胡向前

摘 要：本文結(jié)合汕湛高速揭博項(xiàng)目鋼筋墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)的應(yīng)用，分析鋼筋墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)帶來的變化及其質(zhì)量控制通病，對提高鋼筋連接質(zhì)量具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：鋼筋 套筒連接 應(yīng)用 質(zhì)量控制通病

我國自80年代末發(fā)展鋼筋機(jī)械連接技術(shù)以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和開發(fā)，相繼開發(fā)出了墩粗直螺紋套筒、錐螺紋、擠壓肋滾壓直螺紋等連接技術(shù)，并在建筑、冶金等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。近年來，高速公路建設(shè)逐步引入鋼筋機(jī)械連接技術(shù)。汕湛高速揭博項(xiàng)目以全面實(shí)施高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理為契機(jī)，在本項(xiàng)目推行≥Φ25鋼筋采用墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)，工程質(zhì)量和管理得到明顯變化。

1.概況

汕湛高速揭博項(xiàng)目是廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的“二橫”——廣東省汕頭至湛江高速公路的組成部分，起點(diǎn)位于揭西大溪，與汕湛高速公路汕頭至揭西段順接，并設(shè)樞紐互通與省網(wǎng)規(guī)劃四橫線揭陽至惠東段相接，依次經(jīng)過揭西、五華、紫金、終于惠州博羅縣石壩鎮(zhèn)，全長160.26公里。全線共設(shè)25個(gè)施工標(biāo)段，即25個(gè)鋼筋集中加工棚。

2.與傳統(tǒng)加工方式的區(qū)別

2. 1加工環(huán)境的改變

高速公路是帶狀建筑物，點(diǎn)多路長，傳統(tǒng)的鋼筋加工都是在鋼筋加工及安裝數(shù)量較集中的橋梁、隧道工程附近設(shè)置臨時(shí)加工點(diǎn)，管理上容易疏忽，質(zhì)量也得不到保障。揭博項(xiàng)目全面試行高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理，各施工標(biāo)段鋼筋集中加工，搭設(shè)裝配式加工廠棚，為鋼筋墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)應(yīng)用提供良好的室內(nèi)作業(yè)環(huán)境。

2.2作業(yè)方式的改變

鋼筋加工棚劃分功能區(qū)域。其中，鋼筋連接劃分單獨(dú)區(qū)域，分為原材料準(zhǔn)備區(qū)、墩粗區(qū)、車絲區(qū)、連接區(qū)和成品區(qū)，形成完整工廠式的流水化作業(yè)。整個(gè)加工過程科學(xué)化、規(guī)范化、制度化，不僅降低了經(jīng)營成本，提高管理效率，同時(shí)流水化作業(yè)也極大激發(fā)了所有操作工人的積極性。

2.3生產(chǎn)效率高

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測算統(tǒng)計(jì)，鋼筋墩粗和車絲，平均40s左右可完成一個(gè)，每套設(shè)備每班能加工500個(gè)絲頭左右。裝配連接速度也同樣快，絲頭做好記號，再扭如套筒和連接鋼筋，且由于螺距大，扭入的絲扣數(shù)量也少，大大提高了連接速度。

2.4非破壞性檢測工具簡單

傳統(tǒng)焊接工藝非破壞性檢測項(xiàng)目包括探傷檢測、磁粉檢測、耐壓試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)和外觀檢測等，檢測項(xiàng)目繁多，操作復(fù)雜且容易出錯(cuò)。鋼筋墩粗直螺紋套筒連接現(xiàn)場檢測設(shè)備簡單，僅包含環(huán)規(guī)、塞規(guī)和扭力扳手等，操作容易，檢測速度快。

2.5影響質(zhì)量因素減少

隨著對工程質(zhì)量越來越高的要求，應(yīng)用于高速公路建設(shè)的鋼材質(zhì)量也越來越高，三級鋼的大量使用毫無疑問使得質(zhì)量更穩(wěn)靠。但由于三級鋼比二級鋼的含碳量更高，可焊性差的問題也逐步暴露出來。不論采取何種焊接方式，其抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定性都較差，極容易在焊縫位置脆性斷裂。直螺紋套筒連接技術(shù)結(jié)構(gòu)原理是將待連鋼筋端部的縱肋和橫肋用切削的方法剝掉一部分，然后直接滾扎成普通直螺紋，利用帶內(nèi)螺紋的連接套筒將兩根鋼筋連接起來。套筒連接使絲頭端部產(chǎn)生冷作硬化來提高絲頭的強(qiáng)度，使鋼筋接頭連接達(dá)到了與鋼筋母材等強(qiáng)，整個(gè)連接件上不存在薄弱環(huán)節(jié)。在汕湛高速揭博項(xiàng)目實(shí)施過程中，共做了78組接頭抗拉試驗(yàn)，均未出現(xiàn)在接頭斷裂的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)焊接方式受寒冷、雨水天氣影響較大，寒冷天氣里，焊接冷卻快，雨水天氣里，可焊性差，接頭宜發(fā)生裂紋和脆斷，而鋼筋墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)并不受所述天氣因素影響，可全天候加工，其適應(yīng)范圍更廣，質(zhì)量更能得到保障。

2.6對環(huán)境影響降低

鋼筋在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧、刺鼻的氣味、強(qiáng)光和高溫，對周圍環(huán)境和操作工人的身體健康產(chǎn)生影響，工人往往要穿戴厚重的防護(hù)服和護(hù)眼罩作業(yè)。鋼筋墩粗直螺紋套筒連接技術(shù)在實(shí)施過程中，除在切割鋼筋和打磨絲頭外產(chǎn)生噪聲和火花外，其它工序并不會(huì)對環(huán)境造成污染。

3.存在的通病及解決方案

（1）根據(jù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 041—2011）及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）中受力鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度的要求，鋼筋連接件的混凝土保護(hù)層厚度滿足且不得小于15mm，連接件之間的橫向凈距不宜小于25mm。在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)，在的蓋梁、現(xiàn)澆梁底腹板等部位，由于主筋密集且鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)均較薄，而受連接套筒厚度影響，箍筋安裝后通常導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度不滿足要求，必須使主筋或者箍筋挪動(dòng)一定位置來確保鋼筋保護(hù)層厚度。

（2）受人為因素影響較大，尤其是墩粗、車絲等工藝，個(gè)人操作習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)造成質(zhì)量極不穩(wěn)定，且造成大量的返工。操作工人應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)的崗前培訓(xùn)，尤其是要經(jīng)過廠家技術(shù)人員的培訓(xùn)，經(jīng)過培訓(xùn)上崗的工人應(yīng)相對穩(wěn)定，不能頻繁更換，以確保加工質(zhì)量穩(wěn)定。

（3）鐓粗壓力是靠液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)容易發(fā)生壓力不穩(wěn)定而導(dǎo)致鋼筋鐓粗段長度、直徑等質(zhì)量達(dá)不到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。每一批鋼筋進(jìn)行鐓粗加工前，均應(yīng)做鐓粗試驗(yàn)，并以鐓粗量格來確定最佳的鐓粗壓力及縮短量的最終值。對鐓粗試驗(yàn)加工出來的成品進(jìn)行鐓粗基圓直徑、鐓粗長度、鐓粗縮短尺寸等檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整鐓粗壓力，直到鐓粗的成品合格率不小于95%，從而確定最佳參數(shù)。檢查鐓粗鋼筋頭是否存在偏壓現(xiàn)象（一邊大一邊小）、裂紋、幾何尺寸不符合要求的，均必須切掉鐓粗段重新加工。

（4）鐓粗機(jī)墩頭由于反復(fù)受力，變形較快，一些工人嫌拆裝麻煩，已經(jīng)變形的墩頭繼續(xù)使用，鐓粗出來的端頭不平整，導(dǎo)致絲頭不飽滿。在實(shí)施中，除采用更高強(qiáng)度的墩頭外，施工員和現(xiàn)場監(jiān)理定期或不定期檢查墩頭變形情況，發(fā)現(xiàn)變形后，要求更換。

（5）車絲疏刀在加工一定數(shù)量后磨損較厲害，工人嫌拆裝麻煩，承包人考慮費(fèi)用成本，磨損的疏刀繼續(xù)使用，導(dǎo)致車絲出來的絲頭有魚鱗片狀、毛刺、牙具等達(dá)不到要求。實(shí)施中除做好技術(shù)交底外，應(yīng)強(qiáng)制要求疏刀在加工3000-5000個(gè)絲頭后必須更換，施工員和現(xiàn)場監(jiān)理發(fā)現(xiàn)絲頭有魚鱗片狀、毛刺等現(xiàn)象，應(yīng)立即要求更換疏刀。另，絲頭直徑（包括大徑、中徑、小徑）達(dá)不到要求，套筒旋入后，有較大空隙，晃動(dòng)手感明顯。應(yīng)制作各鋼筋型號絲頭標(biāo)準(zhǔn)件，在更換疏刀后，調(diào)試疏刀位置時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行校準(zhǔn)。

（6）原材料鋼筋采用擠壓剪斷方式，鋼筋端頭不平，工人為操作快捷方便，在截取鋼筋時(shí)也喜歡采用擠壓剪斷方式，采用此類方式截?cái)嗟匿摻顦O易導(dǎo)致鐓粗偏壓，絲頭不飽滿。所有鋼筋截?cái)鄳?yīng)采用砂輪切割機(jī)，確保端頭面垂直鋼筋軸線，保證絲頭質(zhì)量，減少返工率。

（7）揭博項(xiàng)目所在地區(qū)空氣濕度大，車絲完的絲頭和套筒短時(shí)間內(nèi)就開始生銹，影響連接質(zhì)量。對于較長時(shí)間不用的鋼筋，絲頭上用保鮮薄膜纏繞密實(shí)后再套保護(hù)套，有效解決絲頭銹蝕問題。套筒的開（箱）封根據(jù)加工的進(jìn)度來，不要批量開（箱）封。另，在車絲時(shí)，應(yīng)盡量采用油性潤滑液，以此減少絲頭銹蝕因素。

（8）現(xiàn)場連接難度大，如樁基鋼筋籠，一條30m的樁基鋼筋籠需至少分三節(jié)連接，室內(nèi)連接很容易實(shí)現(xiàn)，但不具備運(yùn)輸和吊裝條件，必須下一節(jié)鋼筋籠，再連接一節(jié)。一個(gè)鋼筋籠主筋數(shù)量一般≥20根，且同截面接頭數(shù)量≯50%，給現(xiàn)場連接帶來極大的困難。如要保證質(zhì)量，應(yīng)在室內(nèi)先預(yù)連接好，并在每根連接鋼筋上做好記號，再拆裝后分節(jié)運(yùn)輸和現(xiàn)場分節(jié)連接。

4.結(jié)束語

從汕湛高速揭博項(xiàng)目開工至交工驗(yàn)收，通過對各施工標(biāo)段鐓粗直螺紋套筒連接工藝的檢查和驗(yàn)收，并通過對操作工人的詢問和了解，以及不斷的磨合、改進(jìn)，該工藝在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用已日趨成熟。其中，優(yōu)點(diǎn)和不足之處也十分突出，包括目前還沒有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。但毫無疑問，該工藝對高速公路建設(shè)鋼筋加工及安裝的質(zhì)量、工程管理、成本管理等作用是明顯的。應(yīng)在高速公路建設(shè)中大規(guī)模推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]JTJ041-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

[3]GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[4]高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化指南 2012.