形成原因
隨著中國住房和城鄉建設部對鋼筋機械連線技術的逐步推廣,鋼筋滾軋直螺紋接頭越來越多地套用於各類建築工程中。原中國國家級工法《帶肋鋼筋直螺紋套筒連線工法》(YJGF25—98)涉及的國家及地方行業標準、規程均已修訂,且鋼筋滾軋直螺紋的施工工藝不斷改進、更新,現根據現行標準規範及現場實際,重新總結形成了《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》。
工法特點
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》的工法特點如下:
鋼筋滾軋直螺紋連線具有技術先進、質量保證、經濟合理、操作簡便、安全適用、不污染環境等特點,其接頭的抗拉強度均不小於被連線鋼筋抗拉強度標準值,並具有高延性及反覆拉壓性能,即其接頭均能達到《鋼筋機械連線通用技術規程》JGJ107規定的I、II級接頭強度,具有良好的力學性能。
操作原理
適用範圍
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》適用於工業與民用建築及一般構築物中採用HRB335,HRB400,RRB400級Φ16—Φ40的鋼筋作為受力鋼筋的滾軋直螺紋連線。
工藝原理
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》的工藝原理如下:
鋼筋滾軋直螺紋連線工藝的基本原理是將兩根待連線的鋼筋端部經滾軋工藝加工成直螺紋,然後通過相應的連線套筒用管鉗或扳手把兩根鋼筋相互連線形成鋼筋接頭。
工藝流程
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》的工藝流程如圖1。
操作要點
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》操作要點有以下10項:
1.檢查被加工鋼筋是否符合設計要求,然後將被連線鋼筋用砂輪片切割機切斷,使鋼筋端面平整並與鋼筋軸線垂直。
2.鋼筋直螺紋滾軋設備經調試運轉正常後,方可加工直螺紋絲頭。鋼筋滾軋直螺紋絲頭加工有3種工藝方法:壓圓滾軋工藝,剝肋滾軋工藝和直接滾軋工藝。
3.壓圓滾軋工藝:按鋼筋規格直徑選擇相適配的壓圓模,調整壓圓機支架高度及長度定位尺寸,將鋼筋加工的端頭放入模具中,調整壓泵壓力進行壓圓操作。經壓圓後,鋼筋端頭形成圓柱體的迴轉體,再經過鋼筋直螺紋滾軋機滾軋製成直螺紋絲頭。
4.剝肋滾軋工藝:對要進行連線的鋼筋端部,先經過鋼筋直螺紋滾軋機的剝肋裝置,對鋼筋的縱肋及橫肋進行切削處理,進而滾軋製成直螺紋絲頭。
5.直接滾軋工藝:對要進行連線的鋼筋端部,不經過機械整形,直接採用鋼筋直螺紋滾軋機進行滾軋,製成直螺紋絲頭。
6.對加工完的絲頭應逐個進行自檢,不合格的絲頭應切去重新加工。
7.已檢驗合格的絲頭應立即帶上塑膠保護帽或擰上連線套筒加以保護,防止裝卸時損壞,並按規格分類堆放整齊。
8.連線鋼筋時,鋼筋規格應與連線套筒規格一致,並保證鋼筋絲頭和連線套筒內螺紋乾淨,完好無損。
9.鋼筋現場連線方法:
a.採用標準型或異徑型套筒連線鋼筋時,逐一取下絲頭保護帽,將連線套筒對正一端鋼筋中線旋入,用手擰至擰不動為止,再採用扳手或管鉗旋擰套筒;接著對正套筒中線旋入另一側鋼筋,用手擰至擰不動時,再採用扳手或管鉗對鋼筋旋擰。
b.採用正反絲扣型套筒連線時,應先對正兩側鋼筋中線旋入套筒,使鋼筋絲頭同時進入套筒1—2絲扣,再採用扳手或管鉗對套筒進行旋擰,使兩根鋼筋絲頭在套筒中間位置頂緊。
c.採用加鎖母型套筒連線鋼筋,適用於鋼筋完全不能轉動的場合,如彎折鋼筋以及橋樑、灌注樁等鋼筋籠的相互對接。將鎖母和連線套筒預先擰入一端制有加長螺紋的鋼筋內,再對準另一根待連線鋼筋,然後反向轉動連線鋼筋,再用鎖母卡緊套筒。
10.鋼筋接頭擰緊後,應進行擰緊力矩值檢查。
勞動組織
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》勞動組織應根據鋼筋直螺紋絲頭加工工藝及現場安裝鋼筋位置來確定,以一套直螺紋絲頭直接滾軋機及現場連線柱筋為例,所需人員配備見表1。
材料設備
材料
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》所需材料如下:
鋼筋:用於接頭連線的鋼筋應符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499及《鋼筋混凝土用餘熱處理鋼筋》GB13014中的有關規定。
連線套筒及鎖母的材料宜選用45號優質碳素結構鋼或其他經型式檢驗確認符合要求的鋼材,其材質應符合有關鋼材的現行國家標準及《鋼筋機械連線通用技術規程》JGJ107—2003的有關規定。
材料均應有產品合格證,性能檢測報告等,並按規定做相關的進場檢驗。
設備
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》的機具設備有砂輪片切割機、壓圓機、直螺紋滾軋機、遊標卡尺、環通規、環止規、扳手、管鉗等。
質量控制
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》質量控制應遵循以下10項:
1.連線套筒進場應具備產品合格證和套筒原材料質量證明檔案,螺紋牙形應飽滿,套筒表面不得有裂紋,表面及內螺紋不得有嚴重的鏽蝕及其他肉眼可見的缺陷。
2.連線套筒內螺紋的設計牙形,螺距及長度宜按照機械工業國家及行業標準有關規定執行。標準型連線套筒基本參數見表2。
套筒規格(鋼筋直徑) | 長度(毫米)≥ | 外徑(毫米)≥ | 螺距(毫米)≥ | 螺紋牙形角 |
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3.待連線鋼筋的端部若有彎曲,應在下料前先進行調直;鋼筋下料時應採用砂輪片切割機切斷,不得用氣割或沖剪下料。
4.鋼筋直螺紋滾軋設備應加注水溶性潤滑冷卻液,不得使用油性潤滑液。
5.現場加工的鋼筋絲頭的有效螺紋長度,絲頭中徑、牙形角、螺距等應符合設計規定並與相應連線套筒匹配,且經檢測合格後方能進行連線工序。其中標準型接頭有效螺紋長度應不小於1/2連線套筒長度。
6.連線套筒及絲頭加工時的外觀質量、螺紋尺寸等的檢驗要求應符合《滾軋直螺紋鋼筋連線接頭》JG163—2004及《鋼筋滾軋直螺紋連線技術規程》DBJ13—63—2005中的相關條款。
7.直螺紋絲頭檢驗合格後應套上塑膠保護帽或擰上連線套筒,按規格分類碼放整齊;雨季或長期碼放情況下,應對絲頭採取防鏽措施。
8.鋼筋接頭擰緊後套用力矩扳手按不小於表3中的擰緊力矩值檢查,並加以標記。
9.直螺紋套筒連線件的混凝土保護層厚度宜符合《混凝土結構設計規範》GB50010中受力鋼筋混凝土保護層最小厚度的規定,且不得小於15毫米。連線件之間橫向淨距不宜小於25毫米。
10.接頭的現場檢驗與驗收應滿足《鋼筋機械連線通用技術規程》JGJ107及《鋼筋滾軋直螺紋連線技術規程》DBJ13—63—2005中的規定。
安全措施
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》除應嚴格執行建築工程有關安全施工的規程及規定外,還應遵守注意以下事項:
施工作業人員必須掌握該工法的技術操作要領,並經“三級”安全教育後方能上崗;特殊工種應持證上崗。
滾軋設備應在檢查及試運轉合格後方準作業。
用電設備均應設三級保護,嚴格按用電安全規程操作。
嚴格按各種機械使用說明與相關標準操作。鋼筋切頭,壓圓及滾絲時要防止機械傷害。
高處作業時,應嚴格按《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ80中的相關條款執行。
環保措施
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》應採取以下環保措施:
按規程操作,儘量減少噪聲及震動,操作噪聲較大的設備(如砂輪片切割機)時,儘量避開學生上課及居民休息時間。
夜間施工時,嚴禁敲打鋼筋以防擾民。
施工套用低角度照明,防止光污染。
機械潤滑油應通過專設油池集中處理,不準直接排入市政管道或內河;鐵屑、廢棄的手套、工具等應收集後送專門機構處理。
效益分析
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》效益如下:
1.該工法質量可靠性好、安全環保、環境適應性強。加工螺紋時可在室內操作,不受惡劣氣候影響,還可提前預製;而現場安裝又極其簡便快捷,且不受停電影響,能連續施工,故能縮短工期,加快進度,具有良好的綜合效益。
2.以25三級鋼筋連線為例,該工法中的標準型連線套筒與搭接焊相比。效益分析如下:
a.採用翌25三級鋼筋直螺紋連線,截至2009年市場單價為一個接頭10.5元/個(含連線套筒價格,直螺紋絲頭加工及現場安裝等),按每小時可加工30個絲頭,現場砂輪片切割機,直螺紋滾軋機等合計每小時用電按4.5千瓦時計,施工電費按1元/千瓦時計,故加工每個絲頭的電費為4.5/30=0.15元/個,每個連線頭所耗費的電費為2×0.15=0.3元/個。即採用標準型連線套筒的25三級直螺紋接頭的單價為10.5+0.3=10.8元/個。
b.若採用搭接焊連線25三級鋼筋,搭接焊縫按單面焊10天計,25三級鋼筋市場單價按5000元/噸計,(計算依據套用福建省2005年定額)
1)材料費:A+B=4.82+2.43=7.25元
A.鋼筋0.25×3.853×10-3×5000元/噸=4.82元
B.電焊條0.54×4.5元/千克=2.43元
2)人工費:0.047×48元/工日=2.26元
3)機械費:0.0419×57.37=2.40元
故採用單面搭接焊耍25鋼筋的成本為1+2+3=7.25+2.26+2.40=11.9元
c.相比採用鋼筋焊接接頭,用直螺紋套筒連線耍25鋼筋,每個接頭節約費用為11.9-10.8=1.1元。
(註:施工費用以2009—2010年施工材料價格計算)
套用實例
《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》套用實例如下:
鋼筋滾軋直螺紋連線技術自1996年以來,在中建七局第三建築有限公司承建的大部分工程中均有使用,截至2009年接頭數量已達幾百萬個。該工法成功套用於廈門海關業務辦公樓、福州市中級人民法院庭審判大樓、福建省農業高新技術實驗中心大樓,經各方多次抽檢表明,質量十分穩定可靠,實用效果非常顯著,為公司帶來了良好的綜合效益。
榮譽表彰
2011年9月30日,《鋼筋滾軋直螺紋連線施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009—2010年度國家二級工法。