1、概述
随着高层建筑、水工建筑、大跨桥梁等工程的不断发展,粗钢筋的
用量逐年增加,粗钢筋的连接形式和接头质量直接关系到建筑结构的安
全、施工速度和综合经济效益,粗钢筋的机械连接因其有着比传统钢筋
焊接热操作工艺诸多的优越性而越来越被广泛地2 应用于各种工程的施
工建设中。
重庆长江鹅公岩大桥是一座大跨度的加劲钢箱梁悬索桥,索塔高度
160、9m,耗用Ⅱ级钢筋近千余吨,施工工期一年。塔柱采用爬架翻模
施工方法,周期性强,如缩短每道工序用时将直接加快爬架爬升速度,
从而提高塔柱施工进度,因此塔柱竖向主筋全部采用套筒挤压接头,在
横梁与塔柱连接部位纵向主筋采用了钢筋等强直螺纹连接技术,现将这
两种钢筋机械连接工艺及施工情况做一介绍。
2、套筒挤压接头工艺
2.1 带肋钢筋套筒挤压接头是把两根待接钢筋的端头先后插入一个
钢套筒内,然后用压接器在侧向加压数道,钢套筒塑性变形后即与钢筋
紧密咬和达到连接效果。套筒挤压接头具有下列特点:
连接强度高,质量稳定可靠,可保证挤压接头达到钢筋母材强度,
具有良好的延伸指标。
挤压用时短,每个接头所需的现场挤压时间仅3min 左右,为焊接用
时的1/8~1/10。
施工工艺简单,操作方便,技术容易掌握,作业时有两三名工人即
可。耗钢量比搭接节省10%~15%,比绑扎法节约70%~80%。
油泵所需电源功率仅1.5kw,耗电量少,不受电源容量限制;压结
器轻巧灵活,适宜多台设备同时操作。
无噪音,无易燃易爆气体,无火灾隐患,不受风雨寒冷气候的影响,
不污染环境。
接头检验简便,用肉眼观察及测量压痕尺寸即可初步判断接头是否
合格。
2.2 挤压接头施工工艺
塔柱钢筋施工时,除第一次将钢筋按接头布置设计要求错开外,以
后每根钢筋均以9m 等长度接长,接长钢筋在地面套上套筒将一端4 挤
压一半,形成带帽钢筋,另一半在吊装就位插入被接长钢筋后再进行挤
压,具体操作步骤如下:
清理干净钢筋端头的浮锈、泥沙、油污等杂物,用油漆在待接钢筋
两端及套筒挤压位置作出明显标记,对少数超公差不能插入套管的钢筋,
提前用砂轮机对其端部纵筋进行打磨。
检查油泵、压结器等设备,按连接钢筋规格选配相应的套筒与压模。
在地面现将套筒与钢筋的一端挤压,形成带帽钢筋,到拼接现场再
挤压另一端,挤压时必须检查钢筋端头定位的标记,使钢筋插到套筒的
中线。
挤压时将钢筋扶直,从套筒中间开始,顺次向两端挤压,挤压过程
中压结器与钢筋轴线保持垂直,使挤压的接头不发生明显的弯曲,挤压
方向宜正对钢筋横肋。
挤压力必须调节到规定的数值,回程油压严禁大于5MP。
挤压完成后,对接头质量进行外观检查,要求挤压后的套筒不得有
肉眼可见的裂缝,压痕分布均匀,不应重叠,接头处不得大于4°,同时按照规范现场抽取批量进行检查。
3、等强直螺纹连接工艺
钢筋等强直螺纹主要用于成笼钢筋、弯折钢筋及不可转动的固定钢
筋、施工缝钢筋的连接,它通过冷墩机先将钢筋端部墩粗,然后再用专
用机床对墩粗段进行套丝,利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起
来达到接长钢筋效果。等强直螺纹连接接头工艺可确保钢筋不会因为套
丝而削弱截面面积,从而确保接头能充分发挥钢筋母材的强度,具有接
头强度高、施工方便等特点。
3.2 直螺纹接头工艺
索塔施工时,根据施工方案,塔柱与横梁分步施工,即塔柱爬架爬
升过横梁段后再进行横梁混凝土浇筑施工,横梁纵向伸入塔柱内部的主
筋在塔柱施工时被截断,改为在塔柱内预埋带螺纹端头钢筋,塔柱爬模
爬升过后再利用直螺纹套筒进行横梁主筋连接。直螺纹接头施工顺序为:
施工准备、钢筋端部墩粗、端头螺纹加工、钢筋连接,同时要注意以下
事项:
钢筋按设计长度进行下料,钢筋切口端面要与钢筋轴线垂直,不得
有马蹄形或挠曲,端部不直的钢筋应调直后在下料。
钢筋端部墩粗时要按规范规定的参数控制墩粗压力,墩粗头的尺寸
要符合规范要求。
墩粗头与钢筋轴线不得有大于4°的偏斜,不得有与钢筋轴线相垂
直的表面裂缝。
钢筋端头螺纹加工要与连接套的螺纹规格相匹配,要经配套的量规
检测合格后方可应用。
钢筋丝头应用塑料帽保护。
直螺纹接头的连接,利用普通扳手进行,接头拧紧后,应检查钢筋丝头无一扣以上的完整丝扣外露,并作上拧紧标记。
直螺纹连接套筒分四种类型:标准型套筒、扩口型套筒、边径型套
筒和正反丝扣型套筒,接头连接方法根据钢筋可自由转动、钢筋长而不
便转动及钢筋完全不能转动场合选择合适的套筒类型进行连接。主塔横
梁施工缝主筋选用扩口型直螺纹套筒连接。
4、应用效果
重庆长江鹅公岩大桥主塔施工中竖向主筋及横梁主筋使用机械连接
接头近两万个,现场抽检接头试验全部合格,不但保证了钢筋连接质量,
而且大大缩短了钢筋施工工序的作业时间,爬架翻模施工最快进度达到
1、5M/天,横梁部分主筋采用等直螺纹连接技术,充分利用直螺纹可应
用于合龙段的优点,加快了横梁施工速度,确保了主塔提前封顶,同时
节约了成本,取得了良好的经济效益。