橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術(shù)研究

薛宏偉

(中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000)

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橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術(shù)研究

薛宏偉

(中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000)

基于目前橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題，分析了研究機械連接補強技術(shù)應(yīng)用的重要性與補強技術(shù)應(yīng)用方式，并提出了補強連接件性能的優(yōu)化應(yīng)用，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，機械連接補強技術(shù)的應(yīng)用效果是在性能等級優(yōu)化選擇的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。

橋梁工程；墩柱鋼筋籠；機械連接補強技術(shù)；雙套筒連接件；接頭變形性能

1 橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強方式

1.1 雙套筒連接技術(shù)

橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強方式中雙套筒連接補強技術(shù)，能夠規(guī)避鋼筋籠螺紋段露出問題，進而提高鋼筋籠連接后的整體強度。具體來說，就是將內(nèi)套筒的內(nèi)螺紋與鋼筋端部的螺紋段進行配合，從而使內(nèi)套筒加工完成后，分成兩部分。這種情況下，外套筒就可看作一個整體，即內(nèi)套筒的內(nèi)螺紋既可以看作正絲也可看作正反絲，因此，據(jù)技術(shù)應(yīng)用實踐結(jié)果表示，正絲和反絲作用于單個連接件后，強度并不會發(fā)生變化。

1.2 正反絲加長套筒連接技術(shù)

對于反絲套筒連接補強技術(shù)來說，技術(shù)人員將套筒兩端設(shè)置了5～10 cm的加長段。由于此加長段沒有螺紋，使得套筒內(nèi)徑與帶肋鋼筋的外徑相同，那么套筒兩端直徑就會大于加長段帶肋鋼筋接頭部分的直徑。為此，技術(shù)人員可針對鋼筋對接位置的偏心問題進行補強控制。研究表明，采用這一安裝方式不會有螺紋段露出，這就保證了機械連接方式使用的強度。而且，由于加長段和鋼筋去肋段的配合是過盈配合，因此在一定程度上提高了強度。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)套筒針對單根鋼筋連接最為明顯，但當(dāng)其作用于橋梁墩柱鋼筋籠的機械連接時，仍會受鋼筋籠自重的影響。針對這一問題，為保證補強技術(shù)應(yīng)用的效果，在利用鋼筋籠進行機械連接施工時，先要吊起鋼筋籠，并降低配合套筒的旋入速度。此過程，對施工技術(shù)人員的要求較高且技術(shù)應(yīng)用的提升空間較大，研究人員應(yīng)不斷完善其施工方法，進而提高了連接的補強效果。

2 橋梁墩柱鋼筋籠機械連接件的性能分析

2.1 強度及變形性能

按照《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107 -2010)中的要求，可將機械連接的接頭強度分為3個等級，如表1所示。

表1 接頭抗拉強度等級

表中所示的標(biāo)準(zhǔn)，意味著對于投入機械連接使用的接頭，其抗拉強度要滿足Ⅰ級的接頭條件才能合格。

機械連接接頭的變形性能會直接影響連接件的使用壽命，接頭性能越好，使用壽命越長，否則容易引發(fā)事故，對橋梁墩柱來說更是危險。為此，對于接頭的變形性能應(yīng)按照使用工況的差異來進行等級劃分，具體情況如表2所示。即接頭變形性能也可分為 3個等級，等級越高，接頭變形性能越好。

表2 接頭變形性能

2.2 力學(xué)性能

根據(jù)上述性能等級標(biāo)準(zhǔn)的要求，雙套筒材料的選擇應(yīng)將抗拉強度和變形性能作為選擇依據(jù)。即采用三級圓鋼作為雙套筒，總長30 cm，直徑20 mm三級熱軋帶肋鋼筋作為鋼筋。力學(xué)性能的試驗儀器應(yīng)采用電液伺服萬能試驗機，加載方式選擇位移控制，加載速度為5 mm/min，機具夾持鋼筋的長度為7～9 cm，實驗開始前，首先進行卸載讓液壓油缸回零，而后加緊試件進行試驗。如表3所示，為雙套筒設(shè)備使用的參數(shù)指標(biāo)。

表3 雙套筒設(shè)備使用參數(shù)指標(biāo)

2.3 雙套筒連接的施工工藝

首先，橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術(shù)人員要把連接件雙套筒的外套筒設(shè)置在鋼筋籠上端的鋼筋上，并用泡沫料卡住，以避免外套筒受外界環(huán)境的影響而發(fā)生移動；其次，進行上鋼筋籠與下鋼筋籠中的鋼筋對正操作，此過程鋼筋的中心距應(yīng)在偏心距允許范圍下，以滿足機械連接的施工工藝要求；再次，使用2個半內(nèi)套筒把上下鋼筋包裹住，并用扎絲在內(nèi)套筒端部以外斜面的環(huán)槽中進行綁扎，以完成內(nèi)套筒的固定操作。此外，還要對固定的內(nèi)套筒進行微調(diào)，即使內(nèi)套筒內(nèi)部的螺紋段和鋼筋螺紋段完全嚙合上為止，其他鋼筋也同時安裝內(nèi)套筒；最后，將泡沫料去除，并使其作用于下方的外套筒。值得注意的是，當(dāng)外套筒與內(nèi)套筒接觸時，施工工藝人員要利用扳手轉(zhuǎn)動外套筒，直至外套筒與內(nèi)套筒螺紋段配合保持一致。

3 結(jié)束語

綜上所述，橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術(shù)是解決鋼筋籠進行機械補強連接強度性能難以保證的重要技術(shù)內(nèi)容。目前，可供選擇的補強施工技術(shù)包括：雙套筒連接技術(shù)和正反絲加長套筒連接技術(shù)。其中雙套筒連接補強技術(shù)性能等級要按照《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107 -2010)中的規(guī)范要求，來確定材料、設(shè)備使用的參數(shù)。事實證明，機械連接技術(shù)人員采用上述補強施工技術(shù)后，不僅避免了傳統(tǒng)焊接施工方式的缺陷問題，還強化鋼筋籠機械連接的強度。這是提高橋梁工程施工建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵，相關(guān)人員應(yīng)將其應(yīng)用于實際鋼筋籠機械連接的施工操作，從而實現(xiàn)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代。

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2017-03-14

薛宏偉(1991-)，男，福建寧德人，助理工程師，研究方向：市政工程。

U445.31

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1008-3383(2017)05-0116-01