于宇宙

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450000）

HRB400級鋼筋直螺紋機(jī)械連接技術(shù)分析

于宇宙

河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450000）

這里介紹了某工程應(yīng)用HRB400級鋼筋直螺紋機(jī)械連接，闡述了操作流程、技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施，對HRB400級鋼筋應(yīng)用的效益情況進(jìn)行了分析。

RB400級鋼筋；直螺紋；機(jī)械連接；操作流程；技術(shù)要點(diǎn)；質(zhì)量控制；效益分析

1 工程概況

某工程為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室2層、地上25層，結(jié)構(gòu)梁、柱主筋選用HRB400級鋼，結(jié)構(gòu)梁、柱粗直鋼筋規(guī)格＞Ф25 mm采用剝肋直螺紋套筒連接。

2 HRB400級鋼筋施工技術(shù)要點(diǎn)分析

1）鋼筋原材料和套筒的質(zhì)量控制。

2）絲扣應(yīng)按規(guī)范要求嚴(yán)格檢查，端部要平整，套絲操作時，臺鉗在夾緊前必須將鋼筋限位擋鐵頂緊，以防套絲過長。

3）正確使用力矩扳手，連接扭緊力矩應(yīng)達(dá)到規(guī)定的扭緊力矩。

4）粗直鋼筋剝肋直螺紋的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)是在粗直鋼筋端部加工絲扣，二根鋼筋與高強(qiáng)度鋼質(zhì)螺扣套筒采用絲扣咬合力連接，以達(dá)到粗直鋼筋等強(qiáng)度連接的目的，保證粗直徑鋼筋接頭質(zhì)量。

3 HRB400級鋼筋連接與施工技術(shù)要求

HRB400級熱軋帶肋鋼筋是指屈服強(qiáng)度為400 N/mm2的鋼筋。當(dāng)鋼中加入微量合金元素V、Ti或Nb后可使晶粒細(xì)化，改善延性，碳含量降低，而鋼筋屈服強(qiáng)度提高,并具有良好的可焊性。HRB400級鋼筋是目前國內(nèi)重點(diǎn)推廣的新鋼種之一，它包含20 MnSiV、20 MnSiNb和20 MnTi三個品種。在國內(nèi)得到越來越多的應(yīng)用。由于鋼筋兩面帶有縱肋，給開盤矯直造成一定影響,應(yīng)防止表面嚴(yán)重擦傷,且鋼筋的彎曲度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。HRB 400級熱軋帶肋鋼筋的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB 1499的規(guī)定。

4 HRB400級鋼筋施工操作要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

1）材料準(zhǔn)備。連接的鋼筋母材應(yīng)具有出廠合格證和力學(xué)性能檢驗(yàn)報(bào)告，所有檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證，本工程選擇優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼套筒，其抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于等于被連接鋼筋的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的2.2倍。+5 mm套筒有保護(hù)蓋，保護(hù)蓋上注明套筒的規(guī)格。套筒在運(yùn)輸、儲存過程中，要防止銹蝕和沾污。

2）技術(shù)準(zhǔn)備。在進(jìn)行鋼筋翻樣時，應(yīng)綜合考慮以下幾個問題:①滾壓直螺紋接頭的混凝土保護(hù)層厚度，應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中受力鋼筋保護(hù)層最小厚度的要求，且不得小于15 mm。②受力鋼筋滾壓直螺紋接頭位置應(yīng)相互錯開。在任一接頭中心至長度為鋼筋直徑的35倍的區(qū)段內(nèi)，有接頭的受力鋼筋截面面積占鋼筋總截面面積的百分率，應(yīng)符合下列規(guī)定:a）受拉區(qū)的受力鋼筋接頭百分率不宜超過50%；b）接頭宜避開有抗震設(shè)防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密區(qū)，當(dāng)無法避開時，接頭的百分率不應(yīng)超過50%；c）受壓區(qū)和裝配式構(gòu)件中鋼筋受力較小部位，接頭百分率可不受限制。③根據(jù)待連接鋼筋的實(shí)際情況，選擇好套筒的型號、絲扣方向，并及時調(diào)整因下料、加工絲頭、隨機(jī)切斷抽驗(yàn)檢驗(yàn)而切短了的鋼筋。

4.2 人員準(zhǔn)備

所有從事等強(qiáng)剝肋滾壓直螺紋絲頭的加工、連接的操作人員,必須經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格,并獲得相應(yīng)的上崗證書方可上崗作業(yè)，嚴(yán)禁無證人員串崗、代崗。

4.3 主要機(jī)具

等強(qiáng)剝肋滾壓直螺紋所用的主要機(jī)具有砂輪切割機(jī)、直螺紋成型機(jī)、力矩扳手等。

4.4 主要施工方法

1）工藝流程:下料、平頭→剝肋滾壓螺紋→絲頭檢驗(yàn)→利用套筒連接→接頭檢驗(yàn)→完成。

2）接頭施工

①切割下料

端部不直的鋼筋要預(yù)先調(diào)直,按規(guī)程要求，切口的端面應(yīng)與軸線垂直,不得有馬蹄形或撓曲。因此，刀片式切斷機(jī)和氧氣吹割都無法滿足加工精度的要求，只能采用砂輪切割機(jī)，按配料長度逐根進(jìn)行切割。

②加工絲頭

a）絲頭的加工過程是:將待加工鋼筋夾持在設(shè)備的臺鉗上，開動機(jī)器，扳動進(jìn)給裝置，動力頭向前移動，開始剝肋滾壓螺紋，等滾壓到調(diào)定位置后，設(shè)備自動停機(jī)并反轉(zhuǎn)，將鋼筋端部退出動力頭，扳動進(jìn)給裝置將設(shè)備復(fù)位，鋼筋絲頭即加工完成。

b）加工絲頭時，應(yīng)采用水溶性切削液，當(dāng)氣溫低于0℃時，應(yīng)摻入15%～20%亞硝酸鈉。嚴(yán)禁用機(jī)油作切削液或不加切削液加工絲頭。

c）絲頭加工長度為標(biāo)準(zhǔn)型套筒長度的1/2至5 mm，其公差為+2P（P為螺距）。

d）操作工人檢查絲頭的加工質(zhì)量,每加工10個絲頭用通、止環(huán)規(guī)檢查一次。

e）經(jīng)自檢合格的絲頭，應(yīng)由項(xiàng)目部專職質(zhì)檢員再隨機(jī)抽樣進(jìn)行檢查，切去不合格的絲頭，查明原因重新加工螺紋。

f）檢查合格的絲頭應(yīng)加以保護(hù)，在其端頭加帶保護(hù)帽或用套筒擰緊，按規(guī)格分類堆放整齊。

③現(xiàn)場連接加工

a）連接鋼筋時，鋼筋規(guī)格和套筒的規(guī)格必須一致，鋼筋和套筒的絲扣應(yīng)干凈、完好無損。

b）采用預(yù)埋接頭時，連接套筒的位置、規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。帶連接套筒的鋼筋應(yīng)固定牢，連接套筒的外露端應(yīng)有保護(hù)蓋。

c）滾壓直螺紋接頭應(yīng)使用管鉗和力矩扳手進(jìn)行施工,將兩個鋼筋絲頭在套筒中間位置相互頂緊，接頭擰緊力矩應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。力矩扳手的精度為±5%。

d）經(jīng)擰緊后的滾壓直螺紋接頭應(yīng)刷上紅漆作標(biāo)識，單邊外露絲扣長度不應(yīng)超過2P。

5 質(zhì)量控制措施

1）技術(shù)合作單位提供套筒的有效型式檢驗(yàn)報(bào)告，絲扣加工時，鋼筋端部必須平整，若進(jìn)場鋼筋端部發(fā)現(xiàn)不平整的，需用砂輪切割機(jī)切割20 mm左右，以保證端部平整，鋼筋配料切割全部采用砂輪切割機(jī)。

2）鋼筋連接作業(yè)開始前及施工過程中，應(yīng)對每批進(jìn)場鋼筋進(jìn)行接頭連接工藝檢驗(yàn)，工藝檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求:

①每種規(guī)格的鋼筋連接接頭試件不應(yīng)少于三根。

②接頭試件的鋼筋母材應(yīng)進(jìn)行抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)。

③現(xiàn)場檢驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行擰緊力矩檢驗(yàn)和單向拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)。施工中要注重對切割下料、螺紋加工的外觀檢查驗(yàn)收工作。嚴(yán)格把好自檢、交接檢和專職檢驗(yàn)的過程控制關(guān)。

④用力矩扳手按規(guī)定的接頭擰緊力矩值抽檢接頭的施工質(zhì)量。抽檢數(shù)量為:梁、柱構(gòu)件按接頭數(shù)的15%,且每個構(gòu)件的接頭抽檢數(shù)不得少于一個;基礎(chǔ)、墻、扳構(gòu)件，每100個接頭為一個驗(yàn)收批，不足100個也作為一個驗(yàn)收批，每批抽檢3個接頭。抽檢的接頭應(yīng)全部合格，如有一個接頭不合格，則該驗(yàn)收批應(yīng)逐個檢查并擰緊。

⑤滾壓直螺紋接頭的單向拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)按驗(yàn)收批進(jìn)行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭，以500個為一個驗(yàn)收批進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收，不足500個也作為一個驗(yàn)收批。

3）絲扣加工長度控制

絲扣加工長度應(yīng)為鋼筋直徑的1.1倍，加工時要及時測量絲扣長度,發(fā)現(xiàn)長度不足或過長時，要調(diào)整套絲長度控制限位板,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求為止，過長時，采用砂輪切割機(jī)割去長出的絲扣。

4）連接扭矩控制措施

套筒連接扭矩采用扭矩扳手控制，每個接頭都必須達(dá)到規(guī)定的扭緊力矩，當(dāng)天安裝的鋼筋接頭需當(dāng)天擰緊。在檢查中，發(fā)現(xiàn)一個接頭的扭緊力矩不達(dá)到要求，則對該員工施工批的所有接頭進(jìn)行檢查，并做好檢查記錄，若發(fā)現(xiàn)同一名員工有兩次施工中出現(xiàn)連接擰緊扭矩不達(dá)標(biāo)的，則禁止該員工在本工程中再次操作套筒連接技術(shù)施工。

6 應(yīng)用體會及效益分析

HRB 400新Ⅲ級熱軋鋼筋強(qiáng)度高，設(shè)計(jì)強(qiáng)度值比Ⅱ級鋼筋提高18%，可提高鋼筋混凝土的強(qiáng)度和建筑物的結(jié)構(gòu)安全性，對高層建筑和有抗震要求的工程作用尤其顯著。直螺紋接頭具有良好的技術(shù)性能，成本低，接頭強(qiáng)度高（具有良好的單向拉伸性能、高應(yīng)力反復(fù)拉壓性能和大變形反復(fù)拉壓性能，能充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度），質(zhì)量穩(wěn)定（與焊接工藝相比,不存在熱影響區(qū)，不影響鋼筋母材性能）。

本工程共采用HRB 400級鋼筋5 200噸，比Ⅱ級鋼筋節(jié)約鋼材250多噸,按當(dāng)時鋼筋市場價計(jì)算，