劉茂華 王寶立
摘 要:伴隨著鋼結(jié)構(gòu)及鋼構(gòu)件和混凝土組合建筑物日益增多的今天,鋼筋和型鋼構(gòu)件穩(wěn)定連接也成為結(jié)構(gòu)安全性的重要指標(biāo),其連接方式有很多種,這里主要談鋼筋之間及與型鋼的套筒連接的技術(shù)要點(diǎn)和方式,希望為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員及施工人員合理進(jìn)行鋼構(gòu)件套筒連接提供參考。
關(guān)鍵詞:套筒連接;可靠性;螺紋滾壓;等強(qiáng)剝肋滾壓
鋼筋套筒連接技術(shù)現(xiàn)代建筑技術(shù)中的全新工藝樣態(tài),是當(dāng)之無愧的新一代“鋼筋接頭”,具有操作性強(qiáng)、環(huán)保性強(qiáng)、低成本、高效率等應(yīng)用優(yōu)勢。其工作機(jī)制主要采用切削技術(shù)對鋼筋端部進(jìn)行橫縱兩肋的部分剝除,然后將其進(jìn)行滾軋?zhí)幚?,使其變?yōu)橹甭菁y,然后采用專用套筒完成最后的連接。
1 鋼筋套筒連接主要存在以下顯著特點(diǎn)
第一,不受鋼筋種類和成分制約,具有節(jié)約材料和能耗的優(yōu)勢;
第二,適用于不同荷載承受力的各類鋼筋構(gòu)件的連接施工;
第三,能夠簡單快速地實(shí)現(xiàn)全方位連接。
第四,操作方便、快捷,施工速度快,可大大縮短工期;
第五,可提前預(yù)制,工廠化作業(yè),不占用工期,全天候施工。
2 鋼筋套筒連接的技術(shù)方向
在建筑行業(yè)中,傳統(tǒng)的鋼筋連接方式如搭接、焊接等連接方式,無論從連接質(zhì)量、效率還是可操作性均不能滿足建筑業(yè)迅速發(fā)展的需求。鋼筋連接技術(shù)的不斷更新帶動了整個行業(yè)的進(jìn)一步革新和技術(shù)的不斷進(jìn)步。搭接的連接方式已不能用于大規(guī)格鋼筋的連接,再加上焊接有很多不足之處,(如鋼材材質(zhì)不穩(wěn)定、可焊性差等情況;電源不穩(wěn)定或焊工水平較差的情況;工期緊、電容量不夠的情況;以及風(fēng)雨寒冷等氣候影響;還有防火要求高的場所的施工方案;水平鋼筋的現(xiàn)場連接的質(zhì)量和速度。)焊接質(zhì)量均無法保證。鋼筋機(jī)械連接能避開上述種種困難,顯示出明顯得優(yōu)勢。所以鋼筋套筒連接技術(shù)在一定意義上是相當(dāng)成功的,并且具有自己的特點(diǎn),這樣才能適應(yīng)不斷發(fā)展的行業(yè)和社會潮流。80年代末期,通過引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械連接技術(shù),再加上我國一些科研院所的相關(guān)專家的不斷努力,我國鋼筋機(jī)械連接技術(shù)得以迅速發(fā)展。機(jī)械連接經(jīng)歷了套筒冷擠壓、錐螺紋,鐓粗直螺紋直到目前滾軋直螺紋等不同的發(fā)展階段,技術(shù)不斷成熟穩(wěn)定,成本也不斷降低。
3 鋼筋套筒連接的注意事項
接頭強(qiáng)度達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ107-96中A級接頭性能要求。螺紋牙形好、精度高、連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。鋼筋間套筒連接及型鋼與鋼筋套筒連接應(yīng)保證連接長度要求、強(qiáng)度要求(進(jìn)行拉拔實(shí)驗、及破壞性試驗測定最大強(qiáng)度)。在鋼筋與型鋼連接中要保證套筒間距離及與型鋼最外側(cè)滿足尺寸要求,防止由于尺寸過小引起的未達(dá)到屈服強(qiáng)度的破壞。套筒的承載力應(yīng)符合套筒屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;套筒抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;套筒的橫截面面積。每一個驗收批均應(yīng)按《鋼筋機(jī)械連接通用技能規(guī)程》JGJ107-96中接頭的性能進(jìn)行檢驗與驗收。
4 鋼筋套筒連接的優(yōu)缺點(diǎn)
我國目前建筑市場上使用的鋼筋焊接方法,進(jìn)行了不斷的調(diào)查,研究,試驗,綜合用戶信息反饋發(fā)現(xiàn):搭接法,閃光焊,電渣焊,氣壓焊,以及螺紋連接等幾種常用的鋼筋連接方法中,搭接法屬于淘汰法不與論述,閃光焊合格率最低,大約1/3不合格;電渣焊次低,特別是電渣焊橫向焊接后,合格率極低,一般都不能做檢測試驗,只有氣壓焊接法能夠做到合格率達(dá)到100%。
其他幾種焊接方法中,螺紋連接法成本最高,約6~8元/頭左右,大約是氣壓焊成本的20多倍,若計算用電量,氣壓焊法成本最低約0.3元/頭左右,若不計算用電量,電渣焊接法成本最低約0.2元/頭左右。
氣壓焊的缺點(diǎn)是對操作工人的技術(shù)要求較高,這就是氣壓焊在20世紀(jì)沒有在我國大面積推廣主要原因。但是國家建設(shè)部2003年頒布了《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》,其中對氣壓焊焊接方法規(guī)定:“氣壓焊按加熱溫度和工藝方法的不同,可分為熔態(tài)氣壓焊(開式)和固態(tài)氣壓焊(閉式)兩種:在一般情況下,宜優(yōu)先采用熔態(tài)氣壓焊?!逼渲械?.6.2條中對氣壓焊焊接方法規(guī)定:“近幾年來,由于熔態(tài)氣壓焊的成功及推廣應(yīng)用,增列本條文。
采用熔態(tài)氣壓焊時,可以簡化對鋼筋端部加工的苛刻要求,操作簡便,工效高,故規(guī)定在一般情況下,宜優(yōu)先采用?!苯鼛啄陙砀鶕?jù)工地現(xiàn)場反復(fù)試驗,熔態(tài)氣壓焊法比以前普遍使用的固態(tài)法要容易掌握的多,而且由于熔態(tài)氣壓焊法省去加工待焊鋼筋的端頭工序,并且改進(jìn)了焊接方法,所以焊接速度大幅度提高,降低了焊接成本,徹底解決了氣壓焊工藝技術(shù)的所有弊端問題。
新型鋼筋套筒連接的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個方面:(1)不受鋼筋的化學(xué)成分、人為因素、氣候、電力等諸多因素的影響;(2)無污染,符合環(huán)保要求、無明火操作施工安全可靠;(3)適用范圍廣,適用于各種方位及同、異徑鋼筋的連接;(4)強(qiáng)度高,質(zhì)量穩(wěn)定可靠;(5)操作簡單,施工速度快,應(yīng)用范圍廣,適用于直徑16~40mm。(6)Ⅱ、Ⅲ級鋼筋在任意方向和位置的同異徑連接??烧{(diào)型:正反絲扣型套筒適用于拐鐵鋼筋籠等不能轉(zhuǎn)動處鋼筋的連接。(7)施工速度快:螺紋加工提前預(yù)制和現(xiàn)場加工,裝配施工。(8)節(jié)約能源、無污染,施工安全可靠。
5 結(jié)語
在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)3種連接方式中,打孔法對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度削弱過于嚴(yán)重且在制作及安裝過程中都比較復(fù)雜;焊接鋼牛腿法是一種比較成熟的施工技術(shù),雖然節(jié)點(diǎn)處理比較復(fù)雜且與土建交叉施工頻繁,但仍是目前應(yīng)用最為廣泛的一種方法;鋼筋連接套筒法是一種較新的技術(shù),技術(shù)尚未成熟,但其比較經(jīng)濟(jì)方便且能解決鋼筋收口問題,是梁柱節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)未來發(fā)展的一種趨勢。在實(shí)際的工程旌工中,應(yīng)將適當(dāng)?shù)慕M合這3種方式,結(jié)合實(shí)際工程情況,選擇最合適的連接方式,從而達(dá)到降低施工難度、加快施工進(jìn)度、保證施工質(zhì)量、節(jié)約施工成本的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉炳瑞.淺議型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)處施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2012,(27):60-61.
[2]麥偉雄.簡述鋼筋直螺紋套筒連接施工工藝[J].建筑知識:學(xué)術(shù)刊,2012,(1):197-198.
[3]隋海鳳.鋼筋滾壓直螺紋連接技術(shù)探討[J].中國水運(yùn)月刊,2009,9(7):209-210.
(作者單位:大連市建筑設(shè)計研究院有限公司)