钢筋直螺纹连接工艺在钢筋混凝土灌筑桩中的应用.pdf

霸 2 山 西 冶 金 S H A N X I M E T A L L U R G Y T otal 136 N o2 ，2 0 12 文章编号 ： 1 6 7 2 1 1 5 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 - 0 0 6 0 - 0 3 钢筋直螺纹连接工艺在钢筋混凝土灌筑桩中的应用 庞俊刚 ( 中铁六局集团太原铁路建设有限公司， 山西太原0 3 0 0 4 5) 摘要： 以钢筋直螺纹连接技术在长风文化商务区图美路桥钢筋混凝土灌注桩工程中的应用为例， 详细介绍了 钢筋直螺纹连接工艺的特点、 采用模架法对钢筋笼进行加工的方法和注意事项、 采用钢筋直螺纹连接工艺进行 钢筋笼空中对接的操作过程以及进行质量控制的关键环节。 关键词： 钢筋混凝土灌注桩钢筋笼空中对接钢筋直螺纹连接 中图分类号 ： T U7 5 5 文献标识码 ： B 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 3 - 0 4 1 工 程概 况 太原市长风文化商务区作为 2 0 1 1 年中博会的 主会场， 区内的各项工程都以 “ 精品” 为建设 目 标 ， 中铁六局集团太原铁路建设有限公司负责建造区内 两座内河钢筋混凝土桥梁 ， 其中一座为图美路桥 ， 位 置处于汾河滩内， 地层分布主要为粉细砂， 局部存在 卵石层 ， 实际地下水位约在 自然地平下 1 m， 地基液 化等级为严重。桥梁的桥桩基础设计为钢筋混凝土 钻孔灌注桩， 其中桩径为 1 2 m 、 有效桩长为 4 2 in的 有 2 4根 ，桩径为 1 2 m、有效桩长为 5 1 m的有 2 4 根 ， 桩径为 1 5 n l 、 有效桩长为 5 1 m的有 8 根 ， 全桥 桩共计 5 6 根。桩身混凝土为 C 3 0 水下混凝土， 钢筋 采用 R 2 3 5 、 H R B 3 3 5钢筋 ， 桩径为 1 2 m的桩受力主 筋为 3 2根 43 2 m m钢筋 ， 桩径为 1 5 m的桩受力主 筋为 3 8根 3 2 m m钢筋。 2 钢筋混凝土灌注桩钢筋笼接头对接连接方式 钢筋混凝土灌注桩的钢筋笼 吊装就位会受到吊 装机械 陛能和钢筋笼刚度的影响，为确保钢筋笼吊 装过程中的安全性和就位的准确性 ，防止钢筋笼变 形， 从经济性及施工经验出发， 钢筋笼的制作长度一 般不超过 2 0 m； 对于长度超过 2 0 m的钢筋笼 ， 多采 用分节制作并在起吊后空中对接拼装的方法。 目前， 钢筋连接的方式主要有绑扎连接、 焊接和 机械连接。其中帮条焊因其可操作性和在理论条件 下连接质量较容易保证的优点，目 前在钢筋笼空中 对接拼装中应用较为普遍。但帮条焊具有焊接时间 长， 焊接质量受作业环境温度和风力影响较大， 对焊 作者简介： 庞俊刚( 1 9 7 7 一 ) ， 男 ， 于中铁六局集团太原 铁路建设有限公司从事建筑施工方面的研究工作。工程师。 T ： 1 3 5 9 3 1 7 8 9 8 1 ， E - m a i l ：j g x l w w 1 6 3 c o m 工素质要求较高等缺陷，尤其是在地质条件较差的 河滩作业时，焊接时间长将直接影响灌筑桩的施工 质量， 甚至导致灌筑桩塌孔。 钢筋直螺纹连接方式因 其对分节制作的钢筋笼的加工精度要求较高，目 前 在现场施工中应用不是很普遍，如何提高钢筋笼的 加工精度 ，是钢筋直螺纹连接技术能否在灌注桩施 工 中推广使用的重要因素。 3 钢筋笼钢筋直螺纹连接工艺的特点 钢筋笼直螺纹套筒对接施工技术是先将钢筋笼 的钢筋端头用滚轧直螺纹机加工好螺纹，后采用定 型模架法分节制作钢筋笼 ，并将直螺纹连接套筒安 装到上节钢筋笼的钢筋上 ，在上、下节钢筋笼就位 后， 再将直螺纹套筒旋拧到下节钢筋笼钢筋上， 从而 实现上 、 下节钢筋笼钢筋的对接。 上节钢筋笼的钢筋 端头直螺纹加工长度为整个套筒长度 ，下节钢筋笼 的钢筋端头直螺纹加工长度为套筒长度的 1 2 ， 在上 下 、 节钢筋笼的钢筋对位后 ， 将上节钢筋笼钢筋端头 的连接套筒旋拧到下节钢筋笼钢筋端头上 ， 这样上、 下钢筋与连接套筒的螺纹咬合各占 1 2 套筒长度 ， 从而实现上下钢筋笼的对接。此工艺有效解决了采 用传统工艺分节制作 的钢筋笼在钢筋笼对接过程 中 的施工周期长、 接头质量不容易保证等问题， 而且能 够加快施工速度， 减少大型机械的投入， 节约工程成 本 ， 主要表现在 4 个方面。 1 ) 接头性能好。 滚轧直螺纹接头是对钢筋端头 进行直接滚轧而成的直螺纹和直螺纹连接套筒螺纹 咬合形成的机械连接接头。通过接头试件试验和工 程实践证明，滚轧直螺纹接头的各项性能均能满足 工程要求。 2 ) 接头质量易控制。由于滚轧直螺纹接头的质 2 0 1 2 年第 2 期 庞俊刚： 钢筋直螺纹连接工艺在钢筋混凝土灌筑桩中的应用 量好坏在于钢筋端头滚轧直螺纹的加工质量好坏 、 连 接套筒的质量的高低 、 钢筋的直螺纹与连接套筒的螺 纹咬合的好坏， 而钢筋端头的直螺纹是采用滚轧直螺 纹套丝机加工而成的，螺纹质量受人为因素影响小， 连接套筒采用 国标标准件就可保证质量， 螺纹咬合质 量易于外观检查 ， 因此接头质量可以得到有效控制。 3 ) 施工速度快。加工好 的直螺纹套筒连接件采 用套筒扳手就可完成， 操作人员作业时互不影响， 在 钢筋笼的对接时可多人同时操作 ，可以加快钢筋笼 的对接速度 ， 从而达到加快桩基施工的速度。 4 )经济效益好。由于钢筋笼的对接速度加快 了 ， 因而减少 了成桩时间， 节省 了机械 台班等费用 ， 缩短了施工周期， 施工的经济效益随之显著提高。 4 钢筋笼钢筋直螺纹连接工艺的操作过程 4 1 钢筋端头滚轧直螺纹的加工 核对图纸后，按图纸尺寸计算好钢筋下料长度 后开始下料。 下实完成后， 先将需要进行连接的钢筋 端头用砂轮切割机打磨平整 ，然后进行滚轧直螺纹 的加工。根据选定的套筒对直螺纹的加工长度和牙 型角进行配套加工， 其中上节钢筋笼的钢筋端头直 螺纹加工长度为套筒长度 ，下节钢筋笼连接端头的 直螺纹加工长度为 1 1 2 套筒长度，钢筋笼其他部位 的钢筋连接螺纹均为 1 2 套筒长度。在直螺纹加工 的时候， 螺纹长度预留 1 2 丝的余量。 4 2 钢筋笼 的分节制作 根据投入的起吊设备的各种性能和工作效率 ， 分节制作的钢筋笼长度一般为 1 0 2 0 m 。 采用 “ 直螺 纹空 中对接”施工技术 ， 关键是保证上 、 下节钢筋笼 就位后上节钢筋笼的每一根钢筋与下节钢筋笼的每 一 根钢筋中心线在同一条直线上 ， 且必须保证上、 下 钢筋笼对应的每根钢筋端头相互紧贴 ，才能保证上 下节钢筋的对位准确 、两端钢筋与套筒的螺纹咬合 长度 ， 从而保证接头的质量 。 在钢筋笼加工前首先设一个加工平台( 可采用 平整的混凝土硬化面 ) ， 然后在平台上设一个支座， 用来固定钢筋笼， 防止钢筋笼加工时滚动， 并在钢筋 笼对接的端头设一道挡板 ，可选用 1 6 2 0 IT l l n厚的 钢板 ， 要求挡板表面必须平整， 挡板的长、 宽均要大 于钢筋笼直径 2 0 c m以上 ，挡板平面垂直于钢筋笼 的主筋 ， 这样就形成一个钢筋笼加工的定型模架。 制 作钢筋笼时， 将每根主筋与挡板垂直顶紧， 从而保证 每根钢筋的端头在同一平面 内，如果考虑接头百分 率 ，要在接头位置错开时须将钢筋端头间隔开并控 制在不同的平面内，一般要求接头百分率不超过 5 0 。 所以加工一个标尺 ( 标尺长度为接头错位要求 的长度 ) ， 安装主筋时， 将标尺的一端与挡板顶紧， 另一端与主筋端头顶紧 ，以间隔地将钢筋端头控制 在两个平面内。因钢筋笼加强箍筋在现场制作过程 中较容易出现偏差 ， 为保证主筋间距 ， 用短钢筋按主 筋的净距加工制作卡具。 在第一根主筋就位后， 利用 卡具定位安装其他主筋， 确保上、 下节钢筋笼每根钢 筋间距相等； 另外， 为避免钢筋间距误差的累积引起 钢筋对位不准确， 对上、 下节钢筋笼的第一根主筋就 位时最好做好标记 ， 在上 、 下节钢筋笼空中对接时 ， 先做好这两根标记钢筋的对位 。钢筋笼加工定型模 架如图 1 。 图 1 钢筋笼加工定型模架图 4 3 上、 下节钢筋笼的对接 下节钢筋笼人孔就位后 ， 将接头部位露在孔外 ， 然后将钢筋笼临时固定在孔中。 临时固定时 ， 可在接 头下方设一道加强箍筋 ( 加强箍筋与每根主筋焊接 牢固) ，在孔口两边放两根枕木 ( 枕木必须放置平 整 ) ， 然后用槽钢或工字钢垫在加强箍筋下 ， 从而将 钢筋笼托在枕木上 ，槽钢和工字钢要选用能够承受 钢筋笼重量的规格 。钢筋笼临时固定后要检查钢筋 笼接 口端面的水平度 ， 如果水平度不够则需调整。 上 节钢筋笼 吊装就位后要进行垂直度的调整 ，保证上 节钢筋笼的接 口端面与下节钢筋笼的接 口端面在 同 一 平面内。上节钢筋笼的起吊采用钢丝绳加铁扁担 的方式 ， 铁扁担的两端各安装一个定滑轮， 将钢丝绳 对称固定在钢筋笼的最上端加强箍筋后再挂到铁扁 担两端的定滑轮上，这样就形成一个能够使钢筋笼 在 自重下保持垂直的装置 ， 如下页图 2所示。 上节钢筋笼就位后， 经过简单的校正就可使上、 下节钢筋笼的钢筋接头端面重合，每根钢筋位置对 正并且端头顶紧后 ( 如果钢筋不能准确对位， 可先 对准作好标记的两根主筋，其它主筋就可以准确就 山口冶盒 E - ma i l y e j i n s x 1 2 6 c o n l 第 3 5卷 图 2 钢筋笼加 工定型模架图 位 ) ，迅速将上节钢筋笼钢筋端头的螺纹连接套筒 向下旋拧到下节钢筋笼钢筋端头上，拧到套筒的螺 纹与上、 下钢筋的螺纹咬合长度各占 套筒长度的 I 2 时即可停止， 从而实现上、 下钢筋笼的连接。 5 钢筋笼直螺纹连接工艺质量控制的关键环节 1 ) 下节钢筋笼钢筋丝头加工长度不得小于 1 2 套筒 长度 ， 且允许误差为 + 2 P( P为螺纹螺距 ) ， 上 节钢筋笼钢筋丝头加工长度不得小于套筒长度 ， 且 允许误差为 + 2 P 。钢筋套好丝后要用塑料帽进行保 护 ， 在加工及搬运过程 中不得将螺纹损坏。 2) 钢筋笼加工平台必须平整 ， 模架必须牢 固 ， 挡板必须垂直 ， 标尺和卡具尺寸必须准确 ， 加强箍筋 尽量标准 ， 焊点必须牢 固， 以确保上 、 下节钢筋笼需 要对接的钢筋端部在同一平面内，钢筋笼主筋间距 一 致， 在同一条直线上钢筋笼有足够的刚度。 3 ) 下节钢筋笼进入孔内后 ， 对外露钢筋端头必 须通过调整垫木等措施保证钢筋端头在一个水平面 上 ， 必要时可用水平尺检查后进行调整。 上节钢筋笼 起吊后必须保证其垂直，确保需对接的钢筋端部在 同一水平面上。 4 ) 上、 下节钢筋笼主筋准确对位后， 应在对称 点( 至少四个点 ) 同时旋拧套筒， 然后逐一旋拧其他 套筒。下节钢筋笼主筋套筒外应有外露有效螺纹长 度 ， 且外露有效螺纹长度不得超过 2 P 。因上节钢筋 笼主筋套丝长度为套筒长度，外露有效螺纹长度超 过了2 P ， 但在工程实践中， 通过多次现场取样试验， 接头试件实际抗拉强度均大于钢筋抗拉强度标准 值， 满足 J G J 1 0 7 2 0 O 3 钢筋机械连接通用技术规程 中机械连接 级接头的强度要求。 6 结语 本工程钢筋笼采用模架法分节制作 ，空 中对接 采用钢筋笼钢筋直螺纹连接工艺 ，钢筋笼对接时间 由传统帮条焊连接的5 h 减少到 1 5 h ，灌注桩浇筑 时间由平均 8 h缩短至 4 5 h ， 有效节约了成桩时间， 提高了工作效率， 节约了成本。 更为重要的是因成桩 时间的缩短 ，有效地减小了在流砂地质条件下混凝 土灌注桩成孔后塌孔 的可能性 ，取得了很好的经济 效益和社会效益 。 ( 编辑 ： 胡玉香 ) ( 上接第 2 1页) De v e l o p me n t o f I r o n De p l e t i o n Te c h n o l o g y f o r Or e Ta i l i n g M A Chun y u，XXu，FAN Xi a o bi n ( H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， Wu h a n 4 3 0 0 7 4 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： I r o n o r e t a i l i n g s t o e n t e r p ri s e s a s t h e o b j e c t ，t h e m i c r o m a g n e ti c t h e o r y目 L s the f o u n d a t i o n ， u s i n g k i l n b ri c k t e c h n i c a l s y s t e m t o s i mu l a t e and s t u d y the h i g h g r a d i e n t ma g n e t i c s e p a r a t o r f o r r e c y c l i n g i r o n c o n t a i n i n g m a g n e ti c( F e 3 0 4 ) ，w e a k m a g n e ti c( F e 2 0 3 、 F e C O 3 ) min e r al s T h e r e s u l t s s h o w tha t t h e u s e o f t a i l i n g s b ri c k e mb ryo r e d u c ti o n h e a t t r a n s f e r i n s i d e the k i l n ， b a k i n g t e mp e r a t u r e a n d t i me c o n t r o l ， a s we l l a s t h e r e d u c ti o n r o asti n g o f the c o o l i n g t e c h n o l o gy a f t e r t h r e e k e y l i n k s ， throu g h r o a s ti n g we ak l y ma g n e ti c mi n e r a l s i n t o s tr o n g ma g n e t i c mi n e r a l s ， a f t e r g r i n d i n g ma g n e t i c s e p a r a ti o n t e c h n o l o gy，i s a b l e t o e x tr a c t q u ali fi e d r e fi n e d i r o n T h i s t e c h n o l o gy n o t o n l y r e d u c e s t h e p r o d u c ti o n c o s t ， b u t als o c a n c r e a t e h u g e e c o n o mi c b e n e fi t s of c o mp r e h e n s i v e u ti l i z a ti o n o f i r o n t a i l i n g s s c h e me Ke y wo r d s ： k i l n r o ast i n g ， t a i l i n g s ， we akl y ma g n e t i c i r o n mi n e r als f r o m， t ml i n g s o f i r o n o r e t a i l i n g s r e s o u r c e u tihz a fio n t e c h n o l o gy o f t wo t i me