淺談等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術在大型橋梁施工中的應用

摘 要：等強墩粗直螺紋連接是鋼筋機械連接的一種形式，目前在我省部分高速公路大型橋梁施工中已初步得到應用。等強墩粗直螺紋連接技術具有接頭強度穩定、施工質量受客觀因素干擾小、與焊接連接相比施工機具投入少、速度快的特點。文章主要依據等強墩粗直螺紋連接技術在沿江高速公路主線跨太瀏路特大橋的應用實踐對該技術在橋梁施工中的施工方法、技術特點、應用可行性進行介紹。

關鍵詞：等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術；橋梁施工；應用

前言

綁扎以及焊接是當前我省高速公路施工過程中結構施工采用最多的施工工藝，但是隨著高速公路的發展，其結構區域大型化、復雜化，從近年來的公路施工便可以看出，多數結構物均為大型結構物。并且此類結構物的施工均具有一個顯著的特征，即質量要求嚴格，且工期緊張，在這樣的環境下，我省高速公路建設中逐步的開始廣泛應用鋼筋接頭設備進行施工。

目前使用較多的鋼筋接頭設備主要為套筒冷擠壓連接以及等強墩螺紋連接和錐螺紋連接三種，第一種和第三種技術再應用時間上早于第二種，一定程度上對焊接連接操作中的缺陷予以彌補。但是不可避免的是，這兩種接頭方式也存在其自身無法避免的缺陷。例如，從強度上說套筒冷擠壓連接性能較好，具有較為穩定的質量，但是不足之處在于其工作效率慢，設備過于笨重，不適宜使用在橋梁施工中。錐螺紋接頭有著施工方便、連接速度快的優點，但接頭質量可靠性差，抗拉試件有很大一部分斷于接頭處，因此錐螺紋連接技術施工質量穩定性難以得到業主的認可。等強墩粗直螺紋連接技術在建筑工程中得到廣泛使用始于1998年，我省起初主要應用于工業與民用建筑、市政工程。在工民建中得到成功應用后才逐步被江蘇省交通規劃設計院推廣到高速公路大型結構物上來。

1 等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術在沿江高速公路太倉二合同段主線跨太瀏路特大橋得到應用

沿江高速公路太倉二合同段主線跨太瀏路特大橋位于太倉市陸渡鎮境內，是沿江高速公路上跨太瀏一級公路、太倉市規劃內朝陽路以及等外航道十八港河的一座特大橋。橋梁全長1220米，橋寬35米-48.57米不等，橋梁采用了雙向六車道設計，橋梁上部結構采用了不等跨鋼筋混凝土連續箱梁、跨徑30米組合箱梁和跨徑35米組合箱梁兩種結構形式。橋梁投資額8400萬元。江蘇省交通規劃設計院在主線跨太瀏路特大橋的設計中使用了等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術，設計要求直徑大于20毫米的鋼接接頭采用等強墩粗直螺紋連接接頭。主線跨太瀏路特大橋主要在直徑1.5米鉆孔灌注樁、現澆鋼筋混凝土連續箱梁分項工程中使用了等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術。

2 等強墩粗直螺紋鋼筋連接技術簡介

該技術主要采用冷墩機在加工場中便將鋼筋進行墩粗，繼而通過專門的設備對需要的鋼筋在墩粗的接頭上套絲，然后再通過套筒連接起兩根鋼筋，施工現場使用的套筒為螺紋套筒。由于事先進行了墩粗，所以接頭的截面積不會因為套絲而受到影響。

3 施工方法

3.1 準備

該項連接技術方式較為特別，其加工在場外進行，而連接則是在場內進行。鋼筋的端頭墩粗以及絲頭加工都是在加工場中完成，因此所有的加工設備必須設置在具有穩定電源且防雨、固定的場所中。等強墩粗直螺紋的操作連接設備包括鋼筋套絲設備以及墩粗設備，在設備的安裝中必須注意的是，保證套絲機中心同墩粗設備的中心必須保證高度統一，同時需要同需要進行加工的鋼筋在加工平臺上的中心相互統一。

3.2 施工工藝概述

3.2.1 下料。同一般下料的方式基本相同，鋼筋下料需要采用專業的切割設備，例如氣割或者砂輪切割設備等，但是必須保證在下料時期材料端頭不會出現馬蹄形。

3.2.2 端頭的墩粗處理。端頭墩粗是鋼筋套絲前必須經過的一道工序，在進行墩粗前必須將墩粗設備進行歸零處理，同時下料，保證鋼筋前段應當頂緊，并為油泵加壓。油泵控制壓力及各規格鋼筋的墩粗基圓尺寸、鋼筋墩粗縮短尺寸詳見附表1。

表1中墩粗壓力及墩粗縮短尺寸僅為參考值。在每批鋼筋進場加工前，均應做墩粗試驗，以墩粗量合格來確定最佳的墩粗壓力及縮短量的最終值。

若墩粗處理不合格，那么應當將不合格的端頭切掉重新進行處理，嚴禁在原有的基礎上進行二次墩粗。墩粗段出現縱向裂紋是正常現象，但是禁止出現橫向裂紋。

3.2.3 鋼筋套絲。鋼筋套絲要在鋼筋螺紋套絲機上進行。普通工人一般經過數小時技術培訓就能初步掌握套絲技術。每臺套絲機每班可加工400-600個絲頭，標準型絲頭及加長型絲頭的螺紋加工長度參照表2進行。

3.2.4 加工絲頭的檢驗。等強墩粗直螺紋鋼筋連接施工現場質量控制的核心是絲頭加工質量的控制，因此加工絲頭的檢驗至關重要。絲頭檢驗有三個要素：

①螺紋中徑尺寸；②螺紋加工長度；③螺紋牙型。

每項檢驗用的量具、檢驗方法及要求詳見表3。

加工人員每次裝刀和調刀時，前5個絲頭應逐個檢驗，穩定后按10%自檢，質檢人員應按5%抽檢：并做好檢驗記錄。檢查合格的絲頭，立即將其一端戴上塑料保護帽，另一端擰上同規格的連接套筒并備緊，存放待用。凡檢驗不合格的絲頭，應立即作出標記，并切除重新制作。

3.2.5 鋼筋的連接。在進行連接前，需要將套筒端頭以及絲頭上的塑料保護層以及密封蓋進行回收，并對鋼筋規格進行檢查，保證其同套筒規格一致，對螺紋絲扣的完整性進行檢查，同時保證其清潔度，若發現螺紋絲扣出現銹蝕或者具有雜物應當進行及時的清理。

在被連接鋼筋上將裝好的套筒擰到其上，由于套筒一段連接了鋼筋，因此通過對套筒的擰緊便可以將兩根鋼筋連接對緊。此時套筒兩端絲扣露在外面的部位不會超過一個扣，那么則代表完成連接，隨后進行標記，方便后期的抽檢和抽檢記錄工作。

連接加長型接頭首先應當將標準套筒以及鎖緊螺母等部件在加長絲頭鋼筋上進行擰緊，并且保證按照一定的順序進行擰緊，對標準絲頭鋼筋進行靠緊，然后用扳手對其進行擰緊，繼而對標準套筒以及螺母予以鎖定，完成連接。

4 可行性分析

當前我省目公路橋梁的施工中，所應用的鋼筋結構主體都采用了焊接的方式，針對一些沿江公路以及跨江大橋的灌注樁施工中，該種鋼筋連接技術相對具有一定的優勢，下面就其同單面電焊鋼筋連接進行各方面的指標比較。成果見表4。

電焊連接接頭對鋼筋籠主筋垂直度、主筋間矩要求較低，但等強墩粗直螺紋連接對接頭鋼筋垂直度、主筋間距、鋼筋端部平整度、鋼筋端頭清潔程度要求相對較高。否則可能導致螺紋連接不暢或連接不到位。但鉆孔樁鋼筋籠上下接頭對中時通常不能做到十分精確，因此鋼筋籠連接必須用一端增設45°角擴口的擴口型套筒。

4.1 從成本分析成果來看，等強墩粗直螺紋連接接頭經濟性略好于電焊接頭。

4.2 從施工時間上來看，采用等強墩粗直螺紋連接技術能大大縮短下鋼筋籠時間，也縮短了汽吊消耗臺班數量，間接地提高了施工經濟效益。

4.3 在等強墩粗直螺紋連接接頭施工質量方面，主線跨太瀏路特大橋施工實踐證明，等強墩粗直螺紋連接操作簡單，性能較穩定，施工質量受客觀因素干擾小，且抗拉接頭合格率接近100%。

因此，根據施工總結和各項經濟、技術指標分析我們認為等強墩粗直螺紋連接技術適宜在大型橋梁施工（尤其是鉆孔灌注樁分項工程）中應用。

參考文獻

[1]路橋集團第一公路工程局.公路橋涵施工技術規范[M].北京：人民交通出版社，2000，10.

[2]楊文淵，徐 .橋梁施工工程師手冊/2版[M].北京：人民交通出版社，2003，3.