席 田 鄒 烽 周崇旭

中核華辰建筑工程有限公司 福建 福州 350028

在建筑生產(chǎn)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的鋼筋連接形式為焊接連接和機(jī)械螺紋連接。焊接連接往往在施工現(xiàn)場高空作業(yè)，受施工現(xiàn)場空間限制，對作業(yè)人員的技術(shù)水平要求高，存在較大的安全隱患，對環(huán)境也會造成一定的污染，且焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。機(jī)械螺紋連接需要事先使用專用設(shè)備套扣螺紋，通過套筒將相鄰2根鋼筋端部連接，連接工藝復(fù)雜，套扣螺紋費(fèi)時費(fèi)力，受環(huán)境影響時需對套扣進(jìn)行保護(hù)；當(dāng)套扣嚴(yán)重?fù)p傷或破壞時，接頭連接質(zhì)量將受到影響。當(dāng)圖紙設(shè)計不全面、需對已完成鋼筋工程進(jìn)行修改時，傳統(tǒng)的鋼筋連接方式往往會導(dǎo)致大量的返工，影響工程進(jìn)度，存在質(zhì)量、安全風(fēng)險。新型錐套鎖緊式連接工藝操作簡單快捷、質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠，能夠有效解決上述施工難題[1-4]。

1 工程概況

背景工程為“四邊工程”（邊科研、邊設(shè)計、邊施工、邊變更）的工業(yè)廠房，很多結(jié)構(gòu)施工需與設(shè)備廠家相互配合才能完成，導(dǎo)致圖紙設(shè)計有缺陷。以－7.25 m熱室鋼覆面房間為例，房間尺寸為5.5 m×3.8 m，內(nèi)墻面為厚3 mm不銹鋼覆面；外墻面為厚1 m鋼筋混凝土剪力墻，設(shè)計5排φ36 mm@200 mm鋼筋。熱室房間對環(huán)境、潔凈度等要求較高，需整體吊裝安裝，圖紙設(shè)計未充分考慮熱室鋼覆面槽鋼背檁位置，導(dǎo)致背檁與鋼筋位置重疊，且墻面有大型貫穿件穿過墻體，原來鋼筋位置影響熱室吊裝安裝。經(jīng)設(shè)計核實(shí)，擬割斷已安裝的墻體鋼筋，待熱室就位后再安裝鋼筋。

根據(jù)進(jìn)度計劃及設(shè)計要求，該房間周邊墻體、頂板已施工完成，只有一個1 m門洞通行。目前已割除鋼筋數(shù)量130根，采用傳統(tǒng)植筋工藝，鉆孔深度較深，容易破壞到已施工完墻體內(nèi)的鋼筋，施工時間長，完成一根鋼筋植筋需要40 min，且植筋后需在10 ℃環(huán)境溫度中固化養(yǎng)護(hù)24 h后才能進(jìn)行鋼筋連接。在進(jìn)度計劃滯后的情況下，采取舊工藝將對整個項(xiàng)目的建設(shè)工期造成較大影響。

2 新工藝的選擇

經(jīng)調(diào)研，新型錐套鎖緊式連接工藝?yán)靡簤恒Q和液壓泵直接在原有鋼筋上進(jìn)行連接，完成一個接頭僅需4.5 min，比傳統(tǒng)工藝連接更加簡單，作業(yè)速度更快，且不受天氣因素制約，質(zhì)量能得到保障。具體工藝對比如表1所示。

根據(jù)進(jìn)度計劃，熱室鋼覆面房間整體計劃為45 d，土建施工15 d，鋼覆面安裝30 d。截至目前，鋼覆面安裝已施工50 d，比原計劃滯后20 d。通過以上對比分析，采用錐套鎖緊鋼筋接頭，土建進(jìn)度可追趕工期10 d，且能保證鋼筋接頭的連接質(zhì)量。

表1 錐套鎖緊式工藝與植筋工藝對比

3 錐套鎖緊式鋼筋接頭工作原理

錐套鎖緊式鋼筋接頭由2個錐套、3個鎖片、1個保持架組成（圖1）。

圖1 錐套鎖緊式鋼筋接頭組成

將待連接鋼筋插入鎖片兩端、對中頂緊保持架；將錐套套入鎖片的兩端，用專用擠壓裝置向內(nèi)夾緊。至此，在錐套向內(nèi)夾緊的同時，鎖片向內(nèi)緊緊夾住鋼筋，實(shí)現(xiàn)連接鋼筋的目的。

4 施工操作要點(diǎn)

4.1 錐套鎖緊連接工藝流程

鋼筋接頭處理→第1排鋼筋對接→安裝鎖片→預(yù)裝錐套→擠壓作業(yè)→連接完畢→第1排鋼筋綁扎→……→第5排鋼筋對接→安裝鎖片→預(yù)裝錐套→擠壓作業(yè)→連接完畢→第5排鋼筋綁扎→墻體鋼筋驗(yàn)收

4.2 準(zhǔn)備工作

4.2.1 施工準(zhǔn)備

錐套鎖緊式鋼筋接頭進(jìn)場時應(yīng)提供型式檢驗(yàn)報告，報告中應(yīng)有詳細(xì)連接件和接頭參數(shù)。

在錐套鎖緊式鋼筋連接施工前應(yīng)進(jìn)行工藝評定，編制作業(yè)指導(dǎo)書，審批合格后，方可進(jìn)行施工。工藝評定應(yīng)按照不同廠家的鋼筋及規(guī)格進(jìn)行檢驗(yàn)，包括單向拉伸極限抗拉強(qiáng)度和殘余變形。在合格試件中抽取一個變形最小的接頭，在接頭中間部位沿連接件軸線剖切加工，將2個鋼筋間有間隙狀態(tài)的照片附在報告中。

錐套鎖緊式鋼筋接頭為機(jī)械化作業(yè)，在施工前務(wù)必對水電氣及設(shè)備進(jìn)行充分檢查，所有勞保用品佩戴齊全。所有操作人員必須經(jīng)過綜合培訓(xùn)、安全技術(shù)交底之后，方可進(jìn)行實(shí)際作業(yè)。

4.2.2 機(jī)械準(zhǔn)備

液壓鉗和液壓泵站安裝在工程車上。對于空間比較狹小的工況，應(yīng)用特殊工裝將液壓鉗懸掛固定。安裝順序?yàn)椋喊惭b扶手→固定扶手→安裝立柱→固定立柱→組裝立柱分段→固定立柱分段→組裝橫梁分段→固定橫梁分段→組裝橫梁與立柱→固定橫梁與立柱→組裝液壓泵站撐架→固定液壓泵站撐架→安裝平衡器→固定平衡器→松開平衡器→拉出鋼絲繩，懸掛液壓鉗→液壓工程車組裝完畢。組裝現(xiàn)場如圖2所示。

圖2 液壓鉗和液壓泵組裝

4.3 鎖片安裝

1）在進(jìn)行鋼筋部位的連接時，一定要提前將一對錐套放置在下部鋼筋上，可用夾子擋住錐套，避免滑落。注意錐套的大小頭方向，大開口方向相對且位于中間。

2）安裝時要注意將保持架置于縫隙的中間位置。當(dāng)間隙不足以容納保持架時，直接去除保持架進(jìn)行安裝，在安裝時注意扶住鎖片以免跌落至作業(yè)面。

3）鋼筋端部應(yīng)平直，無馬蹄形或彎曲現(xiàn)象。應(yīng)采用帶鋸、砂輪鋸或帶圓弧形刀片的專用鋼筋切斷機(jī)切割鋼筋，切割后鋼筋端部不應(yīng)有明顯的馬蹄形。

4）錐套鎖緊式鋼筋接頭連接件與鋼筋規(guī)格一致。鎖片安裝時，三片的軸向位置誤差≤3 mm。

4.4 擠壓連接

1）對中性。適合連接作業(yè)的待接鋼筋對中差應(yīng)當(dāng)在1倍鋼筋直徑之內(nèi)。對于個別超差的待接鋼筋，使用特制工裝進(jìn)一步矯正處理。

2）間隙。對于HRB400級鋼筋的連接，2根待連接鋼筋之間的間隙宜控制在20 mm之內(nèi)。對于HRB500級鋼筋及部品之間的連接，2根待連接鋼筋之間的間隙宜控制在15 mm之內(nèi)。接頭長度誤差控制在±2 mm，連接鋼筋位置軸向誤差0～20 mm。

3）液壓鉗需要將高低油管分別安裝至指定位置。

4）將液壓鉗水平插入預(yù)裝完畢的錐套區(qū)域，注意要將鉗口的凹槽卡在錐套上，然后啟動操作手柄進(jìn)行擠壓連接。凹槽沒有卡好切勿擠壓，以免損壞液壓鉗。

4.5 質(zhì)量驗(yàn)收

1）接頭安裝完成后，抽取10%數(shù)量的接頭進(jìn)行接頭長度尺寸檢驗(yàn)，不合格數(shù)超過5%時應(yīng)重新對全部接頭進(jìn)行二次擠壓連接，直至合格。

2）對每一批接頭進(jìn)行驗(yàn)收，在工程中隨機(jī)抽樣截取3根鋼筋接頭試件做極限抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。當(dāng)3根接頭的極限抗拉強(qiáng)度滿足規(guī)定強(qiáng)度要求時，評定為合格。同一廠家、同一規(guī)格的鋼筋以500個接頭為一個檢驗(yàn)批驗(yàn)收，不足時也應(yīng)作為一個檢驗(yàn)批。

3）現(xiàn)場截取抽樣試件后，原接頭位置鋼筋采用本工藝進(jìn)行補(bǔ)接。

5 社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的對比分析

按照J(rèn)GJ 107—2016《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的Ⅰ級接頭抽樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場取樣檢測，3根試件的抗拉強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)值比分別為108.0%、109.6%、113.3%。由數(shù)據(jù)表明，錐套鎖緊式鋼筋接頭的連接質(zhì)量滿足規(guī)范要求。

本次處理共計130個接頭，因配合墻體分層鋼筋綁扎共用了5 d，比采用傳統(tǒng)工藝提前了7 d時間，縮短了該部位的施工周期，為整個建設(shè)工期起到了較好的推進(jìn)作用。本部位工程最終一次性通過了建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位的驗(yàn)收，在質(zhì)量、安全、進(jìn)度等方面均得到了一致好評。

6 結(jié)語

鋼筋新型錐套鎖緊式連接工藝操作簡單快捷，施工不受雨、雪、低溫等影響，可適用于任何部位鋼筋的連接。施工實(shí)踐表明，錐套鎖緊式鋼筋連接工藝能夠快速完成原有墻體被割斷鋼筋的連接，接頭連接質(zhì)量可靠；采用液壓鉗機(jī)械操作，可確保人員在狹小空間內(nèi)的安全作業(yè)，對作業(yè)環(huán)境無污染，且縮短了施工周期，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。