劉明 劉昱岑
【摘要】直螺紋連接作為普遍使用的接頭形式,其操作簡單、效率高、連接質(zhì)量易保證,數(shù)控臺鋸作為機(jī)械連接加工中的新型工具,使用方便、快捷、高效,且能有效保證直螺紋的加工質(zhì)量,文章結(jié)合機(jī)械連接常見的質(zhì)量問題,探討了數(shù)控臺鋸在工程應(yīng)用中的推廣應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控臺鋸;鋼筋;直螺紋機(jī)械連接;質(zhì)量
【中圖分類號】 TU755.3 V2????????? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 B
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,鋼筋的連接通常采用搭接或者焊接的方式。由于搭接長度較長,大直徑鋼筋采用搭接連接時存在材料浪費、經(jīng)濟(jì)性差等缺點,且由于受力特性不同,部分節(jié)點不能采用搭接連接;而焊接作為備選連接方式也存在作業(yè)條件限制、焊接質(zhì)量不易保證等問題,特別是在環(huán)境條件較差的項目。直螺紋機(jī)械連接作為一種新的連接方式,具有材料價格低、操作簡單、可在加工棚批量制作、加工及安裝質(zhì)量可度量、連接質(zhì)量可保證工作效率高、勞動強(qiáng)度低等各方面優(yōu)勢。而數(shù)控臺鋸作為一款新型的鋼筋加工工具,對鋼筋接頭質(zhì)量的提升有明顯的作用,同時大大提高工作效率,可在工程施工中推廣應(yīng)用。
1工程概況
天府機(jī)場位于簡陽市蘆葭鎮(zhèn),建筑面積33萬 m2。航站樓鋼筋主要采用 HRB400、HRB500級,最大鋼筋直徑為40 mm,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)鋼筋總量約為10.8萬 t。航站樓抗震設(shè)防分類為乙級,抗震設(shè)防烈度為7度。A指廊框架、鋼管混凝土柱抗震等級為一級;B、C指廊框架及鋼管混凝土柱抗震等級為二級;跨度不小于18 m的大跨度框架為一級,Ⅴ形撐及相連的框架抗震等級為一級,鋼管柱抗震等級為三級;D區(qū)大廳框架及鋼管柱抗震等級為一級,鋼管柱抗震等級為三級;其他普通鋼框架及與鋼框架相連的鋼構(gòu)件抗震等級為三級。
2方案設(shè)計
本工程中鋼筋與鋼筋之間的連接采用綁扎搭接或機(jī)械連接,當(dāng)鋼筋直徑不大于小14 mm時采用搭接連接,小16 mm3小22 mm宜采用焊接連接或采用機(jī)械連接,鋼筋直徑不小于25 mm時采用直螺紋機(jī)械連接。
梁柱縱筋優(yōu)先采用機(jī)械連接,框架柱、框支柱和剪力墻中邊緣構(gòu)件、地下室外墻必須采用機(jī)械連接,特一級、一級結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須采用機(jī)械連接,且接頭等級不低于 I級,當(dāng)同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋接頭百分率為100%時必須采用 I級機(jī)械連接接頭,其余部位接頭不低于I級。鋼筋與鋼管柱之間的連接采用10 d 單面搭接焊。
鋼筋接頭宜設(shè)置在受力較小處,有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)中,梁端、柱端、箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)不宜設(shè)置鋼筋接頭,且不應(yīng)進(jìn)行鋼筋搭接,如實在不能避開,應(yīng)采用二級或一級直螺紋接頭連接,且接頭面積百分率不應(yīng)大于50%。同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置2個或2個以上接頭。鋼筋末端至鋼筋彎起點的距離,不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍(圖1)。
加工鋼筋接頭的操作人員應(yīng)經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)合格后上崗,鋼筋接頭的加工應(yīng)經(jīng)工藝檢驗合格后方可使用。
3影響機(jī)械連接質(zhì)量的因素及原因分析
3.1鋼筋接頭
鋼筋原材未切頭,或切頭質(zhì)量差,存在馬蹄形或撓曲。鋼筋套絲后未打磨,機(jī)械連接加工時未能滿足要求,導(dǎo)致絲頭絲扣不完整、套筒內(nèi)接頭無法嚴(yán)密貼合(圖2)。
3.2套筒
套筒的質(zhì)量對鋼筋機(jī)械連接具有重要的影響因素。雖然進(jìn)場工藝檢驗時套筒質(zhì)量合格,但到現(xiàn)場驗收批檢驗時,由于質(zhì)量不均勻,往往會出現(xiàn)檢測時接頭連接件破壞的現(xiàn)象,造成接頭試件不合格,導(dǎo)致不必要的返工甚至停工。同時不同強(qiáng)度鋼筋采用的接頭型號不同,應(yīng)避免現(xiàn)場混用。
3.3鋼筋加工
半成品加工不過關(guān),切口端面與鋼筋軸線垂直,有馬蹄形或者撓曲。鋼筋絲扣加工長度不足,絲扣螺距不符合要求。規(guī)范要求,鋼筋直徑小于小25 mm的,絲頭螺紋間距為2.5 mm,其他的絲頭螺紋間距為3 mm,加工中應(yīng)嚴(yán)格把控參數(shù)。
3.4力矩扳手檢測
未用扭力扳手校核擰緊力矩值。接頭力矩按照表1進(jìn)行檢測。
4直螺紋鋼筋機(jī)械連接質(zhì)量控制措施
4.1新型機(jī)具的使用
數(shù)控臺鋸的使用保證鋼筋原材切頭的質(zhì)量(圖3)。
4.2冷卻液的使用
直螺剝肋滾壓螺紋時,應(yīng)用水溶性乳化冷卻液,禁用油性冷卻液、普通潤滑油。禁止在冷卻時滾軋加工螺紋[1]。
4.3加工機(jī)具配件的磨損
加工過程中經(jīng)常檢查絲頭的質(zhì)量,如出現(xiàn)螺紋牙型不飽滿,大多是因為滾絲輪過度磨損,應(yīng)及時更換[2]。
4.4加工好的原材的成品保護(hù)
加工好的螺紋采用砂輪機(jī)打磨頭部,打磨時注意保持平整。要用匹配的專用塑料密封蓋封嚴(yán)鋼筋螺紋絲扣。
4.5施工前做好交底及過程中的巡檢
鋼套筒的螺距、內(nèi)螺紋及圈數(shù)和齒高等規(guī)格、型號要有標(biāo)識標(biāo)記,在加工與進(jìn)場環(huán)節(jié)均要進(jìn)行檢查。
4.6做好抽檢工作
對已做油漆標(biāo)記的絲扣進(jìn)行目測,只要一個完整絲扣出現(xiàn)外露,就要重新擰緊或者是實施加固,再對接頭質(zhì)量進(jìn)行抽檢。
5鋼筋斷料機(jī)、無齒鋸、數(shù)控臺鋸利弊對比
5.1經(jīng)濟(jì)性分析
通過對項目整體鋼筋用量及需加工鋼筋量盤點,從設(shè)備價格、耗材價格進(jìn)行分析:使用無齒鋸?fù)瓿射摻罴庸す残杓s4.125萬元。使用金屬帶鋸床完成鋼筋加工共需約3.736萬元。斷鋼機(jī)由于設(shè)備價格高,耗材價格高且效率低被排除(表2)。
5.2效率
根據(jù)市場上各類機(jī)具的研究決定試行金屬鋸床,技術(shù)參數(shù)見表3。
目前項目采購了型號為4230的鋸床,型號尾數(shù)30含義就是其液壓鉗床可以夾緊300 mmx300 mm金屬材料正常鋸斷作業(yè),根據(jù)現(xiàn)場實際操作直徑為小25 mm的螺紋鋼可以放置4層每層10根,切斷速度為20 s/層折合2 s/根,一次作業(yè)可以完成40根的下料,配合自動輸送帶能夠減少人工作業(yè)強(qiáng)度。經(jīng)過核算,除去鋼筋上料與卸料的時間,使用金數(shù)鋸床能夠在10 h 內(nèi)完成所有鋼筋的加工。而傳統(tǒng)無鋸齒在相同的條件下則需要花約近20 h。
5.3安全性
無齒鋸鋸斷鋼筋時粉塵較大,鋸片受潮、下壓過猛時易爆盤傷人。當(dāng)消耗完一張鋸片鋸斷小25 mm鋼筋時切斷數(shù)量僅25根左右。斷鋼機(jī)刀片消耗小,但是不能及時更換易產(chǎn)生馬蹄形,質(zhì)量不合格。金屬帶鋸床的鋸片經(jīng)試驗,大約在完成20捆鋼筋切割后需要進(jìn)行更換,且過程中無安全隱患。
6結(jié)束語
用數(shù)控臺鋸加工鋼筋替代常規(guī)的切頭,提高了鋼筋連接質(zhì)量及現(xiàn)場生產(chǎn)效率。本文就鋼筋機(jī)械現(xiàn)場施工出現(xiàn)的質(zhì)量問題,進(jìn)行了分析,提出了頗具實效的整改措施,為鋼筋械連接施工提供了有借鑒意義的質(zhì)量控制方法,可供同行參考。
參考文獻(xiàn)
[1]王云飛,陳朔.大直徑鋼筋剝肋滾扎直螺紋連接施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2018,14(6):235-236.
[2]丁袁璞.剝肋滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].交通世界,2017(35):92-93.