滾軋直螺紋鋼筋機(jī)械連接技術(shù)在橋梁高墩施工中的應(yīng)用

王 平，宋程輝

（1.保定市保阜高速公路籌建處，河北 保定 071000；2.中鐵一局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西 咸陽 712000）

滾軋直螺紋鋼筋接頭是一種等強(qiáng)型接頭，其強(qiáng)度不低于鋼筋母材強(qiáng)度是集高強(qiáng)、快速于一身的新型鋼筋接頭。滾軋直螺紋鋼筋機(jī)械連接技術(shù)大大簡化了加工工藝，且不削弱受力面積，其冷作硬化作用同時提高了滾軋螺紋部分的強(qiáng)度。該技術(shù)具有質(zhì)量穩(wěn)定、施工方便，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、大型建筑及基礎(chǔ)施工中很受歡迎。通過在黑崖溝2號特大橋高墩鋼筋連接施工中的實(shí)踐，表明它具有其他方法無法比擬的優(yōu)勢，給施工帶來了很大方便，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

1 工程概況

黑崖溝2號特大橋主橋上部為70+3×127+70 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主墩截面為箱型變截面，截面最大幾何尺寸為8.5 m×8.5 m。壁厚0.8 m，最高墩120.5 m，墩身最大斷面處縱向主筋為608根32鋼筋和796根28鋼筋。工程采用翻模施工，每6 m一個循環(huán)，鋼筋直徑大、接頭多，施工緩慢，若采用焊接連接，質(zhì)量難以保證，且施工周期較長。

2 滾軋直螺紋鋼筋接頭的優(yōu)點(diǎn)

2.1 強(qiáng)度高

滾軋直螺紋鋼筋接頭是一種等強(qiáng)型接頭，其強(qiáng)度不低于母材強(qiáng)度。

2.2 質(zhì)量穩(wěn)定

滾軋直螺紋鋼筋接頭采用工廠化加工，質(zhì)量容易控制。

2.3 節(jié)約時間和材料

據(jù)調(diào)查采用雙面焊連接，一根32鋼筋需要6根J502焊條，且用時10min；連接一根28鋼筋需要4根J502焊條，且用時6min。而采用滾軋直螺紋連接方式連接一根鋼筋用時約4 min，且免去了鋼筋搭接長度。

2.4 操作簡單

普通工人經(jīng)過幾個小時的培訓(xùn)就可以成為熟練工，對操作工人要求低，不需要特種作業(yè)。

2.5 安全環(huán)保

無明火操作、無廢氣、無污染，施工安全環(huán)保。

2.6 適應(yīng)性強(qiáng)

施工受環(huán)境影響較小，在風(fēng)、雨、停電、高溫、高空、嚴(yán)寒等不良作業(yè)環(huán)境下，均可進(jìn)行施工。

3 滾軋直螺紋鋼筋機(jī)械連接施工工藝

3.1 施工工藝流程

見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 施工準(zhǔn)備

（1）直螺紋套絲機(jī)進(jìn)場后安放在選好的場地上，場地的大小應(yīng)考慮到加工鋼筋的長度及調(diào)頭的需要，并便于堆放保管。設(shè)備安放好后，在設(shè)備的鉗口方向搭建一個架子，架子寬度1 m左右，高度能使放上的鋼筋與鉗口中心對齊。為了操作人員的安全和設(shè)備的保護(hù)，在設(shè)備上方搭建棚架。

（2）檢查連接套筒出廠合格證和連接套筒原材料質(zhì)量證明書，確保套筒質(zhì)量符合要求。

（3）按要求制作試件，進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)合格后，即可批量加工。

3.3 鋼筋下料

根據(jù)圖紙尺寸，按照放樣鋼筋長度進(jìn)行下料。從安全、方便，加快進(jìn)度出發(fā)，橋墩為變截面薄壁空心墩，主筋長度采用9 m和4.5 m交錯排列，依次類推，循環(huán)至頂。這樣不僅滿足了規(guī)范對同截面內(nèi)連接接頭個數(shù)不大于50%的要求，而且為施工提供了方便。鋼筋下料應(yīng)采用砂輪片切割機(jī)切斷，保證鋼筋端頭平齊。整根鋼筋原材料必須對端頭進(jìn)行采用砂輪片切割機(jī)切割處理，切割長度2～3 cm，保證鋼筋端頭斷面平直且與鋼筋軸線垂直，鉗口至套絲端頭段鋼筋應(yīng)平直，如有彎曲需校直。

3.4 絲頭加工

對要進(jìn)行連接的鋼筋端部，直接采用鋼筋直螺紋滾絲機(jī)進(jìn)行滾軋，制成直螺紋絲頭。滾絲前，根據(jù)不同的鋼筋規(guī)格進(jìn)行滾絲機(jī)的調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)型鋼筋螺紋有效絲扣長度不小于1/2套筒長度，且能保證在套筒中間對中頂緊。絲頭加工時，應(yīng)采用冷卻潤滑液。冷卻潤滑液采用特制肥皂液，不得使用油性切割液，防止鋼筋被污染。

在絲頭加工過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查滾絲機(jī)切片、滾絲輪和絲頭質(zhì)量的情況，當(dāng)絲頭合格率低時，根據(jù)情況對滾絲機(jī)切片進(jìn)行更換。

3.5 絲頭質(zhì)量檢查

絲頭加工時，操作人員應(yīng)對鋼筋絲頭的螺紋外觀質(zhì)量、螺紋長度和螺紋尺寸進(jìn)行自檢，經(jīng)自檢合格的鋼筋絲頭螺紋，應(yīng)由現(xiàn)場質(zhì)檢人員對每種規(guī)格加工批量隨機(jī)抽檢。質(zhì)量檢查的要求和方法，見表1。

表1 鋼筋絲頭質(zhì)量檢驗(yàn)要求及方法

加工完成的絲頭螺紋表面不得帶有鐵屑、油漬等雜物。已檢驗(yàn)合格的絲頭螺紋應(yīng)將一端戴上保護(hù)帽或擰上連接套筒加以保護(hù)，并按規(guī)格分類堆放整齊待用。

3.6 鋼筋現(xiàn)場連接

（1）連接鋼筋時，鋼筋規(guī)格和連接套筒的規(guī)格必須一致。

（2）確保鋼筋絲頭和連接套筒的螺紋干凈、完好無損。

（3）采用預(yù)埋接頭時，帶連接套筒的鋼筋應(yīng)固定牢靠。

（4）鋼筋絲頭保護(hù)帽應(yīng)在鋼筋連接前擰入套筒時逐一取下，不應(yīng)集中取下多個保護(hù)帽。

（5）采用標(biāo)準(zhǔn)型或異徑型套筒連接鋼筋時，應(yīng)先對正一端鋼筋中線，旋入另一側(cè)鋼筋，用手?jǐn)Q至擰不動時，采用配套力矩扳手對套筒進(jìn)行旋擰。采用正反絲扣型套筒連接鋼筋時，應(yīng)先對正兩側(cè)鋼筋中線懸入套筒，使鋼筋絲頭同時進(jìn)入套筒1～2絲扣，再采用配套力矩扳手旋擰。

（6）連接鋼筋時，采用力矩扳手旋合到位，使兩根鋼筋絲頭在套筒中間位置頂緊，鋼筋接頭擰緊扭矩不小于規(guī)范要求的擰緊力矩值，并加以標(biāo)記。

3.7 接頭檢驗(yàn)與驗(yàn)收

（1）檢驗(yàn)應(yīng)對接頭進(jìn)行外觀、擰緊力矩檢查和單向拉伸試驗(yàn)。

（2）接頭外觀檢查應(yīng)隨機(jī)抽取同規(guī)格接頭數(shù)的15%且不小于75個進(jìn)行檢驗(yàn)。①接頭連接套筒應(yīng)有外露有效螺紋，且單邊外露有效螺紋不得超過2倍的螺紋螺距。②接頭擰緊后，接頭處的彎折角不得大于3°。③接頭處的軸線偏移不得大于0.1倍的所連接鋼筋的較小直徑，且不得大于2 mm。外觀檢查時，如發(fā)現(xiàn)有一個不合格，則該批接頭應(yīng)逐個檢查，對查出的不合格接頭應(yīng)按要求重新連接。

（3）鋼筋接頭擰緊后，現(xiàn)場質(zhì)檢人員應(yīng)采用力矩扳手對接頭的擰緊力矩進(jìn)行檢查，并加以標(biāo)記，接頭應(yīng)達(dá)到表2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

表2 滾軋直螺紋鋼筋接頭檢查標(biāo)準(zhǔn)表

（4）現(xiàn)場接頭單向拉伸檢驗(yàn)應(yīng)按驗(yàn)收批進(jìn)行，同一施工條件下，采用同一批材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭，以500個為一個驗(yàn)收批，不足500個也作為一個驗(yàn)收批。①對接頭的每一驗(yàn)收批，必須從工程結(jié)構(gòu)中隨機(jī)截取3個接頭試件做抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，按設(shè)計(jì)要求的接頭等級進(jìn)行評定。②當(dāng)3個接頭試件的抗拉強(qiáng)度均符合表3中相應(yīng)等級的要求時，該驗(yàn)收批評為合格。對同一驗(yàn)收批，如一組中有一個試件的抗拉強(qiáng)度不符合要求，應(yīng)再取6個試件進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢中仍有一個試件抗拉強(qiáng)度不符合要求，該驗(yàn)收批判定為不合格。③現(xiàn)場連續(xù)檢驗(yàn)10個驗(yàn)收批，均一次合格時，驗(yàn)收批接頭數(shù)量可擴(kuò)大一倍。④通過現(xiàn)場施工中的抽檢檢驗(yàn)，鋼筋機(jī)械連接合格率每次均為100%。⑤通過縱向切割試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)被連接鋼筋接頭頂死，連接牢固。

表3 接頭的性能等級及抗拉強(qiáng)度

4 結(jié)束語

采用滾軋直螺紋鋼筋機(jī)械連接技術(shù)，使每模（高6 m）墩身平均施工周期縮短為5 d，大大提高了黑崖溝2號特大橋高墩的施工效率，在質(zhì)量和工期上都取得了顯著的效果。該項(xiàng)技術(shù)具有操作簡單、施工速度快、勞動生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合于在大型橋梁、房屋建筑、水利水電等工程大直徑鋼筋連接施工中應(yīng)用。

[1]鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107—2003[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]滾軋直螺紋鋼筋連接接頭JG163—2004[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041—2000[S].北京：人民交通出版社，2000.

[4]盧陽.鋼筋直螺紋連接技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制[J].紅水河，007，（03）.