钢筋直螺纹套筒连接施工技术.doc

钢筋直套筒连接在高炉中的应用
【摘要】：在冶金建筑高炉项目中，根据工程荷载特性、为了节约能源提高钢筋质量，从而使单位工程用钢量相对减少。高炉基础设计均为大型块体结构，基础尺寸较大且钢筋用量大，钢筋均以粗直径的Ⅱ级、Ⅲ级为主。现以武钢3800m3高炉、南钢2000m3高炉为例，通过钢筋的焊接连接、机械连接比较，充分体现钢筋直套筒连接的工程实用性、经济性。 【关键词】：施工技术、 直螺纹、套筒连接 钢筋剥肋滚扎直螺纹连接技术，是一种新兴的钢筋连接技术，它的结构原理是将待连钢筋端部的纵肋和横肋用切削的方法剥掉一部分，然后直接滚扎成普通直螺纹，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。套筒连接使丝头端部产生冷作硬化来提高丝头的强度，是钢筋接头连接达到了与钢筋母材等强。 这种技术综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点，具有接头强度高，质量稳定、施工方便、连接速度快、尤其粗直径及III级钢的连接，采用这一技术解决了钢筋可焊性差的难题，是接头质量更加稳定且无环境污染，应用范围广、综合经济效益好等优点。 武钢3800m3高炉高炉基础长32.6m，宽32.6m，主筋为Ø28、Ø36的Ⅱ级钢，南钢2000m3高炉高炉基础长31.7m，宽23m，主筋为Ø25、Ø22的Ⅲ级钢。
随着社会的发展，城市建设的步伐越来越快，一座座高楼拔地而起，因此钢材的需求量也越来越大，为了节约能源，提高了钢材的质量，三级钢的使用也越来越多，单位工程用钢量相对减少，但是三级钢含碳量比二级钢高，可焊性差，在施工过程中，给钢筋连接带来一定的难度，在其他工程施工过程中，三级钢的连接有采用焊接的形式进行的，如搭接焊、熔槽帮条焊、电渣压力焊等，效果都不好，其抗拉强度的稳定性很差，大多是脆性断裂，为了保证工程质量，费县一中二期工程受力钢筋全部采用直螺纹连接。
为更好的提高工程质量，保证质量目标的实现，我项目决定在工程施工过程中，积极开展，运用QC活动控制三级钢直螺纹连接的质量，取得了一定的成绩。
建筑总高度24.6米，五层局部六层，总建筑面积约32200m2，为框架结构。抗震等级为二级，结构设防裂度为7度。基础为柱下独立基础，柱梁板均为现浇砼结构。基础垫层混凝土强度等级为C20，独立基础、基础柱为C30。主体结构中框架柱梁板均为C30，其主要受力钢筋均为三级钢。
在施工现场进行焊接，接头质量不容易保证。因为：现在熟练的具有台格水平的焊工缺乏；焊接质量受气候影响较大，寒冷地区冬天焊接冷却快易发脆，南方雨水多，在焊接过程中突然下雨冷却也快，易发脆；钢筋的可焊性是保证焊接质量基本要求，但现在各地钢筋质量并不足都稳定．有的地方甚至采用伪劣产品。因此．框架梁、柱的纵向钢筋不主张采用焊接接头。同时，《高规》规定，梁、柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接。
我国粗钢筋机械连接技术是八十年代中后期才发展起来的，随着套筒冷挤压开发应用，近年来，钢筋机械连接发展较快，相继开发出锥螺纹、镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹、挤压肋滚压直螺纹、辗压肋滚压直螺纹连接技术，取得可喜的成果，对推动我国建筑业的发展和技术提高起到很大推动作用。
此项连接技术的特点是：
1、适用于承受拉、压双向作用力的各类构筑物钢筋混凝结构中的钢筋连接施工。
2、节材、节能，不受钢筋成份及种类的限制。
3、可全方位连接。
4、可提前予制，工厂化作业，不占用工期，全天候施工。
5、操作方便、快捷，施工速度快，可大大缩短工期。
钢筋等强直螺纹连接技术是我国近期开发成功的新一代钢筋机械连接技术，它利用冷镦头机先将钢筋端部镦粗，然后再利用专用机床对镦粗段进行套丝，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连接起来。这种技术综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点，具有接头强度高，质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等优点。避免了锥螺纹因套丝而削弱其截面积，从而确保接头能充分发挥母材的强度—即钢筋等强技术效应；同时该技术克服了锥螺纹接头质量可靠性差的缺点。
1.施工准备
（1）材料要求
钢材应具有出厂合格证和力学性能检验报告，其结果均应满足现行规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，套筒和锁母宜使用优质碳素钢或低合金结构钢。其抗拉值应大于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2　倍，套筒表面应注明被连接钢筋的直径和型号，在运输、储存时应做好防锈、防污工作。
（2）翻样
根据设计图纸，按该工程层高，及时调整好切断钢筋的长度，确定下料长度，以免接头过于集中而影响操作，并将接头位置安装在受力较小的区段。
2.施工工艺
（1）工艺原理
镦粗直螺纹工艺是先利用冷镦机将钢筋端部镦粗，再用套丝机在钢筋端部的镦粗段上加工直螺纹，然后用连接套筒将两根钢筋对接。由于钢筋端部冷镦后，不仅截面加大；而且强度也有提高。加之，钢筋端部加工直螺纹后，其螺纹底部的最小直径，应不小于钢筋母材的直径。因此，该接头可与钢筋母材等强。
（2）工艺流程
等直螺纹钢筋连接的工艺流程为：钢筋下料→液压镦粗→加工螺纹→安装套筒→加工螺纹→液压镦粗→钢筋调头→安装塑料防护套→做好标记→现场安装。
（3）切割下料
加工使用的钢筋端部必须调直，要求切口的断面与钢筋轴线垂直，因引只有使用砂轮切割机下料，其长度按配料长度进行切割。
（4）液压镦粗
钢筋镦粗用的镦粗机能自动实现对中、夹紧、镦粗等工序，每次镦头所需时间约为30~40s，每台班约镦500~600　个，镦头操作十分简单。镦粗机重量仅380kg，便于运到现场加工。正式加工前应根据钢筋直径和油压机的性能以及镦粗后的外形效果，经试验确定适当的镦粗的压力。在操作中要注意保证镦粗头与钢筋轴线的夹角不得大于4°。钢筋镦粗后应认真检查，凡发现出现与钢筋轴线垂直的横向裂缝等情况时，应及时割除，重新镦粗，但不允许将原有镦粗的钢筋再次作镦粗处理。镦粗头外形尺寸应符合国家相应规范要求。
（5）螺纹加工
将检查合格的镦粗钢筋在专用套丝机床上逐个加工螺纹，且一一与相配的套筒相匹配检查，检查合格的就进入下道工序，凡发现有有合格的螺纹一律切除。为了保证安装和运输过程中损坏或操作螺纹，故应及时用套筒或塑料帽加以保护。
（6）钢筋连接
连接套筒在工厂按设计规格及精度预制好后装箱待用。在现场用连接套筒对接钢筋，利用普通扳手拧紧即可。在操作时应注意施紧的程度，一般来说，钢筋接头无一扣以上的完整丝扣外露就可认为已旋紧了。
3.制作工艺要求
（1）钢筋下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端部不直应调直后下料。
（2）镦粗头不得有与钢筋轴线直垂直的横向表面裂纹。
（3）镦粗头的基圆直径d1　应大于丝头螺纹外径，长度L　应大于1/2　套筒长度，过渡段坡度应≤1：3.
（4）不合格的粗镦头应切去重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗。
5、操作方便、快捷，施工速度快，可大大缩短工期。 各种钢筋接头效益对比表