有關(guān)鋼筋機械連接質(zhì)量問題的研究

王穎穎

摘 要 ：監(jiān)督工程師對某棚戶區(qū)改造工程E-12#筏板鋼筋進行巡監(jiān)檢查時發(fā)現(xiàn)，本工程筏板基礎鋼筋采用機械直螺紋連接，加工完畢的鋼筋端部未按照規(guī)范要求切平或鐓平，套筒中兩鋼筋連接間隙大，不符合相關(guān)規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：鋼筋；機械連接；質(zhì)量問題

一、鋼筋機械連接技術(shù)概述

鋼筋機械連接技術(shù)是一項新型鋼筋連接工藝，被稱為繼綁扎、電焊之后的“第三代鋼筋接頭”，具有接頭強度高于鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無污染、節(jié)省鋼材等優(yōu)點。

圖紙結(jié)構(gòu)設計總說明中列出“鋼筋連接可采用機械連接、綁扎搭接或焊接，當鋼筋直徑≥22時，應采用機械連接。鋼筋的機械連接、綁扎搭接及焊接，應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定”。本工程中，筏板鋼筋選用直徑為22的鋼筋，應采用機械連接。

現(xiàn)場采用滾扎直螺紋連接：其工藝是先將鋼筋端部的橫肋和縱肋進行剝切處理后，使鋼筋滾絲前的柱體直徑達到同一尺寸，然后再進行螺紋滾壓成型。其基本原理是僅在金屬表層發(fā)生塑變、冷作硬化，金屬內(nèi)部仍保持原金屬的性能，因而使鋼筋接頭與母材達到等強。

二、現(xiàn)場工程檢查情況

檢查情況如下：

套筒長65mm

接頭長度62mm

絲扣外露約3P

從圖中可清楚看到，兩鋼筋接頭未切平、連接間隙約3mm（1.2p），絲扣外露約3p。不符合以下規(guī)定：

（一）《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ 107-2010第6.1.2條直螺紋接頭的現(xiàn)場加工應符合下列規(guī)定：

1.鋼筋端部應切平或鐓平后加工螺紋。

（二）《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ 107-2010第6.2.1條直螺紋鋼筋接頭的安裝質(zhì)量應符合下列要求：

2.安裝接頭時可用管鉗扳手擰緊，應使鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊。標準型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過2p。

三、鋼筋連接接頭未切平、連接間隙大的影響

（一）直螺紋鋼筋接頭的加工應保持絲頭端面的基本平整，使安裝扭矩能有效形成絲頭的相互對頂力，消除或減少鋼筋受拉時因螺紋間隙造成的變形，鋼筋絲頭未切平，將造成接觸端面間相互卡位而消耗大部分擰緊扭矩和減少螺紋有效扣數(shù)，造成鋼筋螺絲與套筒螺絲連接的數(shù)量減少，增大殘余變形，抗拉強度偏低，達不到持力效果。

（二）鋼筋絲頭在套筒中央位置應相互頂緊，這是減少接頭殘余應變的最有效措施，是保證直螺紋鋼筋接頭安裝質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；本案例中外露螺紋約3P，則說明絲頭沒有完全擰入套筒，接頭殘余變形大，鋼筋抗拉性能低。

殘余應變是材料或結(jié)構(gòu)經(jīng)冷、熱加工后或承受超過比例極限的應力σ后在其內(nèi)部殘留的未能自動消除的應變ε。彈性模量 E=σ/ε，E反映鋼材的剛度，是計算結(jié)構(gòu)變形的重要指標，在比例極限外，應力基本不變，而應變逐漸增大，則結(jié)構(gòu)剛度減小、變形增大、安全性降低。

四、改進措施

通過對該施工過程進行現(xiàn)場調(diào)查，從“人、機、料、法、環(huán)”各個方面進行分析研究，最終查找到造成機械連接不合格的主要原因有以下幾個：

1.施工人員素質(zhì)低。施工單位未對鋼筋螺紋套絲機操作工人進行相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的學習及機械操作培訓，使得操作人員對鋼筋螺紋套絲機操作相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求、要領(lǐng)掌握不夠，質(zhì)量意識差。

2.機器保養(yǎng)不及時。鋼筋螺紋套絲機施工時間過長，保護措施不到位，滾絲頭銹跡斑斑。

3.加工方法不正確。（1）鋼筋接頭的切割使用電焊切割，未采用切割機。（2）螺紋加工時，鋼筋頭沒有磨平，出現(xiàn)斜面。

針對以上問題，監(jiān)督工程師要求施工單位在現(xiàn)場隨機截取3個接頭試件作抗拉強度試驗，按設計要求的接頭等級進行評定，并對上述工程質(zhì)量問題，要求施工單位立即整改。要求其在施工前應認真了解機械連接要求，及時對操作人員進行培訓、加強規(guī)范學習，并做好施工方案，保證鋼筋接頭強度符合設計要求，避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

參考文獻：

[1]《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ 107-2010 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部 發(fā)布

[2]《土木工程材料》中國建業(yè)工程出版社