1 粗钢筋机械连接技术发展状况
近年来, 粗直径钢筋机械连接技术一直是建设部推广的重点科技项目, 钢筋机械连接技术也在讯速的发展, 套筒冷挤压、锥螺纹套筒、镦粗直螺纹、直接滚压直螺纹和剥肋滚压直螺纹等较为先进的钢筋连接技术层出不穷。特别是剥肋滚压直螺纹连接技术, 是在镦粗直螺纹和直接滚压直螺纹接头的基础上发展起来的, 它兼顾了前述几种连接形式的优点, 同时又具备了螺纹成型精度高、剥肋滚压成型一步到位和加工设备性能优良等特点。
2 剥肋滚压直螺纹机械连接的特点
剥肋滚压直螺纹连接技术是采用钢筋剥肋滚丝机, 先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后, 使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸, 然后再进行螺纹滚压成型。由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉, 而是被滚压挤密, 钢筋产生加工硬化, 提高了原材强度, 从而实现了钢筋等强度连接的目的。与其他的钢筋连接方式相比较, 具有以下优点。
(1) 接头强度高:达到JGJ107-2003《钢筋机械连接通用技术规程》中Ⅰ级接头性能要求, 具有优良的延性及反复拉压的性能。
(2) 抗疲劳性能好:能通过了200万次疲劳试验。
(3) 质量稳定:螺纹牙型好、精度高、对中性好, 不存在虚假螺纹, 对劳动者素质及检测工具的依赖性明显减少。
(4) 施工速度快:套筒工厂化生产, 钢筋丝头预制加工, 现场装配作业, 不影响施工进度。
(5) 应用范围广:适用于直径在16mm~40mm的国产的Ⅱ、Ⅲ级冷扎带肋钢筋任意方向和位置的同异径连接;对弯折钢筋、固定钢筋、钢筋笼等不能转动钢筋的场合及狭小场地钢筋排列密集处, 正反丝扣型接头用途非常广。
(6) 施工方便:施工现场连接不用电、不用气、无明火作业, 全天候施工, 不受风、雨等气候条件影响。
(7) 有利于环境保护:直螺纹连接无噪声污染, 无油污污染、无烟尘和弧光污染、有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。
(8) 便于管理:直螺纹接头施工中能够避免不同直径钢筋混用一种连接套的情况, 尤其在夜间或昏暗环境下不易发现, 能够避免出现这种情况。
3 剥肋滚压直螺纹机械连接的施工过程
3.1 材料进场验收
螺纹套筒应采用45号钢, 并符合现行国家标准GB/T699-1999《优质碳素结构钢》、GB/T1591-1994《低合金强度结构钢》中的相应规定。主要参数和热处理状态、螺距、牙型高度、牙型角、公称直径等均应符合有关规定。套筒材料的机械性能要求:屈服强度σs≥355MPa、抗拉强度σb≥600MPa、延伸率δsgt≥16%。
套筒进场必须有生产厂家出具的产品质量证明书及合格证。套筒外表面应光滑, 不得有裂缝、节疤等缺陷, 内螺纹不得缺牙、错牙。
3.2 施工机械及人员配备
(1) 参加滚压直螺纹接头施工的人员必须进行技术培训, 经考核合格后方可持证上岗操作。
(2) 切割设备:砂轮切割机, 由一人操作。
(3) 滚压设备:钢筋剥肋滚压直螺纹机, 由两人操作。
(4) 其它设备:螺纹环规、外径卡规、管钳扳手等, 可一人操作。
3.3 钢筋丝头加工工艺流程
钢筋端面平头→剥肋滚压螺纹→丝头质量检验→带帽保护→丝头质量抽验→存放待用。
(1) 钢筋端面平头。
按照设计施工图纸, 先调直再正确量取钢筋长度, 采用砂轮切割机 (无齿锯) 进行切割, 严禁气割或用钢筋切断机切割。这样, 可保证将要套丝的端面平头。平头的目的是让钢筋端面与母材轴线方向垂直, 端头弯曲, 马蹄严重的应切除。
(2) 剥肋滚压螺纹。
将切割成型的钢筋抬到操作平台上, 操作工人按照设计的丝头长度, 【丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2其公差为+2P (P为螺距) 】, 和钢筋直径调整机床, 先加工一端丝头, 使用钢筋剥肋滚压直螺纹机将待连接的钢筋端头加工成螺纹, 采用水溶性切削液, 当气温低于0℃时应掺入15~20亚硝酸钠, 严禁用机油作切削液或不加切削液加工丝头。然后自动倒车返离工作, 再加工同一根钢筋的另一端, 待两端头均加工完成后, 抬下工作平台, 戴上塑料保护帽, 按规格分类分层码放整齐备用。
(3) 半成品保护。
套丝完成, 并经质量检查合格的钢筋称为半成品。对半成品应采取严格的保护措施, 这是钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接成功的关键。施工中主要采取两种方法进行保护。
(1) 分层码放。用薄竹板或木片放在上下两层钢筋之间, 使每层钢筋之间都有一定的距离不互相碰撞。
(2) 带帽保护。用专用的钢筋丝头保护帽 (塑料材质) 对钢筋丝头进行保护, 防止螺纹被磕碰或被污物污染。
3.4 现场安装
钢筋就位→拧下钢筋丝头保护帽→用螺纹套筒接头连接→作标记→施工检验。
按设计施工图纸将丝头检验合格的钢筋搬运至安装处, 先由操作工人检查套筒和钢筋的规格是否一致, 钢筋和套筒的丝扣是否干净、完好无损, 连接套筒的位置, 规格和数量应符合设计要求。经检查无误后拧下保护帽, 手工将两待接钢筋的丝头拧入套筒中二、三扣, 以钢筋不脱离套筒为准, 然后由两名操作工人各持一把力矩扳手, 一把咬住钢筋, 一把咬住套筒, 两把力矩扳手共同用力直到接头拧紧。对已经拧紧的接头做标记, 与未拧紧的接头区分开。
3.5 质量检查与验收
现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验, 应符合JGJ107-2003《钢筋机械连接通用技术规程》的规定。
4 剥肋滚压直螺纹机械连接的经济效益
与传统的焊接和其它机械连接技术相比, 采用剥肋滚压直螺纹机械连接技术单个接头的经济效益并不明显。但由于该具有一些不同于传统的应用特点: (1) 在受压区和装配构件中钢筋受力较小部位, 接头百分率不受限制。 (2) 在构件受拉区, 钢筋受力较小的部位, 接头百分率不受限制。 (3) 当钢筋接头在有抗震要求的框架梁端和柱端的箍筋加密区内而无法避开时, 可采用该接头 (但接头百分率不超过50%) 。因此, 采用剥肋滚压直螺纹机械连接在钢筋下料时的灵活性更强, 可减少大量的废料, 从而有效地降低施工成本。
5 结语
钢筋等强度剥肋滚压直螺纹机械连接, 通过近年来的发展、技术已成熟稳定, 在工程建设中得到广泛的应用, 并以其技术先进、加工工序少、操作方便、连接强度高、连接质量可靠等诸多优点受到业内各方的高度评价, 取得了良好的经济和社会效益。随着建筑产业的不断发展, 钢筋混凝土结构的跨度和规模也越来越大, 粗直径钢筋的应用日益广泛, 钢筋连接技术将向高质量、易施工、操作简单且经济廉价的方向发展。由于钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接具有独特的技术优势, 将成为几种机械连接中最经济、最实用的一种施工技术, 适合大力推广应用。
摘要：结合多年的施工经验, 从技术特点、施工工艺、经济效益等方面阐述了钢筋等强度剥肋滚压直螺纹机械连接技术在施工中的应用, 以推广该技术。
关键词：滚压直螺纹,套筒,钢筋机械连接
参考文献
[1] JGJ107-2003, 钢筋机械连接通用技术规程[S].