鋼筋套筒冷擠壓連接在橋梁樁基施工中的應用

侯慧君

(太原市市政工程總公司，山西太原 030002)

0 引言

鋼筋套筒冷擠壓連接是指通過連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。在橋梁樁基施工中的運用具有如下優點:接頭強度高，與母材等強甚至超強;連接質量穩定、可靠;施工現場便于操作，不受氣候及焊工技術水平的影響，工效高;同時鋼筋接頭質量易保證，提高了樁基鋼筋籠施工的整體質量。

1 工程概況

本項目為市政道橋工程，沿線橋梁部分為預應力鋼筋混凝土連續梁，下部構造中基礎采用群樁基礎，采用C30水下混凝土。樁基鋼筋籠主筋為 φ25螺紋鋼筋(Ⅱ級鋼)，冷擠壓套筒4 000余個。鋼筋連接采用套筒冷擠壓連接，其施工工藝按照JGJ 107-2010鋼筋機械連接技術規程相關內容辦理。

2 鋼筋套筒冷擠壓連接原理及注意事項

2.1 連接原理

鋼筋套筒冷擠壓連接，是將兩根需連接的鋼筋插入至相應規格的鋼套筒內，用有半月形內膜的擠壓機通過液壓壓緊鉗側向擠壓鋼套筒，使鋼筋套筒產生塑性變形，經擠壓變形后的鋼套筒發生變形與鋼筋月牙肋相互咬合成整體，由此相互間產生抗剪力來傳遞鋼筋間的軸向應力。

2.2 注意事項

1)接頭鋼筋宜用砂輪切割機斷料。同一連接區段的接頭應錯開設置;其接頭面積率不大于50%，在規范要求的連接區段長度(鋼筋直徑35d)范圍內不得有另一個接頭出現;

2)擠壓操作時擠壓機壓鉗軸線應垂直于鋼筋軸線，鋼筋的螺紋方向必須在同一直線上，鋼筋在套筒內要緊密對接，同時鋼筋端頭離套筒長度中點不超過10 mm;

3)擠壓時由套筒中部的壓痕標記依次向套筒兩端擠壓至套筒上壓痕最小直徑;

4)擠壓操作時所用擠壓力、壓痕直徑或擠壓后套筒長度的波動范圍以及擠壓道數，均應滿足工藝要求的技術參數。

3 鋼筋套筒冷擠壓連接的施工工藝

施工工藝如下:

鋼筋、鋼套筒驗收→鋼筋斷料、刻劃鋼筋套入長度、定出標記→套筒套入鋼筋→安裝擠壓機→啟動液壓泵、逐漸擠壓套筒至接頭成型→卸下擠壓機→接頭外形檢查→質量檢驗。

1)檢查套筒、鋼筋、擠壓設備、電源等必須符合施工要求。

2)在鋼筋被連接端100 mm處用紅油漆做標記。

3)在紅色油漆標記端作定位標記，定位標記距鋼筋端部的距離為鋼套筒長度的1/2。按定位標記檢查鋼筋插入套筒內的深度。

4)將鋼筋伸入套筒，用額定工作壓力為80 MPa、額定擠壓力為760 kN的擠壓機擠壓連接套筒。擠壓前應委托具有資質的單位對油表進行壓力標定。

5)操作擠壓機時，擠壓φ25連接鋼筋的壓力控制在40 MPa，壓痕最小直徑為37 mm～39 mm，壓痕尺寸均不小于50 mm，按要求每邊壓痕5道。壓痕應均勻分布。在擠壓最后一道時，由于拘束減小，則壓力應控制在較其他壓痕道次的壓力小2 MPa～4 MPa，防止最后一道的最小壓痕直徑變小或超出下限。

6)鋼筋套筒冷擠壓完成后，派專人進行質量檢查，達到報檢條件時委托具有檢測資質的單位進行現場隨機抽樣檢測。

4 現場質量檢查及驗收

1)擠壓接頭的現場檢驗按驗收批進行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同材料、同規格接頭，以500個為一個驗收批，進行檢驗，不足500個時也作為一個驗收批進行抗拉強度試驗。

2)施工質量外觀檢查主要是檢查壓痕處套筒外徑(或擠壓后套筒長度)、壓痕道數是否符合工藝要求，壓痕應均勻分布;擠壓后的套筒表面無肉眼可見裂縫;接頭處彎折不大于4°;每一驗收批中隨機抽檢10%擠壓接頭數量作外觀質量檢查，如外觀質量合格數不小于抽檢數的10%，則該批為合格，如不合格數大于抽檢數的10%，則應對該驗收批接頭逐個復檢;在外觀質量不合格的接頭中抽取6個試件作抗拉強度試驗，若有1個試件的抗拉強度值低于規定要求時，則該批接頭不合格。

3)對每一驗收批，隨機抽取3個接頭試件做抗拉強度試驗。若有一個試件不符合要求時，應再抽取6個試件進行復檢，復檢中仍有1個試件的強度不符合要求，則該驗收批評定為不合格。在現場連續檢驗10個驗收批，抽樣試件抗拉強度試驗1次合格率為100%時，驗收批接頭數量可擴大一倍。

5 鋼筋套筒冷擠壓技術在橋梁樁基施工中的應用效果

鋼筋套筒冷擠壓技術在橋梁樁基施工中的運用，節省了大量勞動力和資金，保證了工程質量和進度。相比原設計直螺紋套筒，此方法可累計節省人工費9 360元，機械費2 160元，其他費用1 404元，多出材料費用2 160元，合計節約費用10 267.5元。

1)人工費。

直螺紋套筒連接需要人工費=173工日×120元=20 760元。

冷擠壓套筒連接需要人工費=95工日×120元=11 400元。

合計節約人工費9 360元。

2)機械費。

直螺紋套筒連接需要機械費=套絲機費用+扳手費用=7 500+80×2=7 660元。

冷擠壓套筒連接需要機械費為套筒擠壓機費用=5 500元。

合計節約機械費用2 160元。

3)材料費。

直螺紋套筒費用=3.8×3 795=14 421元。

冷擠壓套筒費用=4.5×3 795=17 077.5元。

合計多出材料費用2 656.5元。

4)其他費用。

直螺紋套筒需用電力費用=1 950×1.2=2 340元。

冷擠壓套筒需用電力費用=780×1.2=936元。

合計節約電費1 404元。

項目效益價值=9 360+2 160+1 404－2 656.5=10 267.5元。

6 結語

鋼筋套筒冷擠壓連接技術在橋梁樁基施工中的成功運用，解決了樁基鋼筋籠施工中鋼筋連接的難點，由于此種鋼筋連接方式具有性能可靠、施工質量穩定、節約人工及成本、提高經濟效益等優點，預計該技術在橋梁樁基及高墩等其他混凝土結構中將得到進一步推廣運用。

［1］JGJ 107-2010，鋼筋機械連接技術規程［S］.

［2］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術規范［S］.

［3］CJJ 2-2008，城市橋梁工程施工與質量驗收規范［S］.