桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术研究

薛宏伟

(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建 厦门 361000)



桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术研究

薛宏伟

(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建 厦门 361000)

基于目前桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术应用过程中存在的问题，分析了研究机械连接补强技术应用的重要性与补强技术应用方式，并提出了补强连接件性能的优化应用，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，机械连接补强技术的应用效果是在性能等级优化选择的基础上实现的。

桥梁工程；墩柱钢筋笼；机械连接补强技术；双套筒连接件；接头变形性能

1 桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强方式

1.1 双套筒连接技术

桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强方式中双套筒连接补强技术，能够规避钢筋笼螺纹段露出问题，进而提高钢筋笼连接后的整体强度。具体来说，就是将内套筒的内螺纹与钢筋端部的螺纹段进行配合，从而使内套筒加工完成后，分成两部分。这种情况下，外套筒就可看作一个整体，即内套筒的内螺纹既可以看作正丝也可看作正反丝，因此，据技术应用实践结果表示，正丝和反丝作用于单个连接件后，强度并不会发生变化。

1.2 正反丝加长套筒连接技术

对于反丝套筒连接补强技术来说，技术人员将套筒两端设置了5～10 cm的加长段。由于此加长段没有螺纹，使得套筒内径与带肋钢筋的外径相同，那么套筒两端直径就会大于加长段带肋钢筋接头部分的直径。为此，技术人员可针对钢筋对接位置的偏心问题进行补强控制。研究表明，采用这一安装方式不会有螺纹段露出，这就保证了机械连接方式使用的强度。而且，由于加长段和钢筋去肋段的配合是过盈配合，因此在一定程度上提高了强度。此外，研究人员还发现套筒针对单根钢筋连接最为明显，但当其作用于桥梁墩柱钢筋笼的机械连接时，仍会受钢筋笼自重的影响。针对这一问题，为保证补强技术应用的效果，在利用钢筋笼进行机械连接施工时，先要吊起钢筋笼，并降低配合套筒的旋入速度。此过程，对施工技术人员的要求较高且技术应用的提升空间较大，研究人员应不断完善其施工方法，进而提高了连接的补强效果。

2 桥梁墩柱钢筋笼机械连接件的性能分析

2.1 强度及变形性能

按照《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107 -2010)中的要求，可将机械连接的接头强度分为3个等级，如表1所示。

表1 接头抗拉强度等级

表中所示的标准，意味着对于投入机械连接使用的接头，其抗拉强度要满足Ⅰ级的接头条件才能合格。

机械连接接头的变形性能会直接影响连接件的使用寿命，接头性能越好，使用寿命越长，否则容易引发事故，对桥梁墩柱来说更是危险。为此，对于接头的变形性能应按照使用工况的差异来进行等级划分，具体情况如表2所示。即接头变形性能也可分为 3个等级，等级越高，接头变形性能越好。

表2 接头变形性能

2.2 力学性能

根据上述性能等级标准的要求，双套筒材料的选择应将抗拉强度和变形性能作为选择依据。即采用三级圆钢作为双套筒，总长30 cm，直径20 mm三级热轧带肋钢筋作为钢筋。力学性能的试验仪器应采用电液伺服万能试验机，加载方式选择位移控制，加载速度为5 mm/min，机具夹持钢筋的长度为7～9 cm，实验开始前，首先进行卸载让液压油缸回零，而后加紧试件进行试验。如表3所示，为双套筒设备使用的参数指标。

表3 双套筒设备使用参数指标

2.3 双套筒连接的施工工艺

首先，桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术人员要把连接件双套筒的外套筒设置在钢筋笼上端的钢筋上，并用泡沫料卡住，以避免外套筒受外界环境的影响而发生移动；其次，进行上钢筋笼与下钢筋笼中的钢筋对正操作，此过程钢筋的中心距应在偏心距允许范围下，以满足机械连接的施工工艺要求；再次，使用2个半内套筒把上下钢筋包裹住，并用扎丝在内套筒端部以外斜面的环槽中进行绑扎，以完成内套筒的固定操作。此外，还要对固定的内套筒进行微调，即使内套筒内部的螺纹段和钢筋螺纹段完全啮合上为止，其他钢筋也同时安装内套筒；最后，将泡沫料去除，并使其作用于下方的外套筒。值得注意的是，当外套筒与内套筒接触时，施工工艺人员要利用扳手转动外套筒，直至外套筒与内套筒螺纹段配合保持一致。

3 结束语

综上所述，桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术是解决钢筋笼进行机械补强连接强度性能难以保证的重要技术内容。目前，可供选择的补强施工技术包括：双套筒连接技术和正反丝加长套筒连接技术。其中双套筒连接补强技术性能等级要按照《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107 -2010)中的规范要求，来确定材料、设备使用的参数。事实证明，机械连接技术人员采用上述补强施工技术后，不仅避免了传统焊接施工方式的缺陷问题，还强化钢筋笼机械连接的强度。这是提高桥梁工程施工建设质量的关键，相关人员应将其应用于实际钢筋笼机械连接的施工操作，从而实现当前现代化经济建设背景下基础设施建设科学技术的更新换代。

[1] 孙正茂. 加宽桥梁的墩柱及其盖梁施工技术探讨[J].交通建设与管理,2014,(Z2):25-27.

[2] 肖能立. 桥梁墩柱加宽与盖梁施工技术浅析[J].公路交通科技(应用技术版),2014,(5):214-216.

[2] 李文宣,田波,刘英,王耀东. 桥梁墩柱钢筋笼机械连接补强技术研究[J]. 公路交通科技(应用技术版),2014,(4):199-201.

2017-03-14

薛宏伟(1991-)，男，福建宁德人，助理工程师，研究方向：市政工程。

U445.31

C

1008-3383(2017)05-0116-01