鋼筋機(jī)械連接在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

劉愛鋒

摘要：樁基作為橋梁的基礎(chǔ)部分，占橋梁總造價(jià)的35～40%左右，而樁基鋼筋的焊接在施工中又占有較大比重。因此，在工程量大、工期緊的情況下，如何改進(jìn)樁基鋼筋焊接施工工藝、加快施工進(jìn)度和保證質(zhì)量，成為質(zhì)量控制的重中之重。介紹了剝肋直螺紋鋼筋連接技術(shù)在樁基施工中的應(yīng)用及存在問題和控制措施，著重解決了孔口鋼筋籠現(xiàn)場機(jī)械連接因起吊變形等原因影響致使現(xiàn)場連接失敗的問題，既縮短了施工時(shí)間，又保證了工程質(zhì)量，并提出了加快進(jìn)度、節(jié)約成本的改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：剝肋直螺紋鋼筋;機(jī)械連接;橋梁樁基;應(yīng)用

一、現(xiàn)狀調(diào)查

樁基鋼筋施工焊接接頭長期以來存在著持證操作焊工較少、焊工素質(zhì)普遍不高、焊接質(zhì)量波動(dòng)大、焊接試件代表性較差等諸多弊病;鋼筋籠孔口連接較為常用的是搭接焊，存在施工人員質(zhì)量意識差和焊接水平差異影響，連接質(zhì)量不穩(wěn)定，造成鋼筋軸線偏位超過誤差范圍等質(zhì)量問題;現(xiàn)場焊接接頭外觀檢查不易操作，其檢查結(jié)果均由檢查者對焊接過程情況的認(rèn)識程度、檢測器具的齊全程度和精確度來決定，受主觀影響較大，往往導(dǎo)致焊接接頭外觀檢查走過場。上述幾方面因素從不同程度影響著鋼筋工程的質(zhì)量，為結(jié)構(gòu)安全埋下隱患。但在具體施工過程中施工單位由于不了解或不愿意嘗試、或擔(dān)心由于操作不熟練影響施工進(jìn)度等原因，未進(jìn)行孔口機(jī)械連接。

剝肋滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)是一種新興的鋼筋連接技術(shù)，其原理是將待連接鋼筋端部的縱肋和橫肋用切削的方法剝掉一部分，然后直接滾軋成普通直螺紋，用特制的直螺紋套筒連接起來，形成鋼筋的連接。這種接頭具有強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)備簡單、生產(chǎn)效率高、滾輪壽命長、施工方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在孔口進(jìn)行機(jī)械連接理論上能夠保證鋼筋籠軸線偏位和連接質(zhì)量，縮短孔口連接時(shí)間，避免因時(shí)間耽擱而造成的孔底沉渣較多、塌孔等現(xiàn)象。為此，在樁基施工中建議采用剝肋滾軋直螺紋連接技術(shù)，以保證工程質(zhì)量。

二、施工要點(diǎn)

鋼筋剝肋直螺紋機(jī)床BGZL-4OB2，可一次裝夾完成從剝肋到滾軋螺紋的加工過程，加工直徑16—40mm的HRB335和HRB400級帶肋鋼筋，是實(shí)現(xiàn)鋼筋直螺紋連接工藝的關(guān)鍵設(shè)備。工藝流程為：平頭→剝肋滾壓螺絲→絲頭檢驗(yàn)→利用套筒連接→接頭檢驗(yàn)→完成。具體施工要點(diǎn)如下：

1.鋼筋下料

鋼筋下料采用砂輪切割機(jī)切斷，為了保證鋼筋斷面平整并與鋼筋軸線垂直，增設(shè)鋼筋切頭平臺，將鋼筋置于水平面后方切割。同時(shí)，鋼筋端部不得有彎曲現(xiàn)象，出現(xiàn)彎曲時(shí)應(yīng)調(diào)直或切除;下料完畢后及時(shí)做好需要滾絲頭型式的標(biāo)記，如標(biāo)準(zhǔn)接頭、正反絲扣接頭等;然后進(jìn)行鋼筋絲頭加工。

2.鋼筋滾絲

采用鋼筋剝肋直螺紋機(jī)床BGZL-4OB2，先將鋼筋端部的橫肋和縱肋進(jìn)行剝切處理后，使鋼筋滾絲前的柱體直徑達(dá)到同一尺寸，然后再進(jìn)行螺紋滾壓成型。本機(jī)使用維護(hù)方便，更換刀具僅需5分鐘，刀具采用自動(dòng)開合結(jié)構(gòu)，鋼筋一次裝夾，30秒完成絲頭加工，效率高，且螺紋直徑大小一致性好，容易裝配，連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。操作工人須經(jīng)過廠家的技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)指導(dǎo)，加工順序?yàn)榘翠摻钜?guī)格調(diào)整好滾絲頭內(nèi)孔最小尺寸及漲刀環(huán)，調(diào)整剝肋擋塊、剝肋直徑及滾壓行程，裝卡鋼筋，啟動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行加工;加工螺紋時(shí)使用水溶性切削潤滑液;加工完畢后用卡規(guī)、通端螺紋環(huán)規(guī)、止端螺紋環(huán)規(guī)對絲頭外觀、長度、螺紋直徑、螺紋圈數(shù)，逐個(gè)檢查，不合格的切除絲頭重加工。檢驗(yàn)合格的絲頭，兩端分別擰上與螺紋匹配的螺紋套筒和專用塑料帽加以保護(hù)，防止搬運(yùn)鋼筋時(shí)損壞絲頭。

3.鋼筋加工場連接施工

直螺紋連接法不存在扭緊力矩對接頭的影響，現(xiàn)場連接時(shí)使用長度不小于40cm的管鉗安裝擰緊。連接時(shí)鋼筋對正軸線，擰緊后套筒兩側(cè)外露的完整絲扣不得超過1個(gè)。樁基鋼筋籠全部采用直螺紋方式連接，為了保證鋼筋籠連接端的強(qiáng)度，確保吊裝運(yùn)輸過程中不發(fā)生變形，在拼接端部架立圓形鋼筋處采用正交同徑鋼筋五點(diǎn)焊接的方法確保鋼筋籠的整體剛度。為了保證鋼筋籠軸線一致，避免孔口連接時(shí)絲口無法對接，必須具有能保證鋼筋籠在加工場地預(yù)拼裝的施工平臺。基口拼裝時(shí)，先聯(lián)接對角四點(diǎn)，再聯(lián)接其余各點(diǎn)。待每個(gè)基點(diǎn)連接完畢后，再完成第二節(jié)鋼筋籠的剩余工序，直至綁扎加固完成。然后，將基點(diǎn)絲口擰開，套上專用塑料保護(hù)帽，將鋼筋籠推移至存放區(qū)。

4.鋼筋籠孔口現(xiàn)場連接施工

樁基成孔后，采用運(yùn)輸跑車將第二節(jié)鋼筋籠運(yùn)至施工現(xiàn)場，用吊車將其下放到孔內(nèi)，并用鋼管支撐于孔口。待第一節(jié)鋼筋籠運(yùn)至現(xiàn)場起吊后，與第二節(jié)進(jìn)行機(jī)械連接。連接時(shí)，吊車緩慢精確提升或下落，保證下部接頭完全接觸、精確對位。對正后，操作工人采用專用管鉗迅速、有序的進(jìn)行接頭的連接。待下部接頭準(zhǔn)確連接完畢后，撤除孔口支撐將鋼筋籠下放至上部接頭能操作的高度，對上部接頭進(jìn)行機(jī)械連接。連接完畢后，對絲口進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，保證連接質(zhì)量符合規(guī)范要求。通過現(xiàn)場實(shí)際計(jì)時(shí)，整個(gè)孔口連接過程歷時(shí)15分鐘，較以往的孔口焊接時(shí)間縮短了1個(gè)多小時(shí)。

三、質(zhì)量控制

實(shí)際施工中存在著現(xiàn)場操作人員責(zé)任心不強(qiáng);絲頭切割不規(guī)范;套絲工藝不熟練;部分鋼筋彎曲;套絲完畢未擰上與螺紋匹配的螺紋套筒和專用塑料帽加以保護(hù)絲頭;鋼筋籠裝運(yùn)、起吊產(chǎn)生變形致使絲口錯(cuò)位等原因，影響了鋼筋機(jī)械連接的絲頭和接頭質(zhì)量。針對以上問題，應(yīng)采取以下措施：加強(qiáng)對操作工人的培訓(xùn)，并由廠家進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo);增設(shè)鋼筋切頭平臺，保證切頭質(zhì)量;套絲機(jī)的刀具等及時(shí)更換，絲頭行程就位準(zhǔn)確;絲頭加工完畢后，指派專人進(jìn)行專用塑料帽的佩戴工作;加強(qiáng)連接質(zhì)量的檢查，加大抽檢頻率，更換責(zé)任心差的操作人員;對彎曲鋼筋及時(shí)更換，保證鋼筋籠的軸線偏位;對絲口數(shù)量不足和多余的鋼筋撤換，保證連接質(zhì)量。

四、效果確認(rèn)

1.施工效率快

與傳統(tǒng)的幫條焊、搭接焊相比較，鋼筋機(jī)械連接技術(shù)具有施工效率快、連接質(zhì)量容易保證、施工環(huán)境無污染、節(jié)省鋼筋材料、降低施工成本等優(yōu)點(diǎn)。以φ25mm鋼筋連接為例，傳統(tǒng)的焊接方法，一名熟練工人完成一個(gè)接頭的焊接至少需要30min 時(shí)間，而采用螺紋接頭鋼筋連接技術(shù)則只需要3～5min 時(shí)間即可完成，功效提高了幾倍。

2.施工環(huán)境無污染

鋼筋機(jī)械連接技術(shù)將大量的產(chǎn)品配件在工廠里機(jī)械化加工完成，形成標(biāo)準(zhǔn)的工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量容易保證;現(xiàn)場施工無明火，不會對施工環(huán)境產(chǎn)生任何污染，大大改善了工人現(xiàn)場施工環(huán)境并降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;節(jié)省了鋼筋搭接部分，同樣以φ25mm鋼筋為例，按焊接所需10倍直徑的搭接長度計(jì)，每個(gè)接頭就至少節(jié)省了25厘米的鋼筋材料，施工綜合成本都低于焊接鋼筋連接的成本。

3.保證質(zhì)量，降低成本

避免以往鋼筋加工過程中軸線不對中、焊件溫差褪火等問題，特別是在樁基施工過程中，因縮短了孔口連接時(shí)間，大大降低了地質(zhì)不良狀態(tài)下，造成的塌孔、孔底沉淀過厚等一系列質(zhì)量問題。

五、結(jié)束語

通過對剝肋直螺紋技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和總體成本的分析和計(jì)算，筆者認(rèn)為：剝肋滾軋直螺紋鋼筋連接套筒價(jià)格較高，以后的施工中，在對焊質(zhì)量保證的前提下，鋼筋籠其余部位采用對焊焊接，孔口采用機(jī)械連接，這樣既可加快施工進(jìn)度，又節(jié)約施工成本，應(yīng)該是更為可行的施工方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ107-2003，鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程[S].

[2]DBJ/CT005-99《鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋連接技術(shù)規(guī)程》.