摘 要 近些年来,随着高层现浇混凝土结构不断的出现,钢筋连接质量的问题日渐突出。文章针对土木工程中的钢筋机械连接技术特点进行了分析,从而重点探讨钢筋液压直螺纹连接和镦粗直螺纹连接的优点。
关键词 钢筋机械连接;套筒挤压连接;滚压直螺纹连接;镦粗直螺纹连接
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)05-0085-01
钢筋机械连接技术具有很好的工艺性能,施工也比较简便,具有可靠的街头质量,不会受到钢筋焊接性的制约,同时也可以全天候的施工,并且还能节约能源,节约钢材等特点。其主要是将一根钢筋中的力传递,通过连接件的机械咬合作用,或者通过钢筋端面的承压作用,传递给另一根钢筋的连接办法,现浇混凝土中的绑扎法施工简便,不受气候的影响。但是钢筋的偏心连接会产生附加剪应力,浪费钢材,并且接头的传递力效果也不好。因此在20世纪70年代中期,国外开始研制机械连接技术。如锥螺纹连接、冷挤压连接以及直螺纹连接等技术,并且被广泛的应用于地铁、公路桥梁、核电站等中。而自20世纪90年代,我国相继开发了套筒冷挤压、锥螺纹以及挤压肋滚压直螺纹等连接技术,并且慢慢的取代了转通的焊接绑扎工艺。在各个领域中得到了广泛的应用,如水坝、公路桥梁等。
1 技术分类
1)筋套筒挤压连接,可用于水平、垂直、倾斜、水下以及高空等个方位的钢筋连接,其优点是不受气候的影响,安全、没有明火,接头具有很强的程度,质量稳定,适应性强。为了达到连接的目的,首先,在2根待连接钢筋的断头,要先插入一个钢套筒,接着才能在侧向用挤压机加压数道,带到套筒苏醒表型之后,才能与带肋钢筋紧密的咬合。钢筋套筒挤压连接适用于不可焊钢筋和进臼钢筋的连接。其缺点是工人劳动强度大,设备笨重,成本较高。
2)钢筋锥螺纹连接技术不受气候的影响,工序简单、适用范围广,速度快深受施工单位的欢迎。这项技术是将钢筋端头用锥螺纹套丝加工成锥螺纹,接着才能把带对接钢筋和带锥螺纹的套筒连接起。在连接的时候,为了保证连接的质量,要施加一定的扭紧力矩。但是此技术容易在接头处发生接头破坏的情况,若果现场加工的漏拧或者扭紧力矩不准确,在螺纹质量不佳的情况下,接头的强度和变形会受到丝扣松动的影响。因此,要严格执行行业标准中的“必须从工程结构中随机抽取试件,并进行严格的现场检验”的规定,重视锥螺纹接头的现场检验,不能用形式检验的方法,从而作为判定接头强度等级的依据。
3)钢筋滚压直螺纹技术加工工序比较少,操作简单,接头稳定可靠,滚丝轮的工作寿命也比较长,螺纹牙型好,施工便捷,精度比较高,连接质量可靠,并很稳定,不存在虚假螺纹。其主要包括钢筋滚压直螺纹连接和钢筋剥肋滚压直螺纹连接。钢筋滚压直螺纹是一种先进的机械连接技术,将钢筋两端采用辊压机直接滚压出螺纹,才能用直螺纹套筒连接起来;而钢筋剥肋滚压直螺纹也是一种先进的机械连接技术,是先将钢筋剥肋之后,直接滚压成直螺纹,接在才能用套筒连接起来。
4)钢筋镦粗直螺纹连接技术简称CABR钢筋敦促直螺纹连接,是近些年来才开发的一种新连接技术。此技术适用于钢筋笼、弯曲钢筋等工况的钢筋连接,其工序是:钢筋端部墩粗→切削直螺纹→用连接套筒对接钢筋。钢筋镦粗直螺纹连接技术具有连接速度快,操作简单、接头类型多的特点,同时也具有生产效率高的特点,切削一个丝头也不到1 min,在现场到就可以墩粗,即使现场发生停电,风、雪以及超高和水下作业,也能适用,适用性很高。并且钢筋原截面小于墩粗段钢筋切削后的净截面,其直螺纹不减弱钢筋截面,确保了木材强度小于接头强度,从而更加的完全可靠。同时,直螺纹不产生扭紧力矩,因此对接头性能不受其影响,从而使连接的可靠性大大的提高了,如云南红河大桥在建设的过程中就采用了钢筋镦粗直螺纹连接技术。
2 技术分析
综上所述,以上几种的钢筋机械连接技术中,钢筋镦粗直螺纹连接技术和钢筋滚压直螺纹具有很突出的优势。其主要具有以下几点优势。
1)抗疲劳性能比较好,木材强度小于接头强度,接头具有很高的强度。
2)扭紧力矩不会影响到接头的性能,接头不会因为少拧1到2个丝扣,就造成明显的损害,并且也具有很简单的连接质量检测,具有很稳定的质量,同时,直螺纹不产生扭紧力矩,因此对接头性能不受其影响,从而使连接的可靠性大大的提高了。
3)直螺纹连接与电弧搭接焊相比较,与套筒冷挤压连接相比较,与锥螺纹连接相比较,提高了施工的速度,降低了钢筋绑扎的劳动强度,降低了工程人工费,并且直螺纹连接套筒比锥螺纹连接套筒的丝扣螺距大,短40%左右,方便施工,也不用用力矩扳手,因此具有施工速度快的优势。
4)钢筋镦粗直螺纹连接技术和钢筋滚压直螺纹技术适用于直径为16 mm-50 mm的II、III级钢筋,可以任意连接其同异径的方向和位置,并且在不能转动钢筋的场合中,正反丝扣型接头具有非常广泛的用途,因此具有应用范围广的优势。
5)钢筋镦粗直螺纹连接技术和钢筋滚压直螺纹技术与冷挤压连接相比,直螺纹接头按照连接10000只直径32 mm来计算,可以节约10 t的钢材。而直螺纹接头要比锥螺纹接头节约钢材35%左右,比套筒挤压节约钢材70%左右。由此可见,其具有很高的经济效益。
6)直螺纹连接没有油污,没有烟尘,没有弧光,也没有噪声,有利于施工现场的文明整洁,对劳动者的身体健康也非常有利。因此,具有保护环境的优势。
7)直径是32 mm的直螺纹接头,哈冷挤压相比较,按照连接10000只来计算的话,可节约电2000 kW·h;直径32 mm的直螺纹接头与电弧塔接焊相比较的话,按照连接10000只来计算的话,可节约电40000 kW·h。因此,其具有节约能源的优势。
3 总结
综上所述,为了不断地提高我国钢筋连接的质量,不断地提高我国钢筋施工的技术水平,在土木工程和其他工程建设过程中,要进一步的对粗直径钢筋的机械连接技术进行广泛的推广,尤其是钢筋镦粗直螺纹连接技术和钢筋滚压直螺纹技术,从而加快施工的进度,达到节省材料,增加经济收益,保护环境等多方面效益。
参考文献
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作者简介
胡彦卓(1971-),男,工程师,1997年毕业于大庆石油学院过程装备专业,现在大庆石化建设公司从事生产管理工作。endprint