橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術研究

薛宏偉

(中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000)

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橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術研究

薛宏偉

(中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000)

基于目前橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術應用過程中存在的問題，分析了研究機械連接補強技術應用的重要性與補強技術應用方式，并提出了補強連接件性能的優化應用，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明，機械連接補強技術的應用效果是在性能等級優化選擇的基礎上實現的。

橋梁工程；墩柱鋼筋籠；機械連接補強技術；雙套筒連接件；接頭變形性能

1 橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強方式

1.1 雙套筒連接技術

橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強方式中雙套筒連接補強技術，能夠規避鋼筋籠螺紋段露出問題，進而提高鋼筋籠連接后的整體強度。具體來說，就是將內套筒的內螺紋與鋼筋端部的螺紋段進行配合，從而使內套筒加工完成后，分成兩部分。這種情況下，外套筒就可看作一個整體，即內套筒的內螺紋既可以看作正絲也可看作正反絲，因此，據技術應用實踐結果表示，正絲和反絲作用于單個連接件后，強度并不會發生變化。

1.2 正反絲加長套筒連接技術

對于反絲套筒連接補強技術來說，技術人員將套筒兩端設置了5～10 cm的加長段。由于此加長段沒有螺紋，使得套筒內徑與帶肋鋼筋的外徑相同，那么套筒兩端直徑就會大于加長段帶肋鋼筋接頭部分的直徑。為此，技術人員可針對鋼筋對接位置的偏心問題進行補強控制。研究表明，采用這一安裝方式不會有螺紋段露出，這就保證了機械連接方式使用的強度。而且，由于加長段和鋼筋去肋段的配合是過盈配合，因此在一定程度上提高了強度。此外，研究人員還發現套筒針對單根鋼筋連接最為明顯，但當其作用于橋梁墩柱鋼筋籠的機械連接時，仍會受鋼筋籠自重的影響。針對這一問題，為保證補強技術應用的效果，在利用鋼筋籠進行機械連接施工時，先要吊起鋼筋籠，并降低配合套筒的旋入速度。此過程，對施工技術人員的要求較高且技術應用的提升空間較大，研究人員應不斷完善其施工方法，進而提高了連接的補強效果。

2 橋梁墩柱鋼筋籠機械連接件的性能分析

2.1 強度及變形性能

按照《鋼筋機械連接技術規程》(JGJ107 -2010)中的要求，可將機械連接的接頭強度分為3個等級，如表1所示。

表1 接頭抗拉強度等級

表中所示的標準，意味著對于投入機械連接使用的接頭，其抗拉強度要滿足Ⅰ級的接頭條件才能合格。

機械連接接頭的變形性能會直接影響連接件的使用壽命，接頭性能越好，使用壽命越長，否則容易引發事故，對橋梁墩柱來說更是危險。為此，對于接頭的變形性能應按照使用工況的差異來進行等級劃分，具體情況如表2所示。即接頭變形性能也可分為 3個等級，等級越高，接頭變形性能越好。

表2 接頭變形性能

2.2 力學性能

根據上述性能等級標準的要求，雙套筒材料的選擇應將抗拉強度和變形性能作為選擇依據。即采用三級圓鋼作為雙套筒，總長30 cm，直徑20 mm三級熱軋帶肋鋼筋作為鋼筋。力學性能的試驗儀器應采用電液伺服萬能試驗機，加載方式選擇位移控制，加載速度為5 mm/min，機具夾持鋼筋的長度為7～9 cm，實驗開始前，首先進行卸載讓液壓油缸回零，而后加緊試件進行試驗。如表3所示，為雙套筒設備使用的參數指標。

表3 雙套筒設備使用參數指標

2.3 雙套筒連接的施工工藝

首先，橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術人員要把連接件雙套筒的外套筒設置在鋼筋籠上端的鋼筋上，并用泡沫料卡住，以避免外套筒受外界環境的影響而發生移動；其次，進行上鋼筋籠與下鋼筋籠中的鋼筋對正操作，此過程鋼筋的中心距應在偏心距允許范圍下，以滿足機械連接的施工工藝要求；再次，使用2個半內套筒把上下鋼筋包裹住，并用扎絲在內套筒端部以外斜面的環槽中進行綁扎，以完成內套筒的固定操作。此外，還要對固定的內套筒進行微調，即使內套筒內部的螺紋段和鋼筋螺紋段完全嚙合上為止，其他鋼筋也同時安裝內套筒；最后，將泡沫料去除，并使其作用于下方的外套筒。值得注意的是，當外套筒與內套筒接觸時，施工工藝人員要利用扳手轉動外套筒，直至外套筒與內套筒螺紋段配合保持一致。

3 結束語

綜上所述，橋梁墩柱鋼筋籠機械連接補強技術是解決鋼筋籠進行機械補強連接強度性能難以保證的重要技術內容。目前，可供選擇的補強施工技術包括：雙套筒連接技術和正反絲加長套筒連接技術。其中雙套筒連接補強技術性能等級要按照《鋼筋機械連接技術規程》(JGJ107 -2010)中的規范要求，來確定材料、設備使用的參數。事實證明，機械連接技術人員采用上述補強施工技術后，不僅避免了傳統焊接施工方式的缺陷問題，還強化鋼筋籠機械連接的強度。這是提高橋梁工程施工建設質量的關鍵，相關人員應將其應用于實際鋼筋籠機械連接的施工操作，從而實現當前現代化經濟建設背景下基礎設施建設科學技術的更新換代。

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2017-03-14

薛宏偉(1991-)，男，福建寧德人，助理工程師，研究方向：市政工程。

U445.31

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1008-3383(2017)05-0116-01