桥梁施工中钢筋螺纹连接新工艺的运用

2021-03-05

中国公路 2021年3期

关键词：套筒螺纹桥梁工程

（河北高速公路集团有限公司张涿分公司，河北保定 075000）

责任编辑/孙誉菡美术编辑/王德本

现代桥梁工程一般采用钢结构或者钢筋混凝土结构，钢筋连接在两种结构施工中都具有重要作用，对桥梁施工的整体质量和稳定性都能产生巨大影响。

一、桥梁施工中常见的钢筋连接方式

在桥梁工程施工中，钢筋的连接十分关键，不同结构形态的钢筋连接方式也会有所不同，大致可以分为3种。

（一）钢筋焊接

钢筋焊接连接方式被频繁使用于传统施工中，具备施工成本低、稳固性好等优点，只需使用少量材料即可保证较好的工程质量，并能促进施工效率的提高。然而，钢筋在焊接过程中会产生极高的热量，不仅容易引发火灾隐患，还会导致钢筋的脆性和塑性弱化，进而出现相应的质量问题。

（二）钢筋绑扎

钢筋绑扎同样是一种常见钢筋连接方式，通常利用铁丝或者螺栓进行钢筋绑扎作业，这样的物理连接手段不会对钢筋本身的性质产生任何负面影响，对施工场地也没有过高要求，但工程量相对较大，对工程进度也有严格的要求。

（三）机械连接

机械连接是现阶段使用频率最高的一种钢筋连接方式，其中最为典型的代表为钢筋螺纹连接工艺。该工艺能够很好地适应不同方向的钢筋连接需求，在推动现代工程建设方面发挥了积极作用。

二、钢筋螺纹连接工艺的特点

钢筋螺纹连接工艺最早出现于20世纪90年代，传入我国后在建筑领域得到了广泛应用，并且在实践中做出了相应的改良和创新。在实际应用中，钢筋螺纹连接工艺有墩粗直螺纹连接和墩粗锥螺纹连接两种方式，对比其他连接方式，该工艺对场地需求较小，施工速度快且连接强度高，具有4个比较明显的特征。

（一）先进性

我国引入钢筋螺纹连接工艺后借助大量的实践经验，对技术进行了更加深入的开发和研究，逐步形成了更加简便、可靠的施工技术，在提高工程施工效率和质量的同时，很好地推动了钢筋连接技术的发展。

（二）可靠性

钢筋螺纹连接工艺基本不受外界因素的影响，因此具备较好的可靠性，可以很好地满足工程建设的需求。在进行螺纹加工前，作业人员需要检查所有部位，确保各部件之间的可靠连接；在连接完成后，需将检查验收细化到每一个接头的位置，如果发现存在不合格情况，应做好相应的补强工作。

（三）高效率

通过在施工现场加工钢筋，能够促进施工效率的显著提升。以某桥梁工程钻孔灌注桩的施工为例，每一个钢筋笼中包含67根钢筋，每一根钢筋设置402个接头，如采用常规连接方法，全部安装完成需要约70小时；使用螺纹连接的方式能够将时间压缩到8小时左右，同时能大幅降低施工人员的劳动强度。

（四）效益好

相较于其他几种钢筋连接方式，螺纹连接具有良好的经济效益，用电成本和人工成本明显降低。

三、桥梁施工中钢筋螺纹连接工艺的运用

（一）钢筋直螺纹连接工艺

直螺纹连接是钢筋螺纹连接工艺的一种基础形式。之所以被称为直螺纹，主要在螺纹连接部分采用了相同的外径，可以借助钢筋轧辊机实现螺纹的制作，轧辊钢筋端部适当长度区域形成连接螺纹，然后使用螺距相同的套筒将两根钢筋的螺纹部分连接在一起，形成整体性结构。钢筋直螺纹连接可以分为两种不同形式，一是墩粗直螺纹连接，二是滚压直螺纹连接。两种形式虽然采用不同的加工方法，但都可以很好地提高连接部分的承载能力，确保接头位置和母材具备相同的强度。

图1 钢筋直螺纹连接

直螺纹的加工方式十分简单，且施工效率高，具体的工艺流程为：在准备阶段调直处理钢筋，然后使用切割机切除端部不规则部分。在使用轧辊机进行螺纹加工的过程中，保证螺纹负荷工程的现实需求，严格控制螺纹长度。螺纹加工完成后，将两根钢筋使用套筒连接在一起。

在钢筋直螺纹连接工艺的应用中，需要关注3个关键点。

1.螺纹制作前

工作人员需全面检查分析钢筋，确保其形状和质量满足使用需求，钢筋端部的形状不规则或存在质量缺陷时必须及时处理，确保制作完成后的钢筋质量达标。

2.螺纹轧辊环节

需提前调整好设备参数，提升钢筋加工的重量，确保满足工程质量需求；制作完成后需检测螺纹的质量和长度，如果存在质量问题，应避免将其应用到工程施工中。

3.完成螺纹制作后

需在未发生磨损前开展安装后施工，确保钢筋两端的螺纹都能深入连接套筒，在借助专业设备拧紧后全部进入套筒内，且连接部分质量能够满足相关标准要求。

（二）钢筋锥螺纹连接工艺

在桥梁工程施工中，直螺纹连接工艺虽然安装简单、操作方便，但是在面对整个结构的骨架拼接时，因为钢筋端头外径尺寸与套筒内部一致，无法实现可靠对接，加之骨架和角度等方面的问题，螺纹连接存在一定的缺陷，需要作业人员根据实际情况选择其他的螺纹连接工艺，即锥螺纹连接工艺。

锥螺纹连接工艺与直螺纹连接工艺存在一定的相似性，都是将钢筋的端头位置加工成锥螺纹，连接件同样采用锥形螺纹实现可靠连接。锥螺纹连接的螺纹部分需在施工前制作完成，因此现场施工效率高，只需要借助力矩扳手就能完成全部施工过程。不过相比较直螺纹连接工艺，锥螺纹连接在稳定性方面相对较差，原因主要是螺纹中的小径段在一定程度上削弱了连接区域的强度，使其仅能达到母材强度的85%～95%。

在应用锥螺纹连接工艺的过程中，需要注意三个方面。

1.螺纹的加工

钢筋锥螺纹加工环节最核心的内容是确保全部连接部位螺纹的一致性，保证实现有效连接。从施工人员的角度，需做好螺纹质量的检查和验收，及时排除不合格产品，确保拧紧力矩可以满足桥梁工程的质量要求。

2.连接和安装

在完成钢筋锥螺纹的加工后，需开展安装连接作业，要求施工人员严格依照相关标准和规范操作，保证连接的可靠性和施工的安全性，因为连接过程只需借助相应工具在外围操作，工程量相对较小，也可以确保钢筋连接效果，具备极高的施工效率。

3.工程验收

在钢筋工程施工完成后，施工单位需组织专业人员做好验收工作，抽检梁柱连接部分接头数量的15%，确保每个构件结构能够至少抽查1个接头，基础结构和墙体结构连接位置应将100个接头作为一个批次开展相应质量检查，如果数量不足100按照一个批次验收，每批次的抽检数量为3个。抽检全部合格后，可以开始后续施工；若存在1个不合格，则需全面检查该批次，找到问题并做好相应的补强工作。