論橋梁鋼筋墩粗直螺紋套筒連接一體機(jī)施工技術(shù)

毛剛強(qiáng)

摘要 針對(duì)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(zhì)量不穩(wěn)定的問題。以工程實(shí)踐為依托，提出采用墩粗直螺紋套筒連接一體機(jī)的加工工藝。經(jīng)項(xiàng)目實(shí)踐論，證明了采用此工藝連接速度快，用工數(shù)量少，鋼筋連接質(zhì)量控制效果顯著。論述了該工藝的原理，總結(jié)了施工工藝流程及操作要點(diǎn)，提出了施工階段質(zhì)量控制措施，并對(duì)該技術(shù)的綜合效益作了分析。

關(guān)鍵詞 橋梁工程項(xiàng)目;鋼筋接頭連接;墩粗直螺紋套筒;連接一體機(jī)

中圖分類號(hào) TU755.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）13-0099-03

0 引言

橋梁工程鋼筋接頭處理作業(yè)量大，質(zhì)量要求高，傳統(tǒng)鋼筋接頭多采用焊接處理，焊接質(zhì)量易受施焊工人自身?xiàng)l件影響，施工效率相對(duì)較低，難以有效保證工程進(jìn)度、焊接質(zhì)量要求[1]。基于此，某高速公路橋梁下構(gòu)鋼筋加工時(shí)，接頭處理采用了墩粗直螺紋套筒連接一體機(jī)的加工工藝，加快了下構(gòu)鋼筋籠接長(zhǎng)的連接速度，節(jié)約了施工成本，提高了工程質(zhì)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(zhǎng)8.98 km，橋梁及分離式橋共4 525.5 m/7座，橋梁施工是整個(gè)工程進(jìn)度的關(guān)鍵，2019年5月開始下部施工，2021年5月下構(gòu)完工，其中下構(gòu)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(jī)工藝，有效杜絕了傳統(tǒng)焊接連接施工效率低下、施工質(zhì)量不穩(wěn)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(chǎn)線，自動(dòng)切割（設(shè)定鋼筋長(zhǎng)度）后由滾筒滾入數(shù)控棒材墩粗套絲打磨生產(chǎn)線，墩粗后自動(dòng)滾入套絲生產(chǎn)線進(jìn)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(zhǎng)[2]。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

工藝流程見圖1。

4 操作要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

（1）主要材料及主要設(shè)備見表1及表2。

（2）原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：鋼筋、套筒進(jìn)場(chǎng)前，按驗(yàn)收管理制度，檢查材料規(guī)格、數(shù)量、合格證書、檢測(cè)質(zhì)量證書。

（3）加工平臺(tái)檢驗(yàn)：1）檢查加工平臺(tái)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(jī)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(diào)直后兩端和起量點(diǎn)端頭放在一體機(jī)數(shù)控棒材鋸切生產(chǎn)線，鋸切后注意檢查切割端面質(zhì)量，保證端面與鋼筋軸線垂直，無翹曲現(xiàn)象[3]。

鋼筋下料后端部仍不平的，重新進(jìn)行放回?cái)?shù)控棒材鋸切生產(chǎn)線。

4.3 端頭墩粗

鋼筋平頭切割后自動(dòng)滾入墩粗套絲打磨生產(chǎn)線，自動(dòng)進(jìn)行墩粗[4]。鋼筋進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范要求，開展鋼筋墩粗試驗(yàn)，確定最佳的墩粗壓力、工后縮短量等參數(shù)。

墩粗工序注意事項(xiàng)如下：1）墩粗后直徑應(yīng)等于或略大于原直徑加兩個(gè)牙口寬度和;2）墩粗長(zhǎng)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(shí)，應(yīng)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(yán)格按照規(guī)范要求，調(diào)配水溶性切削液，保證切削液濃度、pH值等符合規(guī)范要求。

（2）鋼筋墩粗后自動(dòng)退回生產(chǎn)線，自動(dòng)滾入套絲生產(chǎn)線，機(jī)器先進(jìn)行打磨，然后進(jìn)行套絲。

（3）絲頭加工長(zhǎng)度，控制在標(biāo)準(zhǔn)型套筒1/2長(zhǎng)，公差控制在0～2P（P為螺距）。

4.5 絲頭質(zhì)量檢驗(yàn)及保護(hù)

螺紋牙型完整，絲紋圓滑無缺口，螺紋絲扣數(shù)量、不完整絲扣長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求[5]。

（1）使用游標(biāo)卡尺測(cè)定絲頭、套筒長(zhǎng)度，確保絲頭加工長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求（見圖3）。

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

（3）檢驗(yàn)合格絲頭，擰上保護(hù)帽，避免絲頭磕碰、銹蝕。

4.6 鋼筋連接

該工程選用套筒規(guī)格見表3，根據(jù)套筒尺寸規(guī)格，合理確定套絲加工參數(shù);接頭組裝后，用扭力扳手校驗(yàn)連接強(qiáng)度，各規(guī)格接頭組裝校驗(yàn)扭矩標(biāo)準(zhǔn)見表4。

（1）絲頭復(fù)檢、除銹：拔除絲頭保護(hù)帽，復(fù)檢絲頭質(zhì)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(shí)擰套筒兩端鋼筋，使套筒內(nèi)兩鋼筋絲頭頂緊。

（3）根據(jù)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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)。

（5）鋼筋連接、校驗(yàn)完畢，用紅油漆做好標(biāo)記，繼續(xù)連接下一組鋼筋[6]。

5 質(zhì)量控制措施

（1）建立現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量保證體系，施工前，組織施工人員進(jìn)行全面施工技術(shù)交底。

（2）正式施工前，應(yīng)按照滾壓直螺紋連接工藝操作要求及相應(yīng)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定做工藝試驗(yàn)，并用靜力拉伸試驗(yàn)驗(yàn)證試連接接頭極限抗拉伸強(qiáng)度，試驗(yàn)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(jī)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(yán)禁使用氣割、沖切下料。

（4）嚴(yán)格按照規(guī)范要求，調(diào)配水溶性切削液，保證切削液濃度、pH值、潤(rùn)滑性能、冷卻性能符合施工要求，嚴(yán)禁使用機(jī)油。

（5）鋼筋套絲加工前，注意復(fù)檢鋼筋規(guī)格、端頭端面切割質(zhì)量。

（6）嚴(yán)格按照套筒規(guī)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(yán)控絲頭加工質(zhì)量，做好絲頭套帽防護(hù)，避免絲頭銹蝕、磕碰;不同規(guī)格鋼筋、套筒分類堆放。

（8）及時(shí)更換套絲頭，避免絲牙傾斜、變形等影響絲頭加工質(zhì)量。

6 效益分析

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

（1）相比先切割打磨、墩粗再抽絲的傳統(tǒng)工藝，數(shù)控切割、數(shù)控墩粗套絲打磨一體機(jī)對(duì)工人的技術(shù)要求不高，現(xiàn)場(chǎng)施工速度快，節(jié)省人工，一體機(jī)生產(chǎn)線總工需要3個(gè)工人，1人負(fù)責(zé)數(shù)控棒材鋸切生產(chǎn)線，1人負(fù)責(zé)數(shù)控棒材墩粗套絲打磨生產(chǎn)線，1人負(fù)責(zé)上料、下料。一體機(jī)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(tǒng)切割、墩粗、套絲，單接頭絲頭加工、連接費(fèi)約15元;采用直螺紋一體機(jī)連接工藝，該規(guī)格接頭絲頭加工、連接施工費(fèi)約12元。

6.2 社會(huì)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(xiǎn)性低、環(huán)保性高，社會(huì)效益、環(huán)境效益顯著[8]。

7 結(jié)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(jī)工藝，具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：

（1）該施工技術(shù)方案，生產(chǎn)效率高，從鋼筋平頭、墩粗、套絲共計(jì)20～25 s;使用一體機(jī)控制操作簡(jiǎn)單，無需專業(yè)技工，人工成本、工藝成本低廉。

（2）施工環(huán)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(fù)雜作業(yè)條件下，均可施工，適應(yīng)性強(qiáng)。

（3）對(duì)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(jià)，節(jié)約成本。

該施工技術(shù)適用于各級(jí)公路橋梁樁基、墩柱、通涵、預(yù)制構(gòu)件等工程并符合國家標(biāo)準(zhǔn)的直徑為16～40 mm規(guī)格的熱軋帶肋鋼筋的連接。

參考文獻(xiàn)

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