鋼筋套筒冷擠壓連接在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

侯慧君

(太原市市政工程總公司，山西太原 030002)

0 引言

鋼筋套筒冷擠壓連接是指通過連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。在橋梁樁基施工中的運用具有如下優(yōu)點:接頭強(qiáng)度高，與母材等強(qiáng)甚至超強(qiáng);連接質(zhì)量穩(wěn)定、可靠;施工現(xiàn)場便于操作，不受氣候及焊工技術(shù)水平的影響，工效高;同時鋼筋接頭質(zhì)量易保證，提高了樁基鋼筋籠施工的整體質(zhì)量。

1 工程概況

本項目為市政道橋工程，沿線橋梁部分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁，下部構(gòu)造中基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)，采用C30水下混凝土。樁基鋼筋籠主筋為 φ25螺紋鋼筋(Ⅱ級鋼)，冷擠壓套筒4 000余個。鋼筋連接采用套筒冷擠壓連接，其施工工藝按照J(rèn)GJ 107-2010鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程相關(guān)內(nèi)容辦理。

2 鋼筋套筒冷擠壓連接原理及注意事項

2.1 連接原理

鋼筋套筒冷擠壓連接，是將兩根需連接的鋼筋插入至相應(yīng)規(guī)格的鋼套筒內(nèi)，用有半月形內(nèi)膜的擠壓機(jī)通過液壓壓緊鉗側(cè)向擠壓鋼套筒，使鋼筋套筒產(chǎn)生塑性變形，經(jīng)擠壓變形后的鋼套筒發(fā)生變形與鋼筋月牙肋相互咬合成整體，由此相互間產(chǎn)生抗剪力來傳遞鋼筋間的軸向應(yīng)力。

2.2 注意事項

1)接頭鋼筋宜用砂輪切割機(jī)斷料。同一連接區(qū)段的接頭應(yīng)錯開設(shè)置;其接頭面積率不大于50%，在規(guī)范要求的連接區(qū)段長度(鋼筋直徑35d)范圍內(nèi)不得有另一個接頭出現(xiàn);

2)擠壓操作時擠壓機(jī)壓鉗軸線應(yīng)垂直于鋼筋軸線，鋼筋的螺紋方向必須在同一直線上，鋼筋在套筒內(nèi)要緊密對接，同時鋼筋端頭離套筒長度中點不超過10 mm;

3)擠壓時由套筒中部的壓痕標(biāo)記依次向套筒兩端擠壓至套筒上壓痕最小直徑;

4)擠壓操作時所用擠壓力、壓痕直徑或擠壓后套筒長度的波動范圍以及擠壓道數(shù)，均應(yīng)滿足工藝要求的技術(shù)參數(shù)。

3 鋼筋套筒冷擠壓連接的施工工藝

施工工藝如下:

鋼筋、鋼套筒驗收→鋼筋斷料、刻劃鋼筋套入長度、定出標(biāo)記→套筒套入鋼筋→安裝擠壓機(jī)→啟動液壓泵、逐漸擠壓套筒至接頭成型→卸下擠壓機(jī)→接頭外形檢查→質(zhì)量檢驗。

1)檢查套筒、鋼筋、擠壓設(shè)備、電源等必須符合施工要求。

2)在鋼筋被連接端100 mm處用紅油漆做標(biāo)記。

3)在紅色油漆標(biāo)記端作定位標(biāo)記，定位標(biāo)記距鋼筋端部的距離為鋼套筒長度的1/2。按定位標(biāo)記檢查鋼筋插入套筒內(nèi)的深度。

4)將鋼筋伸入套筒，用額定工作壓力為80 MPa、額定擠壓力為760 kN的擠壓機(jī)擠壓連接套筒。擠壓前應(yīng)委托具有資質(zhì)的單位對油表進(jìn)行壓力標(biāo)定。

5)操作擠壓機(jī)時，擠壓φ25連接鋼筋的壓力控制在40 MPa，壓痕最小直徑為37 mm～39 mm，壓痕尺寸均不小于50 mm，按要求每邊壓痕5道。壓痕應(yīng)均勻分布。在擠壓最后一道時，由于拘束減小，則壓力應(yīng)控制在較其他壓痕道次的壓力小2 MPa～4 MPa，防止最后一道的最小壓痕直徑變小或超出下限。

6)鋼筋套筒冷擠壓完成后，派專人進(jìn)行質(zhì)量檢查，達(dá)到報檢條件時委托具有檢測資質(zhì)的單位進(jìn)行現(xiàn)場隨機(jī)抽樣檢測。

4 現(xiàn)場質(zhì)量檢查及驗收

1)擠壓接頭的現(xiàn)場檢驗按驗收批進(jìn)行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同材料、同規(guī)格接頭，以500個為一個驗收批，進(jìn)行檢驗，不足500個時也作為一個驗收批進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗。

2)施工質(zhì)量外觀檢查主要是檢查壓痕處套筒外徑(或擠壓后套筒長度)、壓痕道數(shù)是否符合工藝要求，壓痕應(yīng)均勻分布;擠壓后的套筒表面無肉眼可見裂縫;接頭處彎折不大于4°;每一驗收批中隨機(jī)抽檢10%擠壓接頭數(shù)量作外觀質(zhì)量檢查，如外觀質(zhì)量合格數(shù)不小于抽檢數(shù)的10%，則該批為合格，如不合格數(shù)大于抽檢數(shù)的10%，則應(yīng)對該驗收批接頭逐個復(fù)檢;在外觀質(zhì)量不合格的接頭中抽取6個試件作抗拉強(qiáng)度試驗，若有1個試件的抗拉強(qiáng)度值低于規(guī)定要求時，則該批接頭不合格。

3)對每一驗收批，隨機(jī)抽取3個接頭試件做抗拉強(qiáng)度試驗。若有一個試件不符合要求時，應(yīng)再抽取6個試件進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢中仍有1個試件的強(qiáng)度不符合要求，則該驗收批評定為不合格。在現(xiàn)場連續(xù)檢驗10個驗收批，抽樣試件抗拉強(qiáng)度試驗1次合格率為100%時，驗收批接頭數(shù)量可擴(kuò)大一倍。

5 鋼筋套筒冷擠壓技術(shù)在橋梁樁基施工中的應(yīng)用效果

鋼筋套筒冷擠壓技術(shù)在橋梁樁基施工中的運用，節(jié)省了大量勞動力和資金，保證了工程質(zhì)量和進(jìn)度。相比原設(shè)計直螺紋套筒，此方法可累計節(jié)省人工費9 360元，機(jī)械費2 160元，其他費用1 404元，多出材料費用2 160元，合計節(jié)約費用10 267.5元。

1)人工費。

直螺紋套筒連接需要人工費=173工日×120元=20 760元。

冷擠壓套筒連接需要人工費=95工日×120元=11 400元。

合計節(jié)約人工費9 360元。

2)機(jī)械費。

直螺紋套筒連接需要機(jī)械費=套絲機(jī)費用+扳手費用=7 500+80×2=7 660元。

冷擠壓套筒連接需要機(jī)械費為套筒擠壓機(jī)費用=5 500元。

合計節(jié)約機(jī)械費用2 160元。

3)材料費。

直螺紋套筒費用=3.8×3 795=14 421元。

冷擠壓套筒費用=4.5×3 795=17 077.5元。

合計多出材料費用2 656.5元。

4)其他費用。

直螺紋套筒需用電力費用=1 950×1.2=2 340元。

冷擠壓套筒需用電力費用=780×1.2=936元。

合計節(jié)約電費1 404元。

項目效益價值=9 360+2 160+1 404－2 656.5=10 267.5元。

6 結(jié)語

鋼筋套筒冷擠壓連接技術(shù)在橋梁樁基施工中的成功運用，解決了樁基鋼筋籠施工中鋼筋連接的難點，由于此種鋼筋連接方式具有性能可靠、施工質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約人工及成本、提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點，預(yù)計該技術(shù)在橋梁樁基及高墩等其他混凝土結(jié)構(gòu)中將得到進(jìn)一步推廣運用。

［1］JGJ 107-2010，鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］CJJ 2-2008，城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.