镦粗直螺纹接头在工程施工中的应用

镦粗直螺纹接头在工程施工中的应用徐小红武汉铁路桥梁学校实验室2003 年 03 月摘要：长期以来，桥梁施工所用的钢筋连接，普遍采用闪光对焊；搭接、绑 条电弧焊和绑扎接头及冷挤压连接等几种方法。随着桥梁大型化、复杂化， 结 构主筋间距变小， 给钢 筋连接带来很大难度，焊接质量也难以保证，并且由于受地形、场地限制，钢筋接长，吊装就位，运输等都很困难。因此，采用简单易行且能保证质量的钢筋连接方法，是当前桥梁施工中急需解决的问题。镦粗直螺纹钢筋接头已在高层建筑、电视塔等重大工程中推广应用，在桥梁工程中，大孔径钻孔桩钢筋笼及桥梁墩身也逐步采用这种接头，经实际检测其接头质量可靠，强度合格， 检验合格率达 100%。关键词：墩粗直螺纹接头；施工组织；质量检验；技术经济分析1镦粗直螺纹接头的制作工艺及其优点：1.1 制作工艺直螺纹接头制作工艺分三个步骤：钢筋端部镦粗：钢筋镦粗用的镦头机能自动实现对中、夹紧、镦头等工序，每次镦头所需时间为 30s40s。切削直螺纹：直螺纹套丝也有专用机床，可用于不同直径钢筋的套丝加工，并严格保持丝头直径和螺纹精度的稳定性，保证与套筒的良好配合性；连接套筒则在工厂按设计规格和精度制作。用连 接套筒对接钢筋：在现场用连接套筒对接钢筋，利用水管钳或扳手拧紧即可。1.2 优点：强度高：镦粗段钢筋切削螺纹后所得截面积大于钢筋原截面积，即螺纹 不削弱截面，从而可确保接头强度大于钢筋母材强度。性能 稳定、可靠度高：在接头质量检验时，特意选择了未完全旋合的接头进行试验，试验结果仍能满足要求。连接速度快、施工操作简单：与电焊接头相比，无需电焊设备和临时电力线路，不受天气影响，工效可提高 3 倍以上。应用范 围广：对弯折钢筋、固定钢筋、 钢筋笼等不能转动钢筋的场合也可方便使用。2.接头性能与接头类型：2.1 性能：镦粗直螺纹钢筋接头的性能应满足强度和变形两方面的要求，其检验指标见中华人民共和国建筑工业行业标准镦粗直螺纹接头（JG/T3057-1999）中表 3 规定。若用于直接承受 动力荷载作用的结构时，尚应具有 设计要求的抗疲劳性能，为了充分发挥钢筋母材的强度，连接套筒的设计强度不小于钢筋抗拉强度标准值的 1.2 倍。为检测接头的机械性能，抽取在工地使用较多的 28，32 规格钢筋接头试件进行破坏试验，试验结果均符合标准要求，破坏全部发生于钢筋母材，断口距接头均达 10d 以上,并呈塑性断裂。2.2 接头类型：直螺纹钢筋接头按作用要求分类可以分为上表所示 6 种类型，可以满足不同情况下的使用要求。标准型接头是最常用的，套筒长度为2 倍钢筋直径， 钢筋丝头长度为 1 倍钢筋直径，套筒拧入一端钢筋并用扳手拧紧后，丝头端面即在套筒中央再将另一端钢筋丝头拧入并拧紧，利用两端丝头相互对顶力锁定套筒位置；其它类型根据各自使用情况相应采用，加长型接头长度大于套筒长度，以满足只转动套筒进行连接的要求。接头按使用要求分类 表 1序号 型式 使用情况1 标准型 正常情况下连接钢筋2 加长型 用于转动钢筋较困难场合，通过转动套筒连接钢筋3 扩口型 用于钢筋较难对中的场合4 异径型 用于连接不同直径的钢筋5 正反丝扣型用于两端钢筋均不能转动而要求调节轴向长度的场合6 加锁母型用于钢筋完全不能转动，通过转动套筒连接钢筋，用锁母锁定位3.施工组织及注意事项：3.1 施工组织：制作接 头：直螺纹钢筋接头施工，可根据结头数量安排机械、劳动力，丝头 制作一般在工厂里进行，根据制作工艺需要，一个制作班组需要 4 人，分工如下：墩头机械操作 1 人，负责镦粗钢筋；螺纹切削机操作 1 人，负责丝头加工并负责保证生产的螺纹丝头质量及套筒相匹配；另外配 2 名工人负责运送钢筋，使得整个制作过程成流水作业。作业流程为：送钢筋至镦粗架上 镦粗钢筋 送镦粗后的钢筋至切削架上 切削螺纹丝头并现场检验质量 套上塑料保护套运送堆放场备用。接头 施工：将制作好的钢筋送至安装现场，根据接头数量和完成时间配备作业人员数量。以标准型接头安装为例，一般 2 人一组负责一定数量的接头，1 人在上方拧钢筋，1 人在连接安装套筒，在需要连接的钢筋拧入后，用水管钳进行加固，使两丝头在套筒中央位置扣上顶紧。2 人一 组每台班可以安装 100 个左右接头。3.2 施工注意事项：操作人 员必须经过专业培训并持有操作证，否则不得进行此项工作；丝头 加工工人应逐个目测检查丝头的加工质量，每加工 10 个丝头应用环规检查一次，并剔除不合格丝头；钢筋 丝头检验合格后，应尽快套上塑料保护帽或连接套筒，避免雨淋、沾污、遭受机械损伤；接头 安装后应有专人负责检查接头安装质量，避免漏拧或未完全拧紧；钢筋 连接施工开始前，应对每批钢筋按规范要求进行接头工艺抽检，抽 检合格后方可进行接头连接施工。4.接头质量检验：按中华人民共和国建筑工业行业标准镦粗直螺纹钢筋接头（JG/T3057-1999），用其配套使用标准钢筋机械 连接通用技术规程（JGJ107-1996）（局部修订版 1998）执行。5.技术经济分析：5.1 接头质量：直螺纹接头质量稳定可靠，不存在焊接接头的脆断现象和绑扎搭接不能承受轴向剪应力的缺点，直螺纹接头不仅强度高，其抗疲劳性能也很好，可用于直接承受动力荷载的结构上。在当前存在焊工水平较差，焊接 质量不稳定的情况下，这种类型接头不失为钢筋连接的优选方案。5.2 连接效率：工程实际应用表明，直螺纹接头比焊接方法快得多。接头制作每台班可制作 500 个600 个，操作十分简单，制作机械体积小，重量轻，便于现场施工；直螺纹接头连接安装施工也是简单可行，只需简单工具，便于高空作业。5.3 经济指标：接头单价=套筒 费+ 丝头 加工人工费+接头安装人工费+ 小型机具使用费。直螺纹接头单价与一般焊接单价对比表明：其单价比一般焊接接头高出 50%以上，但从其接头质量的可靠稳 定，工效高，施工简单等优点考虑，其直接和间接技术经济效益明显，综合价格性能还是较高。6.结束语： 钢筋直螺纹连接技术是建筑业进一步推广应用的 10 项新技术之一，由于镦粗粗段钢筋切削后的净截面仍大于钢筋原截面，从而确保接头强度大于母材；直螺纹连接不存在钮紧力对接头性能的影响，从而提高了连接的可靠性，也加快了施工速度；随着机械设备的进一步改善，钢筋的接头质量与施工技术水平会出现一个新的飞跃。