論橋梁鋼筋墩粗直螺紋套筒連接一體機施工技術

毛剛強

摘要 針對橋梁工程鋼筋加工工序，鋼筋接頭多采用焊接形式，存在施工效率低、質量不穩定的問題。以工程實踐為依托，提出采用墩粗直螺紋套筒連接一體機的加工工藝。經項目實踐論，證明了采用此工藝連接速度快，用工數量少，鋼筋連接質量控制效果顯著。論述了該工藝的原理，總結了施工工藝流程及操作要點，提出了施工階段質量控制措施，并對該技術的綜合效益作了分析。

關鍵詞 橋梁工程項目;鋼筋接頭連接;墩粗直螺紋套筒;連接一體機

中圖分類號 TU755.3 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0099-03

0 引言

橋梁工程鋼筋接頭處理作業量大，質量要求高，傳統鋼筋接頭多采用焊接處理，焊接質量易受施焊工人自身條件影響，施工效率相對較低，難以有效保證工程進度、焊接質量要求[1]。基于此，某高速公路橋梁下構鋼筋加工時，接頭處理采用了墩粗直螺紋套筒連接一體機的加工工藝，加快了下構鋼筋籠接長的連接速度，節約了施工成本，提高了工程質量。

1 工程概況

某高速公路，為全國首批綠色交通示范公路，全長8.98 km，橋梁及分離式橋共4 525.5 m/7座，橋梁施工是整個工程進度的關鍵，2019年5月開始下部施工，2021年5月下構完工，其中下構鋼筋約300 t，鋼筋采用集中加工制作，鋼筋接頭連接采用了墩粗直螺紋套筒連接一體機工藝，有效杜絕了傳統焊接連接施工效率低下、施工質量不穩定、施工污染大的弊端。

2 工藝原理

通過鋼筋上料至鋼筋棒材鋸切生產線，自動切割（設定鋼筋長度）后由滾筒滾入數控棒材墩粗套絲打磨生產線，墩粗后自動滾入套絲生產線進行剝皮抽絲。將完成端頭套絲的鋼筋通過特制直螺紋套筒接長[2]。

3 施工工藝流程及操作要點

工藝流程見圖1。

4 操作要點

4.1 施工準備

（1）主要材料及主要設備見表1及表2。

（2）原材料進場檢驗：鋼筋、套筒進場前，按驗收管理制度，檢查材料規格、數量、合格證書、檢測質量證書。

（3）加工平臺檢驗：1）檢查加工平臺支架水平性，保證鋼筋擺放水平度符合加工要求;2）檢查套絲機主軸中心線與支架上鋼筋中心線一致性，避免套絲螺紋歪斜。

4.2 鋼筋端部平頭

鋼筋調直后兩端和起量點端頭放在一體機數控棒材鋸切生產線，鋸切后注意檢查切割端面質量，保證端面與鋼筋軸線垂直，無翹曲現象[3]。

鋼筋下料后端部仍不平的，重新進行放回數控棒材鋸切生產線。

4.3 端頭墩粗

鋼筋平頭切割后自動滾入墩粗套絲打磨生產線，自動進行墩粗[4]。鋼筋進場前，應嚴格按照相應規范要求，開展鋼筋墩粗試驗，確定最佳的墩粗壓力、工后縮短量等參數。

墩粗工序注意事項如下：1）墩粗后直徑應等于或略大于原直徑加兩個牙口寬度和;2）墩粗長度不宜超過2.5倍直徑，避免鐓彎;3）合理控制墩粗力度，避免造成坯材開裂、夾層;4）墩粗不合格時，應切除不合格部分，重新墩粗;5）墩粗頭基圓直徑符合套絲加工要求，見圖2。

4.4 鋼筋套絲

（1）套絲加工前，嚴格按照規范要求，調配水溶性切削液，保證切削液濃度、pH值等符合規范要求。

（2）鋼筋墩粗后自動退回生產線，自動滾入套絲生產線，機器先進行打磨，然后進行套絲。

（3）絲頭加工長度，控制在標準型套筒1/2長，公差控制在0～2P（P為螺距）。

4.5 絲頭質量檢驗及保護

螺紋牙型完整，絲紋圓滑無缺口，螺紋絲扣數量、不完整絲扣長度符合設計、規范要求[5]。

（1）使用游標卡尺測定絲頭、套筒長度，確保絲頭加工長度符合設計、規范要求（見圖3）。

（2）使用通規檢查絲頭尺寸，檢查頻率10個絲頭每次;通規能順暢旋入、止規旋入不超3個絲扣或不能旋入圍合格（見圖4）。

（3）檢驗合格絲頭，擰上保護帽，避免絲頭磕碰、銹蝕。

4.6 鋼筋連接

該工程選用套筒規格見表3，根據套筒尺寸規格，合理確定套絲加工參數;接頭組裝后，用扭力扳手校驗連接強度，各規格接頭組裝校驗扭矩標準見表4。

（1）絲頭復檢、除銹：拔除絲頭保護帽，復檢絲頭質量，清除絲頭雜物、銹跡。

（2）絲頭的連接：1）將套筒兩端依次擰入鋼筋絲頭;2）使用管鉗同時擰套筒兩端鋼筋，使套筒內兩鋼筋絲頭頂緊。

（3）根據待接鋼筋接頭類型，合理選擇套筒類型，不同接頭安裝方法見圖5。

（4）鋼筋連接完畢，注意查驗絲頭外露絲扣量，并用扭力扳手校核擰緊力，確保外露絲扣控制在1～1.5扣，擰緊扭矩符合表4標準。

（5）鋼筋連接、校驗完畢，用紅油漆做好標記，繼續連接下一組鋼筋[6]。

5 質量控制措施

（1）建立現場施工質量保證體系，施工前，組織施工人員進行全面施工技術交底。

（2）正式施工前，應按照滾壓直螺紋連接工藝操作要求及相應試驗規程規定做工藝試驗，并用靜力拉伸試驗驗證試連接接頭極限抗拉伸強度，試驗通過后，方可正式開展加工、連接施工[7]。

（3）鋼筋必須使用切割機下料，要求切割端面垂直鋼筋軸線，表面平整，無翹曲、無馬蹄形，嚴禁使用氣割、沖切下料。

（4）嚴格按照規范要求，調配水溶性切削液，保證切削液濃度、pH值、潤滑性能、冷卻性能符合施工要求，嚴禁使用機油。

（5）鋼筋套絲加工前，注意復檢鋼筋規格、端頭端面切割質量。

（6）嚴格按照套筒規格加工絲頭，保證絲頭與套筒牙型、螺距的一致性。

（7）套絲工人必須100%持證上崗;嚴控絲頭加工質量，做好絲頭套帽防護，避免絲頭銹蝕、磕碰;不同規格鋼筋、套筒分類堆放。

（8）及時更換套絲頭，避免絲牙傾斜、變形等影響絲頭加工質量。

6 效益分析

6.1 經濟效益

（1）相比先切割打磨、墩粗再抽絲的傳統工藝，數控切割、數控墩粗套絲打磨一體機對工人的技術要求不高，現場施工速度快，節省人工，一體機生產線總工需要3個工人，1人負責數控棒材鋸切生產線，1人負責數控棒材墩粗套絲打磨生產線，1人負責上料、下料。一體機采用全智能控制，減少因人為造成的損耗。

（2）以高墩施工中Φ32 mm鋼筋為例，如采用傳統切割、墩粗、套絲，單接頭絲頭加工、連接費約15元;采用直螺紋一體機連接工藝，該規格接頭絲頭加工、連接施工費約12元。

6.2 社會效益

該工藝全流程無焊接工藝施工，鋼筋切割、端頭套絲加工、接頭連接施工無煙塵、噪聲、閃光，施工危險性低、環保性高，社會效益、環境效益顯著[8]。

7 結論

綜上所述，橋梁工程鋼筋采用集中加工制作，鋼筋接頭連接采用了墩粗直螺紋套筒連接一體機工藝，具有以下明顯優勢：

（1）該施工技術方案，生產效率高，從鋼筋平頭、墩粗、套絲共計20～25 s;使用一體機控制操作簡單，無需專業技工，人工成本、工藝成本低廉。

（2）施工環境要求較低，雨、雪、低溫等惡劣天氣條件下，水下、高空、易燃等復雜作業條件下，均可施工，適應性強。

（3）對比普通的切割、墩粗后再套絲鋼筋接施工工藝，能有效降低造價，節約成本。

該施工技術適用于各級公路橋梁樁基、墩柱、通涵、預制構件等工程并符合國家標準的直徑為16～40 mm規格的熱軋帶肋鋼筋的連接。

參考文獻

[1]詹國景. 鋼筋滾扎直螺紋套筒連接加工流程與質量控制[J]. 工程建設與設計， 2021（19）： 177-179.

[2]鄭麗娟， 趙而年， 王培森， 等. 鋼筋直螺紋套筒機械連接疲勞性能試驗研究及對比分析[J]. 建筑結構， 2021（S1）： 1368-1372.

[3]王雷. 地下連續墻中鋼筋直螺紋套筒連接質量控制研究[J]. 建筑科技， 2021（1）： 18-20.

[4]汪洋， 朱杭新. 提高鋼筋籠主筋直螺紋套筒連接合格率的流程設計[J]. 科技創新與生產力， 2021（1）： 63-66.

[5]李文杰. 談鋼筋直螺紋套筒連接在市政鉆孔灌注樁中的應用[J]. 山西建筑， 2018（11）： 94-95.

[6]李粉玲， 蘇建國. 淺談直螺紋套筒連接技術在暗挖隧道初支中的應用[J]. 中國高新技術企業， 2015（29）： 117-118.

[7]王開賢.? 地鐵隧道襯砌鋼筋直螺紋套筒全環連接技術及應用[C]//. 中國鐵道學會工程分會第七屆線路專委會第二次會議論文集， 2017： 369-373.

[8]劉志偉， 王連友.? 滾壓直螺紋套筒連接在地鐵暗挖隧道初期支護中的應用[C]//. 《市政技術》2015增刊（2）——北京地鐵14號線工程論文專輯， 2015： 150-153.