直螺纹连接技术天津海河大桥钢筋笼连接中的应用.doc

直螺纹连接技术在天津海河大桥中的应用
直螺纹连接技术
在天津海河大桥钢筋笼连接中的应用

灌注桩中钢筋笼快速连接一直是困绕施工的一个重要问题，传统的焊接方案施工速度慢，质量不易保证，容易造成桩底淤泥沉积、钻孔塌方，从而影响施工工期及质量，增加施工费用。
由铁道部大桥局郑州公司承建的天津海河大桥共有灌注桩280根，每根桩深68M，分7节。施工前期采用焊接方案，每次对接完成一个钢筋笼需要3-4个小时，整个桩全部完成需要24-30个小时，大大影响了工程进度。针对这种情况，甲方和设计院提出要求，试采用中国建研院建硕钢筋连接工程有限公司开发的钢筋等强直螺纹连接技术，曾试做一个桩，用时仅10个小时左右，缩短工期一倍以上，现场抽检全部合格。此后，经甲方、设计、质检、设计、施工和建硕公司各方开会论证，决定全部采用直螺纹连接技术。
由于该技术是第一次在钢筋笼的对接中应用，建硕公司和施工单位对此非常重视，编制了详细的预制、吊装工艺与质检标准，钢筋连接严格按照 “钢筋机械连接通用技术标准”和“钢筋等强直螺纹连接技术规程” 执行。
考虑到钢筋笼在对接过程中会有偏差，从而造成对接时钢筋之间有距离，由建硕公司确定，建议该套筒比标准套筒长10mm，确保上、下主筋距离小于等于10mm，为了便于连接操作，采用扩口型套筒加长后使用。
该工艺包括三部分： 1、镦粗和套丝 2、预制钢筋笼 3吊装对接。
（一） 镦粗和套丝
1、 主筋镦粗
（1） 参加接头施工的操作人员和管理人员应接受技术培训、经考核合格后持证上岗。
（2） 可采用气割、砂轮锯切割下料，钢筋端头应与轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端部不合格的钢筋应用砂轮锯切除。
（3） 镦粗压力应根据规定现场试验后确定。
（4） 镦粗头与钢筋轴线不得有大于4度的偏斜，镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向表面裂纹。当镦粗头不符合外观质量要求时，应切去重新镦粗，不可将带有镦粗头的钢筋进行二次镦粗。
2、 套丝
（1） 钢筋端头的直螺纹加工在建硕公司的专用设备上进行，操作工人需经技术培训，考核合格后，持证上岗。
（2） 操作人员应逐个检查丝头的加工质量，包括外观、直径、长度均要符合规范。
（3） 对自检合格的钢筋丝头，应由质检员随机抽检进行检验。以一个工作班内生产的钢筋丝头为一个验收批，随机抽检10%，进行质量检验，当发现有不合格丝头时，应对本批钢筋丝头逐个进行检验，并切除不合格丝头，重新镦粗和加工螺纹。
（4） 钢筋丝头应用塑料帽保护。
（二） 预制钢筋笼
1、 钢筋笼预制平台由δ20的钢板铺成长22m，宽7m的平台并抄平，上设两节钢筋笼匹配预制的胎具1和胎具2，胎具1、2各由5组16槽钢均匀焊接布置在平台上。各槽组顶经测量抄平后，上面按钢筋笼主筋根数和间距焊接连主筋卡具。在两节钢筋笼匹配连接连接处的平台上画出两条50%主筋接头连接标准线，确保接头在与钢筋笼轴线垂直的同一平面内。
2、 钢筋笼全长68m，分7节匹配预制。预制顺序是有底节依次匹配预制至顶节。（从底至上依次为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#）
3、 分别在胎具1、2上匹配摆放1#和2#钢筋笼的主筋，该主筋必须经接长、镦粗、套丝后检验合格的钢筋。
4、 上下节主筋匹配连接前，应调整两主筋在同一轴线上没有转角。
5、 先将加长扩口型套筒全部拧入其中1#主筋的加长丝头上，使主筋与套筒扩口处平齐；在套筒底部的主筋上用白油漆画上套筒连接的起始线。
6、 用两把普通管钳扳手转动套筒把1、2节钢筋笼的主筋连接起来，并将套筒全部拧入2#主筋上，没有一个完整丝扣外露。适当转动2#钢筋主筋以确保两主筋之间没有间隙。
7、 钢筋笼匹配预制采用在胎具上滚动施焊成型法制作。预制步骤和方法祥见钢筋笼预制成型示意图。主筋全部对接完成后，按照2m间距电焊Φ25加劲箍筋；然后同时滚动全部加劲箍至下2根主筋后电焊连接，依此逐步向前滚动加劲箍，直至将全部主筋按设计间距均匀的焊在加劲箍上为止。最后把两节钢筋笼连接处主筋划上标记，以利安装时匹配对接。
8、 按箍筋的设计间距，缠绕电焊完成全部箍筋，检查合格后，将两节钢筋笼分离。分别挂牌表示桩别和节次。
9、 将1#钢筋笼吊离胎具1，至存放场地存放；将已制好的2#胎具2吊至胎具1；在胎具2上按照以上方法安放3#笼主筋并与胎具1上的主筋用套筒连接后，电焊加劲箍。然后与胎具1上的2#笼同时向前滚动，直至将胎具2上的3#钢筋笼的主筋全部按设计间距焊在加劲箍上，并使两节钢筋笼的主筋全部用套筒匹配连接成整体。缠焊箍筋、作好标记、挂牌后，拧出套筒分离开两节钢筋笼。将胎具1上的2#钢筋笼吊至存放场地，将胎具2上的3#钢筋笼吊至胎具1，在胎具2上再摆放4#钢筋笼主筋。依此类推，重复以上方法匹配预制每根桩的钢筋笼。
10、 已预制好的钢筋笼在吊运和存放中应注意和防止变形，起吊时吊点应在2个加劲箍上，严禁在箍筋上系吊点。存放场地应平整，防止场地不平局部顶弯主筋。
（三） 钢筋笼的吊装对接
1、 钢筋笼起吊，采用2台吊机抬吊办法将钢筋笼吊立竖直，以便上下钢筋笼垂直对接，每节钢筋笼的顶端应安装起吊扁担，以免在吊立过程中别弯主筋。
2、 台吊机抬吊时，要起吊足够高度，防止在吊立过程中下端钢筋触地碰弯主筋，造成主筋对接困难。
3、 为确保已入孔的钢筋笼不变形，应采用2根横担梁吊挂已入孔内的钢筋笼。横担梁要有足够的刚度，并横担在顶端加劲箍上，严禁在箍筋上横担承重，引起下端钢筋笼变形。
4、 上节钢筋笼吊立时，应保证垂直，吊点应在钢筋笼的轴线上。
5、 上下节钢筋笼对接时，应先对正有对号入座标记的一根主筋，然后匹配调整各主筋对正，指挥吊机缓缓下降钢筋笼，将最先接触的几根主筋先对顶拧紧。如果另一侧的主筋间空隙较大，超过10mm时，应采用倒练滑车系在上下钢筋的加劲箍上收紧调整。
6、 采用以上方法对称连接拧紧所有套筒。并记录每根主筋的连接空隙对中和转角情况备察。
7、 接头连接套筒用管钳扳手拧紧后，补缠箍筋，安装保护层垫块、检查合格后起吊下沉。
8、 在上下节主筋连接过程中，如有个别主筋因空隙>10mm，用倒练收拉后，仍不能达到标准要求时，或因轴线不对中转角偏离量较大无法连接套筒时，经监理同意，可采用帮条焊连接。
9、 现场抽检截取后可采用帮条焊连接。
工艺流程（见附录1）
检验与验收
1、 工程中采用等强直螺纹连接时，应有该技术提供单位提交有效的型式检验报告。
2、 钢筋连接工程开始前应对接头做不少于3根的单向拉伸试验，其抗拉强度应符合标准中A级接头标准。
3、 接头的现场检验按验收批进行，同一加工条件下采用同一批材料的同等级同规格接头，以500个为一个验收批进行验收，不足500个也作为一个验收批。
4、 对接头的每一验收批，必须在工程中随机抽取3个试件试验结果均符合 f0mst≥f0st或f0mst≥1.10ftk 的抗拉强度要求时该验收批为合格。有一个试件的抗拉强度不符合要求时，应再取6个试件进行复检，复检中仍有一个试件不符合要求时，应再取6个试件进行复检，复检中仍有一个试件不合格要求，则该验收批为不合格。
5、 在现场连续检验10个验收批，其全部单向拉伸一次抽样均合格时，验收批接头数量可扩大一倍。
6、 必须在工程中随机截取试件作单向拉伸试验来区分A、B级，随机抽样试件全部满足A级接头的强度指标时，才能判定该批接头为A级接头。
总结
本技术对缩短施工周期有明显效果，而且操作简单，质量可靠，
价格适中，不仅减少了吊装机械和其他设备的机时费用，还能减少桩底淤泥沉积、塌方，提高桩的质量，综合经济效益明显，有很大推广应用价值。

原材料验收
附录1：工艺流程

不合格
钢筋切割下料

端部镦粗

套丝

检查验收

摆放单根钢筋

匹配连接套筒

不合格
钢筋笼滚焊成型

分离两个钢筋笼

钢筋笼骨架移位

缠焊箍筋
匹配滚焊下一个钢筋骨架

钢筋笼检查验收

吊装对接

安装声测管

钢筋笼逐段下沉就位

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