滾軋直螺紋鋼筋機械連接技術在橋梁高墩施工中的應用

王 平，宋程輝

（1.保定市保阜高速公路籌建處，河北 保定 071000；2.中鐵一局集團第四工程有限公司，陜西 咸陽 712000）

滾軋直螺紋鋼筋接頭是一種等強型接頭，其強度不低于鋼筋母材強度是集高強、快速于一身的新型鋼筋接頭。滾軋直螺紋鋼筋機械連接技術大大簡化了加工工藝，且不削弱受力面積，其冷作硬化作用同時提高了滾軋螺紋部分的強度。該技術具有質量穩定、施工方便，施工周期短等優點，在橋梁、大型建筑及基礎施工中很受歡迎。通過在黑崖溝2號特大橋高墩鋼筋連接施工中的實踐，表明它具有其他方法無法比擬的優勢，給施工帶來了很大方便，創造了很好的經濟和社會效益。

1 工程概況

黑崖溝2號特大橋主橋上部為70+3×127+70 m預應力混凝土連續剛構，主墩截面為箱型變截面，截面最大幾何尺寸為8.5 m×8.5 m。壁厚0.8 m，最高墩120.5 m，墩身最大斷面處縱向主筋為608根32鋼筋和796根28鋼筋。工程采用翻模施工，每6 m一個循環，鋼筋直徑大、接頭多，施工緩慢，若采用焊接連接，質量難以保證，且施工周期較長。

2 滾軋直螺紋鋼筋接頭的優點

2.1 強度高

滾軋直螺紋鋼筋接頭是一種等強型接頭，其強度不低于母材強度。

2.2 質量穩定

滾軋直螺紋鋼筋接頭采用工廠化加工，質量容易控制。

2.3 節約時間和材料

據調查采用雙面焊連接，一根32鋼筋需要6根J502焊條，且用時10min；連接一根28鋼筋需要4根J502焊條，且用時6min。而采用滾軋直螺紋連接方式連接一根鋼筋用時約4 min，且免去了鋼筋搭接長度。

2.4 操作簡單

普通工人經過幾個小時的培訓就可以成為熟練工，對操作工人要求低，不需要特種作業。

2.5 安全環保

無明火操作、無廢氣、無污染，施工安全環保。

2.6 適應性強

施工受環境影響較小，在風、雨、停電、高溫、高空、嚴寒等不良作業環境下，均可進行施工。

3 滾軋直螺紋鋼筋機械連接施工工藝

3.1 施工工藝流程

見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 施工準備

（1）直螺紋套絲機進場后安放在選好的場地上，場地的大小應考慮到加工鋼筋的長度及調頭的需要，并便于堆放保管。設備安放好后，在設備的鉗口方向搭建一個架子，架子寬度1 m左右，高度能使放上的鋼筋與鉗口中心對齊。為了操作人員的安全和設備的保護，在設備上方搭建棚架。

（2）檢查連接套筒出廠合格證和連接套筒原材料質量證明書，確保套筒質量符合要求。

（3）按要求制作試件，進行單向拉伸試驗。試驗合格后，即可批量加工。

3.3 鋼筋下料

根據圖紙尺寸，按照放樣鋼筋長度進行下料。從安全、方便，加快進度出發，橋墩為變截面薄壁空心墩，主筋長度采用9 m和4.5 m交錯排列，依次類推，循環至頂。這樣不僅滿足了規范對同截面內連接接頭個數不大于50%的要求，而且為施工提供了方便。鋼筋下料應采用砂輪片切割機切斷，保證鋼筋端頭平齊。整根鋼筋原材料必須對端頭進行采用砂輪片切割機切割處理，切割長度2～3 cm，保證鋼筋端頭斷面平直且與鋼筋軸線垂直，鉗口至套絲端頭段鋼筋應平直，如有彎曲需校直。

3.4 絲頭加工

對要進行連接的鋼筋端部，直接采用鋼筋直螺紋滾絲機進行滾軋，制成直螺紋絲頭。滾絲前，根據不同的鋼筋規格進行滾絲機的調整，標準型鋼筋螺紋有效絲扣長度不小于1/2套筒長度，且能保證在套筒中間對中頂緊。絲頭加工時，應采用冷卻潤滑液。冷卻潤滑液采用特制肥皂液，不得使用油性切割液，防止鋼筋被污染。

在絲頭加工過程中，應經常檢查滾絲機切片、滾絲輪和絲頭質量的情況，當絲頭合格率低時，根據情況對滾絲機切片進行更換。

3.5 絲頭質量檢查

絲頭加工時，操作人員應對鋼筋絲頭的螺紋外觀質量、螺紋長度和螺紋尺寸進行自檢，經自檢合格的鋼筋絲頭螺紋，應由現場質檢人員對每種規格加工批量隨機抽檢。質量檢查的要求和方法，見表1。

表1 鋼筋絲頭質量檢驗要求及方法

加工完成的絲頭螺紋表面不得帶有鐵屑、油漬等雜物。已檢驗合格的絲頭螺紋應將一端戴上保護帽或擰上連接套筒加以保護，并按規格分類堆放整齊待用。

3.6 鋼筋現場連接

（1）連接鋼筋時，鋼筋規格和連接套筒的規格必須一致。

（2）確保鋼筋絲頭和連接套筒的螺紋干凈、完好無損。

（3）采用預埋接頭時，帶連接套筒的鋼筋應固定牢靠。

（4）鋼筋絲頭保護帽應在鋼筋連接前擰入套筒時逐一取下，不應集中取下多個保護帽。

（5）采用標準型或異徑型套筒連接鋼筋時，應先對正一端鋼筋中線，旋入另一側鋼筋，用手擰至擰不動時，采用配套力矩扳手對套筒進行旋擰。采用正反絲扣型套筒連接鋼筋時，應先對正兩側鋼筋中線懸入套筒，使鋼筋絲頭同時進入套筒1～2絲扣，再采用配套力矩扳手旋擰。

（6）連接鋼筋時，采用力矩扳手旋合到位，使兩根鋼筋絲頭在套筒中間位置頂緊，鋼筋接頭擰緊扭矩不小于規范要求的擰緊力矩值，并加以標記。

3.7 接頭檢驗與驗收

（1）檢驗應對接頭進行外觀、擰緊力矩檢查和單向拉伸試驗。

（2）接頭外觀檢查應隨機抽取同規格接頭數的15%且不小于75個進行檢驗。①接頭連接套筒應有外露有效螺紋，且單邊外露有效螺紋不得超過2倍的螺紋螺距。②接頭擰緊后，接頭處的彎折角不得大于3°。③接頭處的軸線偏移不得大于0.1倍的所連接鋼筋的較小直徑，且不得大于2 mm。外觀檢查時，如發現有一個不合格，則該批接頭應逐個檢查，對查出的不合格接頭應按要求重新連接。

（3）鋼筋接頭擰緊后，現場質檢人員應采用力矩扳手對接頭的擰緊力矩進行檢查，并加以標記，接頭應達到表2規定的標準。

表2 滾軋直螺紋鋼筋接頭檢查標準表

（4）現場接頭單向拉伸檢驗應按驗收批進行，同一施工條件下，采用同一批材料的同等級、同型式、同規格接頭，以500個為一個驗收批，不足500個也作為一個驗收批。①對接頭的每一驗收批，必須從工程結構中隨機截取3個接頭試件做抗拉強度試驗，按設計要求的接頭等級進行評定。②當3個接頭試件的抗拉強度均符合表3中相應等級的要求時，該驗收批評為合格。對同一驗收批，如一組中有一個試件的抗拉強度不符合要求，應再取6個試件進行復檢，復檢中仍有一個試件抗拉強度不符合要求，該驗收批判定為不合格。③現場連續檢驗10個驗收批，均一次合格時，驗收批接頭數量可擴大一倍。④通過現場施工中的抽檢檢驗，鋼筋機械連接合格率每次均為100%。⑤通過縱向切割試驗，發現被連接鋼筋接頭頂死，連接牢固。

表3 接頭的性能等級及抗拉強度

4 結束語

采用滾軋直螺紋鋼筋機械連接技術，使每模（高6 m）墩身平均施工周期縮短為5 d，大大提高了黑崖溝2號特大橋高墩的施工效率，在質量和工期上都取得了顯著的效果。該項技術具有操作簡單、施工速度快、勞動生產率高、經濟優越性強等特點，適合于在大型橋梁、房屋建筑、水利水電等工程大直徑鋼筋連接施工中應用。

[1]鋼筋機械連接通用技術規程JGJ107—2003[S].北京：中國建筑工業出版社，2003.

[2]滾軋直螺紋鋼筋連接接頭JG163—2004[S].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[3]公路橋涵施工技術規范JTJ041—2000[S].北京：人民交通出版社，2000.

[4]盧陽.鋼筋直螺紋連接技術的應用及質量控制[J].紅水河，007，（03）.