趙金平

隨著當(dāng)今建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，高層建筑不斷興起，鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)日益增多，在混凝土結(jié)構(gòu)中，因鋼筋的長(zhǎng)度有限，不可避免地要將鋼筋連接起來(lái)，就產(chǎn)生了鋼筋接頭問(wèn)題，同時(shí)存在質(zhì)量問(wèn)題，以及材料節(jié)約問(wèn)題。

在此僅就接觸的大型宣化街辦公住宅樓工程實(shí)例，剖析鋼筋連接方式的特點(diǎn)，側(cè)重闡述機(jī)械連接的特點(diǎn)。

某辦公住宅樓工程總建筑面積73000平方米。三十層。基礎(chǔ)局部挖深10.6米，基礎(chǔ)施工在5、6、7月份，最大困難是7月底汛期到前完成基礎(chǔ)。高層為樁筏基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)。正負(fù)零以下鋼筋用量約7200噸；筏片基礎(chǔ)及框架梁柱鋼筋直徑Ⅲ級(jí)鋼28、Ⅱ級(jí)鋼25，所以鋼筋連接形式直接影響工程進(jìn)度及質(zhì)量。

1.鋼筋傳統(tǒng)連接方式

1.1綁扎搭接

方法簡(jiǎn)單，不需特殊技工，但要耗用大量鋼筋，且接頭的傳力效果差，并且產(chǎn)生次彎矩。我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB10-89）明確規(guī)定：直徑大于22mm的粗鋼筋不宜采用搭接連接。

1.2焊接連接

一般有搭接電弧焊、坡口焊、電渣壓力焊、氣壓焊以及水平鋼筋窄間隙電弧焊等多種，其中電渣壓力焊于20世紀(jì)80年代開始在我國(guó)推廣應(yīng)用，一度曾成為我國(guó)粗直徑鋼筋焊接連接中應(yīng)用最廣的一種方法，但其受到很多限制。例如，我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB10-89）規(guī)定，就作了許多限制性規(guī)定，這些嚴(yán)格的限制，特別是在框架梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)部位，為滿足錨固長(zhǎng)度的要求，節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)的給筋密集、重疊，造成無(wú)法施焊，給施工造成很大的困難，混凝土的澆筑質(zhì)量也難以保證，因此，采用克服上述弊端的連接方法勢(shì)在必行。

2.鋼筋機(jī)械連接方式

鋼筋機(jī)械連接是通過(guò)連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞到另一根鋼筋的連接方法。至今國(guó)內(nèi)已有錐螺紋連接、鐓粗直螺紋鋼筋連接、冷擠壓套筒連接、鋼筋滾壓直螺紋連接等多種形式。由于鋼筋機(jī)械連接方式不受化學(xué)成分、可焊性和氣候等的影響，接頭強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、施工速度快，將逐步取代其它的粗鋼筋連接方式，成為今后的發(fā)展方向。

2.1錐螺紋連接

錐螺紋連接是在兩根鋼筋的端部切削成錐螺紋，然后用內(nèi)部也有錐螺紋的連接套筒把兩根鋼筋連接起來(lái)，由于要在鋼筋端部切削螺紋，削弱了鋼筋的面積，因而接頭的強(qiáng)度將低于鋼筋本身的強(qiáng)度。

2.2鐓粗直螺紋鋼筋連接

鐓粗直螺紋鋼筋連接主要工藝是用鐓粗機(jī)把鋼筋兩端冷鐓粗，然后用套絲機(jī)切削螺紋，再用螺紋套筒把兩根鋼筋連接起來(lái)。由于是先鐓粗后再切削螺紋，螺紋的內(nèi)徑略大于鋼筋母材的強(qiáng)度，所以常稱之為等強(qiáng)度鋼筋接頭，這種接頭的缺點(diǎn)是：現(xiàn)場(chǎng)兩臺(tái)機(jī)器（鐓粗機(jī)和套絲機(jī)）需要的操作人員多，工效較低；接頭價(jià)格高。

2.3冷擠壓套筒連接

冷擠壓套筒連接是用一個(gè)內(nèi)徑略大于鋼筋直徑的鋼套筒把兩根鋼筋端部套起來(lái)，在鋼套筒外面施加起高壓力，使鋼套筒變形，鋼套筒和鋼表面的凸助互相咬合起來(lái)，從而形成鋼筋的連接。冷擠壓套筒接頭的強(qiáng)度比較高，接頭強(qiáng)度可以超過(guò)鋼筋本身的強(qiáng)度。

2.4鋼筋滾壓直螺紋連接

鋼筋滾壓直螺紋連接是最新的鋼筋機(jī)械連接方法，這種連接方法是用滾絲機(jī)將鋼筋端滾出螺紋后，用螺紋套筒把兩根鋼筋連接起來(lái)。由于滾壓直螺紋時(shí)材料的塑性變形量小，變形僅在鋼筋表面小范圍內(nèi)，母材內(nèi)部沒(méi)有變化，并且螺紋底徑的增加和材料的硬化，使接頭的強(qiáng)度大于母材，因而接頭性能可靠。經(jīng)國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督監(jiān)測(cè)，接頭各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2003A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。我們不難看出由于套筒擠壓連接和滾壓直螺紋機(jī)械的邊接強(qiáng)度大于母材，因此成為很有發(fā)展?jié)摿Φ膬煞N機(jī)械連接方式。

3.套筒擠壓連接的性能特點(diǎn)

由于套筒擠壓連接接頭的優(yōu)異的力學(xué)性能及方便可靠的施工方法被建設(shè)部、國(guó)家科委列為“八五”、“九五”期間新技術(shù)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。套筒擠壓連接接頭適用于各種規(guī)格和各種強(qiáng)度等級(jí)的帶肋鋼筋和余熱處理鋼筋。套筒擠壓連接接頭與傳統(tǒng)的鋼筋連接方式相比，有以下主要特點(diǎn)：

（1）接頭強(qiáng)度高、性能可靠，能夠承受高應(yīng)力反復(fù)擠壓荷、載及疲勞荷載。接頭的強(qiáng)度、剛度、韌性及殘余變形量均達(dá)到最高等級(jí)接頭性能的要求，優(yōu)于線材鋼筋因此受拉鋼筋允許接頭率高于其他形式接頭，甚至在某些部位，接頭百分率達(dá)100%。

（2）操作方便，工人經(jīng)培訓(xùn)后可上崗操作。鋼筋擠壓連接接頭施工工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備操作容易、方便，接頭質(zhì)量控制也很直觀。

（3）連接無(wú)明火，操作不受環(huán)境氣候影響擠壓設(shè)備為滾壓機(jī)械設(shè)備。施工時(shí)，在環(huán)境溫度下，鋼套筒進(jìn)行冷擠壓，不生高溫也沒(méi)有明火，完全不受周圍環(huán)境影響。

（4）節(jié)約能源。擠壓連接設(shè)備的動(dòng)力為小功率三相電機(jī)，耗電量小，節(jié)約能源。并且施工無(wú)需配備大容量力設(shè)備，減少了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備投資。

（5）可焊與不可焊鋼筋均可連接，可不受連接鋼筋的品種、規(guī)格限制。

（6）接頭檢驗(yàn)方便。通過(guò)外觀檢查擠壓道數(shù)的測(cè)量壓痕處直徑即可判定接頭質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械性能抽樣數(shù)量?jī)H為0.6%。（焊接接頭中閃光對(duì)焊及氣壓焊抽樣數(shù)量為2%，其余焊接方式均為1%）節(jié)省檢驗(yàn)試驗(yàn)費(fèi)用，以及質(zhì)量控制費(fèi)用?，F(xiàn)場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)合格率可達(dá)100%。

（7）施工速度快。無(wú)需對(duì)鋼筋端部特別處理。在接頭百分率不受限制的結(jié)構(gòu)中，甚至無(wú)需鋼筋定尺下料工序，大大減少鋼筋加工量，節(jié)省鋼筋及人工費(fèi)用。

4.鋼筋滾壓直螺紋連接的性能特點(diǎn)

鋼筋滾壓直螺紋連接新技術(shù)能充分發(fā)揮Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋的強(qiáng)度，并且可以連接不同直徑鋼筋，對(duì)中性好，無(wú)明火作業(yè)，節(jié)約鋼材，提高施工速度，具有環(huán)保意義。滾壓直螺紋接頭達(dá)到了《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》（JG/T3057-1998）局部修訂中的SA級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，局部將不受《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中鋼筋接頭位置和接頭百分率的限制而且與其他鋼筋技術(shù)比較在經(jīng)濟(jì)效益方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。適用于Ф16—Ф40mmHRB335和HRB400鋼筋全方位聯(lián)接。

鋼筋滾壓直螺紋的優(yōu)點(diǎn)：

（1）強(qiáng)度高、性能優(yōu)，強(qiáng)度優(yōu)于母材，局部將不受鋼筋接頭位置和接百分率限制。

（2）施工工藝簡(jiǎn)單、方便、工人操作要求低，施工質(zhì)量有保證，不受天氣影響，可全天候作業(yè)。

（3）可以用來(lái)連接不同直徑鋼筋，不受鋼筋規(guī)格、品種的限制，尤其結(jié)焊性差的鋼材更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

（4）因?yàn)殇摻钸B接采用套筒連接，套筒為機(jī)械加工而成，故質(zhì)量穩(wěn)定，接頭可保證安全可靠，合格率可達(dá)100%?？赏瑫r(shí)運(yùn)用于現(xiàn)澆及預(yù)制，適應(yīng)性特別廣泛。

（5）由于采用機(jī)械滾壓加工，無(wú)環(huán)境污染，沒(méi)有明火作業(yè)，減少了施工防火措施。

（6）工效方面提高明顯，比電弧焊提高9倍，比電渣壓力焊提高工效4倍，比冷擠壓提高2.5倍。

（7）節(jié)約了大量鋼筋和能源。直螺紋連接只占電弧焊接頭用最的1/50。電渣壓力焊的1/20，同時(shí)還可節(jié)約大量的焊條、焊藥、乙炔等，并且隨著工藝的大面積推廣，其成本隨之下降，綜合經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更明顯。

（8）施工速度快。鋼筋套絲可以提前加工，加工后到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，無(wú)需對(duì)鋼筋端部特別處理。在接頭百分率不受限制的結(jié)構(gòu)中，甚至無(wú)需鋼筋定尺下料工序，大大減少鋼筋用量，節(jié)省鋼筋及人工費(fèi)用并且提高施工速度。

我公司在辦公住宅樓工程施工中，在新老工藝對(duì)比、工期及成本考察論證后，決定采用鋼筋滾壓直螺紋連接。在與汛期爭(zhēng)分秒的情況下提高了工作效率，使鋼筋施工工期提前16天，給確保工程工期奠定了堅(jiān)固基礎(chǔ)；套筒與鋼筋搭接相比直接經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約25萬(wàn)元；在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督抽查檢查中工程質(zhì)量也達(dá)到預(yù)期效果合格率百分之百，收到了良好的社會(huì)效益。這種有著優(yōu)良受力性能和良好綜合效益的接頭新技術(shù)將會(huì)在建筑工程各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的推廣和使用。