钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术应用及质量控制通病分析

胡向前

摘 要：本文结合汕湛高速揭博项目钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术的应用，分析钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术带来的变化及其质量控制通病，对提高钢筋连接质量具有一定的参考意义。

关键词：钢筋 套筒连接 应用 质量控制通病

我国自80年代末发展钢筋机械连接技术以来，经过不断的改进和开发，相继开发出了墩粗直螺纹套筒、锥螺纹、挤压肋滚压直螺纹等连接技术，并在建筑、冶金等行业得到广泛应用。近年来，高速公路建设逐步引入钢筋机械连接技术。汕湛高速揭博项目以全面实施高速公路施工标准化管理为契机，在本项目推行≥Φ25钢筋采用墩粗直螺纹套筒连接技术，工程质量和管理得到明显变化。

1.概况

汕湛高速揭博项目是广东省高速公路网规划的“二横”——广东省汕头至湛江高速公路的组成部分，起点位于揭西大溪，与汕湛高速公路汕头至揭西段顺接，并设枢纽互通与省网规划四横线揭阳至惠东段相接，依次经过揭西、五华、紫金、终于惠州博罗县石坝镇，全长160.26公里。全线共设25个施工标段，即25个钢筋集中加工棚。

2.与传统加工方式的区别

2. 1加工环境的改变

高速公路是带状建筑物，点多路长，传统的钢筋加工都是在钢筋加工及安装数量较集中的桥梁、隧道工程附近设置临时加工点，管理上容易疏忽，质量也得不到保障。揭博项目全面试行高速公路施工标准化管理，各施工标段钢筋集中加工，搭设装配式加工厂棚，为钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术应用提供良好的室内作业环境。

2.2作业方式的改变

钢筋加工棚划分功能区域。其中，钢筋连接划分单独区域，分为原材料准备区、墩粗区、车丝区、连接区和成品区，形成完整工厂式的流水化作业。整个加工过程科学化、规范化、制度化，不仅降低了经营成本，提高管理效率，同时流水化作业也极大激发了所有操作工人的积极性。

2.3生产效率高

根据现场实际测算统计，钢筋墩粗和车丝，平均40s左右可完成一个，每套设备每班能加工500个丝头左右。装配连接速度也同样快，丝头做好记号，再扭如套筒和连接钢筋，且由于螺距大，扭入的丝扣数量也少，大大提高了连接速度。

2.4非破坏性检测工具简单

传统焊接工艺非破坏性检测项目包括探伤检测、磁粉检测、耐压试验、密封性试验和外观检测等，检测项目繁多，操作复杂且容易出错。钢筋墩粗直螺纹套筒连接现场检测设备简单，仅包含环规、塞规和扭力扳手等，操作容易，检测速度快。

2.5影响质量因素减少

随着对工程质量越来越高的要求，应用于高速公路建设的钢材质量也越来越高，三级钢的大量使用毫无疑问使得质量更稳靠。但由于三级钢比二级钢的含碳量更高，可焊性差的问题也逐步暴露出来。不论采取何种焊接方式，其抗拉强度稳定性都较差，极容易在焊缝位置脆性断裂。直螺纹套筒连接技术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，使钢筋接头连接达到了与钢筋母材等强，整个连接件上不存在薄弱环节。在汕湛高速揭博项目实施过程中，共做了78组接头抗拉试验，均未出现在接头断裂的现象。

传统焊接方式受寒冷、雨水天气影响较大，寒冷天气里，焊接冷却快，雨水天气里，可焊性差，接头宜发生裂纹和脆断，而钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术并不受所述天气因素影响，可全天候加工，其适应范围更广，质量更能得到保障。

2.6对环境影响降低

钢筋在焊接时会产生大量烟雾、刺鼻的气味、强光和高温，对周围环境和操作工人的身体健康产生影响，工人往往要穿戴厚重的防护服和护眼罩作业。钢筋墩粗直螺纹套筒连接技术在实施过程中，除在切割钢筋和打磨丝头外产生噪声和火花外，其它工序并不会对环境造成污染。

3.存在的通病及解决方案

（1）根据国家现行标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2011）及《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）中受力钢筋混凝土保护层最小厚度的要求，钢筋连接件的混凝土保护层厚度满足且不得小于15mm，连接件之间的横向净距不宜小于25mm。在实施过程中发现，在的盖梁、现浇梁底腹板等部位，由于主筋密集且钢筋保护层厚度设计均较薄，而受连接套筒厚度影响，箍筋安装后通常导致钢筋保护层厚度不满足要求，必须使主筋或者箍筋挪动一定位置来确保钢筋保护层厚度。

（2）受人为因素影响较大，尤其是墩粗、车丝等工艺，个人操作习惯和经验造成质量极不稳定，且造成大量的返工。操作工人应经过系统的岗前培训，尤其是要经过厂家技术人员的培训，经过培训上岗的工人应相对稳定，不能频繁更换，以确保加工质量稳定。

（3）镦粗压力是靠液压系统实现，液压系统容易发生压力不稳定而导致钢筋镦粗段长度、直径等质量达不到验收标准。每一批钢筋进行镦粗加工前，均应做镦粗试验，并以镦粗量格来确定最佳的镦粗压力及缩短量的最终值。对镦粗试验加工出来的成品进行镦粗基圆直径、镦粗长度、镦粗缩短尺寸等检查，并根据检查结果调整镦粗压力，直到镦粗的成品合格率不小于95%，从而确定最佳参数。检查镦粗钢筋头是否存在偏压现象（一边大一边小）、裂纹、几何尺寸不符合要求的，均必须切掉镦粗段重新加工。

（4）镦粗机墩头由于反复受力，变形较快，一些工人嫌拆装麻烦，已经变形的墩头继续使用，镦粗出来的端头不平整，导致丝头不饱满。在实施中，除采用更高强度的墩头外，施工员和现场监理定期或不定期检查墩头变形情况，发现变形后，要求更换。

（5）车丝疏刀在加工一定数量后磨损较厉害，工人嫌拆装麻烦，承包人考虑费用成本，磨损的疏刀继续使用，导致车丝出来的丝头有鱼鳞片状、毛刺、牙具等达不到要求。实施中除做好技术交底外，应强制要求疏刀在加工3000-5000个丝头后必须更换，施工员和现场监理发现丝头有鱼鳞片状、毛刺等现象，应立即要求更换疏刀。另，丝头直径（包括大径、中径、小径）达不到要求，套筒旋入后，有较大空隙，晃动手感明显。应制作各钢筋型号丝头标准件，在更换疏刀后，调试疏刀位置时，用标准件进行校准。

（6）原材料钢筋采用挤压剪断方式，钢筋端头不平，工人为操作快捷方便，在截取钢筋时也喜欢采用挤压剪断方式，采用此类方式截断的钢筋极易导致镦粗偏压，丝头不饱满。所有钢筋截断应采用砂轮切割机，确保端头面垂直钢筋轴线，保证丝头质量，减少返工率。

（7）揭博项目所在地区空气湿度大，车丝完的丝头和套筒短时间内就开始生锈，影响连接质量。对于较长时间不用的钢筋，丝头上用保鲜薄膜缠绕密实后再套保护套，有效解决丝头锈蚀问题。套筒的开（箱）封根据加工的进度来，不要批量开（箱）封。另，在车丝时，应尽量采用油性润滑液，以此减少丝头锈蚀因素。

（8）现场连接难度大，如桩基钢筋笼，一条30m的桩基钢筋笼需至少分三节连接，室内连接很容易实现，但不具备运输和吊装条件，必须下一节钢筋笼，再连接一节。一个钢筋笼主筋数量一般≥20根，且同截面接头数量≯50%，给现场连接带来极大的困难。如要保证质量，应在室内先预连接好，并在每根连接钢筋上做好记号，再拆装后分节运输和现场分节连接。

4.结束语

从汕湛高速揭博项目开工至交工验收，通过对各施工标段镦粗直螺纹套筒连接工艺的检查和验收，并通过对操作工人的询问和了解，以及不断的磨合、改进，该工艺在高速公路建设中的应用已日趋成熟。其中，优点和不足之处也十分突出，包括目前还没有相关的国家标准。但毫无疑问，该工艺对高速公路建设钢筋加工及安装的质量、工程管理、成本管理等作用是明显的。应在高速公路建设中大规模推广。

参考文献：

[1]JGJ107-2010，钢筋机械连接通用技术规程.

[2]JTJ041-2011，公路桥涵施工技术规范.

[3]GB50010-2010，混凝土结构设计规范.

[4]高速公路施工标准化指南 2012.