋连接技术应用指南,2005(9).