通州西站貨場(chǎng)鐵路職工住宅工程鋼筋機(jī)械連接技術(shù)分析

肖波

摘 要：為進(jìn)一步提高鋼筋連接技術(shù)水平，提高鋼筋連接質(zhì)量，從而使其為社會(huì)各個(gè)生產(chǎn)、生活領(lǐng)域提供有力的基礎(chǔ)設(shè)施保障，本文以通州西站貨場(chǎng)鐵路職工住宅項(xiàng)目5、6、7號(hào)樓住宅及幼兒園工程的鋼筋機(jī)械連接技術(shù)作為主要研究?jī)?nèi)容，通過對(duì)傳統(tǒng)的鋼筋連接技術(shù)和直螺紋鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的原理和要點(diǎn)進(jìn)行闡述分析，進(jìn)而對(duì)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)展開了深入研究。

關(guān)鍵詞：鋼筋機(jī)械連接；套筒擠壓連接；錐螺紋連接；直螺紋連接

中圖分類號(hào)： TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）35-53-2

0 引言

鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的工藝性能較強(qiáng)，且施工方便，不僅不會(huì)受到其自身焊接性的制約，而且還能夠?qū)︿摻钸B接的全天候施工予以良好的支持，對(duì)于節(jié)約鋼材和能源具有重要作用。然而鋼筋的偏心連接將導(dǎo)致其產(chǎn)生附加的剪應(yīng)力，在造成鋼材浪費(fèi)的同時(shí)，也難以保障接頭的傳遞效果。基于此，加強(qiáng)對(duì)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的研究與該項(xiàng)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)的分析，無疑對(duì)于促進(jìn)技術(shù)本身的發(fā)展及其在房屋、水壩、公路橋梁工程等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的作用和意義。

1 傳統(tǒng)套筒擠壓連接技術(shù)

套筒擠壓連接技術(shù)是上世紀(jì)80年代我國(guó)研發(fā)的一種高可靠性的機(jī)械連接方法，該技術(shù)主要負(fù)責(zé)連接規(guī)格為II和III級(jí)的帶肋鋼筋，在施工過程中，事先將兩個(gè)待連接的鋼筋插入至連接用的鋼套筒當(dāng)中，而后，借助超高壓鋼筋擠壓連接設(shè)備對(duì)這一鋼套筒進(jìn)行擠壓，從而使其產(chǎn)生相應(yīng)的塑性形變，通過與套筒內(nèi)鋼筋的橫肋緊密嚙合，使套筒內(nèi)的兩鋼筋得以牢固連接。套筒擠壓連接技術(shù)的工藝流程為：“劃線→套筒→擠壓→質(zhì)量減壓”。對(duì)套筒擠壓連接技術(shù)進(jìn)行分析可知，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，鋼筋連接的接頭質(zhì)量較高，且接頭的性能能夠較好地滿足公路橋梁等對(duì)鋼筋連接質(zhì)量的要求，接頭對(duì)鋼筋的適應(yīng)性較強(qiáng)；不足在于，套筒擠壓連接現(xiàn)場(chǎng)的施工強(qiáng)度相對(duì)較大，經(jīng)常發(fā)生液壓油污染鋼筋的情況，需要對(duì)鋼筋進(jìn)行頻繁清理，耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)且生產(chǎn)效率較低。

2 錐螺紋連接技術(shù)

2.1 一般錐螺紋連接技術(shù)

鋼筋的錐螺紋連接技術(shù)較好地克服了套筒擠壓連接技術(shù)的缺陷，在工藝施工時(shí)，先利用鋼筋車牙機(jī)對(duì)待連接鋼筋的端部進(jìn)行加工，是其形成錐形螺紋，在連接時(shí)，將鋼筋錐形螺紋一端，即絲頭插入相應(yīng)的錐螺紋連接套筒，施工人員通過借助一般扳手和力矩扳手將待連接的兩鋼筋絲頭與準(zhǔn)備好的連接套筒旋扭，待將絲頭擰緊至施工規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后，即完成了兩鋼筋的連接。錐螺紋連接技術(shù)的工藝流程為：“平頭→套絲→連接施工→質(zhì)量檢查”。相較于套筒擠壓連接，錐螺紋連接具有鋼筋連接速度快、連接成低等相關(guān)優(yōu)勢(shì)，但該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要求施工管理工作必須具有較高的水平，且螺紋精度和連接過程中的擰力值不宜控制，一旦出現(xiàn)螺紋精度或擰力值過大、過小的偏差，將直接影響鋼筋的連接質(zhì)量。

2.2 GK型等強(qiáng)鋼筋錐螺紋連接技術(shù)

相較于一般的鋼筋錐螺紋連接，GK型等強(qiáng)鋼筋錐螺紋連接技術(shù)通過在連接鋼筋過程中，事先在沿待連接鋼筋端頭的徑向以壓模施加較大的壓力，從而使鋼筋連接的端頭產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形，待使端頭形成一連接體后，再對(duì)端頭進(jìn)行切削錐螺紋的操作，而后，按照一般錐螺紋的連接工藝完成鋼筋連接。對(duì)基于GK型等強(qiáng)鋼筋的錐螺紋連接技術(shù)進(jìn)行分析可知，幾乎具備一般錐螺紋連接技術(shù)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，不僅操作較為簡(jiǎn)單、鋼筋連接速度較快，而且具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性，能夠?qū)α?、柱、板等各類混凝土?gòu)件中各向鋼筋的連接予以較強(qiáng)的支持，能夠有效提高設(shè)備的利用效率和鋼筋連接的工作效率。

3 直螺紋鋼筋連接技術(shù)

3.1 鐓粗直螺紋連接技術(shù)

鐓粗直螺紋連接技術(shù)是繼套筒擠壓連接和錐螺紋連接技術(shù)后新興的一種鋼筋機(jī)械連接技術(shù)，通過借助專用的冷鐓設(shè)備將兩鋼筋的連接端進(jìn)行鐓粗操作，而后，對(duì)鐓粗部位進(jìn)行直螺紋加工，同時(shí)，以扳手將鋼筋鐓粗部位與連接套筒進(jìn)行旋扭，完成兩鋼筋的連接。鐓粗直螺紋連接技術(shù)的工藝流程為：“平頭→鐓粗→切削螺紋→絲頭檢驗(yàn)與連接→質(zhì)量檢驗(yàn)”。對(duì)鐓粗直螺紋連接技術(shù)進(jìn)行分析可知，其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為，鐓粗處理后的接頭具有較高的強(qiáng)度，且該項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)施工速度相對(duì)較快；在直螺紋絲頭方面，其全部為事先預(yù)制，并在現(xiàn)場(chǎng)直接用于連接裝配，有效提高了鋼筋機(jī)械連接的效率；不足在于，對(duì)鋼筋接頭進(jìn)行鐓粗處理時(shí)，容易產(chǎn)生鐓偏的情況，此時(shí)，必須將鐓頭切除并重新進(jìn)行接頭的鐓粗處理，此外，由于鐓粗操作，有的接頭鐓粗部分的延性大幅下降，接頭脆斷的幾率較大。

3.2 滾壓直螺紋連接技術(shù)

對(duì)金屬材料進(jìn)行分析可知，其在塑性變形后，會(huì)冷作硬化，從而導(dǎo)致其自身的強(qiáng)度得以大幅提升，從而提高接頭與母材的連接強(qiáng)度。就現(xiàn)階段而言，滾壓直螺紋連接技術(shù)主要包括：

首先，是直接滾壓直螺紋連接，該技術(shù)的施工工藝為：“平頭→直接滾壓螺紋→套筒連接→質(zhì)量檢驗(yàn)”，需要說明的是，直接滾壓直螺紋連接是一般直螺紋連接和傳統(tǒng)套筒擠壓連接技術(shù)的結(jié)合，通過在待連接的鋼筋端頭進(jìn)行螺紋切削操作，進(jìn)而將套筒和兩鋼筋端頭進(jìn)行連接，并以套筒擠壓連接的方式將鋼筋連接起來。直接滾壓直螺紋連接的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于，螺紋加工較為簡(jiǎn)單，且設(shè)備投入相對(duì)較少，有利于降低鋼筋連接這一工序的施工成本；技術(shù)的不足在于，相較于錐螺紋連接，該連接技術(shù)的螺紋精度較差，加之待連接鋼筋本身的粗細(xì)不均勻，導(dǎo)致所加工的螺紋直徑存在較大偏差，在增加虛假螺紋產(chǎn)生幾率的同時(shí)，也增加了鋼筋連接現(xiàn)場(chǎng)施工的難度。

其次，是擠壓肋滾壓直螺紋連接，基于該技術(shù)的鋼筋連接通過借助專用的鋼筋連接擠壓設(shè)備滾輪對(duì)鋼筋進(jìn)行預(yù)處理，具體來說就是，在連接前，利用擠壓設(shè)備對(duì)滾輪對(duì)鋼筋橫肋與縱肋進(jìn)行預(yù)壓平操作，而后，進(jìn)行滾壓螺紋的相關(guān)操作，這一操作的目的在于，避免鋼筋橫縱肋對(duì)已切削成型螺紋的精度造成不利影響。擠壓肋滾壓直螺紋連接的工藝流程如下：平頭→橫縱肋滾壓→螺紋切削滾壓→套筒連接→質(zhì)量減壓。對(duì)擠壓肋滾壓直螺紋連接技術(shù)進(jìn)行分析可知，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，有利于提高成型螺紋的精度，提高鋼筋連接的效果；該項(xiàng)技術(shù)的不足在于，無法從根本上解決鋼筋直徑大小差異導(dǎo)致的螺紋精度下降的問題。

3.3 滾扎直螺紋連接

鋼筋要調(diào)直后下料，下料采用無齒鋸，不得采用氣割下料，切口斷面應(yīng)與鋼筋軸線垂直，端頭不得出現(xiàn)翹曲或馬蹄形。加工滾扎直螺紋時(shí)，要用水溶性潤(rùn)滑液，不得加潤(rùn)滑液直接套絲或使用機(jī)油做潤(rùn)滑液。加工滾扎直螺紋鋼筋絲頭的牙形、螺距等必須與連接套的牙形螺距一致，并經(jīng)配套的量規(guī)檢測(cè)合格，要求牙形飽滿，無斷牙、禿牙等缺陷，牙齒表面光潔，自檢合格后的絲頭要帶上保護(hù)帽加以保護(hù)。質(zhì)檢人員要用牙形規(guī)、環(huán)規(guī)按規(guī)范規(guī)定數(shù)量抽查鋼筋絲頭的加工數(shù)量抽查鋼筋絲頭的加工質(zhì)量，并填寫鋼筋直螺紋加工檢驗(yàn)記錄。

4 鋼筋連接技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

近年來，隨著能源交通、建筑工程等相關(guān)產(chǎn)業(yè)和國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，鋼筋混凝土的運(yùn)用規(guī)模也呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的變化趨勢(shì)，尤其是新型III級(jí)鋼筋產(chǎn)品的日益增多，對(duì)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)提出了更為嚴(yán)格的要求。在此背景下，鋼筋機(jī)械連接技術(shù)必將向著易操作、易施工和高質(zhì)量的方向發(fā)展，同時(shí)，相關(guān)單位在鋼筋連接過程中，還會(huì)對(duì)其施工的經(jīng)濟(jì)性予以全面考量，充分體現(xiàn)出鋼筋連接的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。在鋼筋連接的技術(shù)層面，根據(jù)作業(yè)的實(shí)際需要，幾種連接方式會(huì)在未來較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以不同的形式并存于市場(chǎng)當(dāng)中，但需要說明的是，擠壓連接因單個(gè)接頭的損耗成本較低、耗電量較小，但人工工作強(qiáng)度較大，未來的市場(chǎng)占有率將呈現(xiàn)穩(wěn)中有降的發(fā)展趨勢(shì)；而錐螺紋連接因其套筒的成本較低、現(xiàn)場(chǎng)施工速度較快且接頭抗拉強(qiáng)度性能較好，故該技術(shù)未來的市場(chǎng)占有率將穩(wěn)中有升；直螺紋連接因其易損耗件的使用壽命較長(zhǎng)、套筒成本較低、人工操作較小、接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性較高，相較于錐螺紋，其接頭精度較高，故該技術(shù)未來的市場(chǎng)占有率將會(huì)大幅提升。

5 結(jié)論

本文以通州西站貨場(chǎng)鐵路職工住宅項(xiàng)目5、6、7號(hào)樓住宅及幼兒園工程的鋼筋機(jī)械連接技術(shù)作為主要內(nèi)容，分別對(duì)傳統(tǒng)的套筒擠壓連接技術(shù)、錐螺紋和直螺紋鋼筋連接技術(shù)做出了系統(tǒng)探究，并對(duì)未來鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做出了詳細(xì)分析。未來，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的研究與應(yīng)用，從而為各項(xiàng)工程建設(shè)和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的鋼筋連接提供有效的技術(shù)支撐。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李智斌，許慧，吳廣彬，趙杰，邵康節(jié)，羅強(qiáng).對(duì)法國(guó)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究[J].建筑科學(xué)，2012，07（14）：67-70.

[2] 蘇全，鐘楨.鋼筋機(jī)械連接與鋼筋焊接技術(shù)的比對(duì)分析[J].交通建設(shè)與管理，2014，06（15）：72-74.