地下連續墻中鋼筋直螺紋套筒連接質量控制研究

王 雷（上海市地礦建設有限責任公司，上海 200436）

作為鋼筋籠機械連接的一種新型方式，直螺紋套筒連接具有接頭強度高、質量穩定、螺紋精度高、加工速度快、工作性能高、應用范圍廣、經濟效益好等眾多優點[1-2]。其在我國已得到十多年的廣泛應用，基本上有效地克服了傳統連接方式的一些弊端。如大直徑超大直徑的鋼筋連接[3]、地下連續墻鋼筋高密區的有效連接、鋼筋搭接長度的浪費、鋼筋焊接電流調控不合理燒傷主筋[4]、鋼筋焊接過程中煙塵對人員和環境的損害[5]、焊縫有效質量的把控等弊端。這不僅減少了項目施工中把控進度和質量問題的壓力，也為社會發展帶來了不可估量的經濟效益。雖然克服了傳統連接方式（如捆扎連接、搭接焊）的一些缺點，但是此工藝應用的同時也暴露出一些缺點。如外露絲頭不足、外露絲頭過多、絲扣未擰緊、套筒兩側鋼筋未頂緊、套筒兩側鋼筋未同軸、剝肋輥壓長度和粗細程度不均等因素而造成的合格率偏低問題，且此類問題依然尚未解決。

本文以上海市浦東新區某在建項目為例，對地下連續墻用鋼筋籠直螺紋套筒連接質量作進一步的研究，以期可為類似的鋼筋連接施工提供一定的參考。

1 工程概況

本工程位于上海市浦東新區，擬建 5 棟高度為 80 m 左右的商務辦公樓。項目地下圍護結構采用的是兩墻合一的現澆鋼筋混凝土地下連續墻結構，即一種集擋土、止水、防滲和地下室外墻于一體的圍護結構形式。

由于場地開挖面積較大，設計分成了 A、B 2 個區域進行開挖，共計 195 幅地下連續墻。地下連續墻設計深度為40.2 m，墻體設計厚度為 800 mm，鋼筋籠長 38.7 m，⑦2層土（砂-粉砂層）作為地下連續墻持力層。地下連續墻開挖面一側縱向主筋采用φ36 mm 的 HRB 400 E 鋼筋直螺紋套筒連接，迎土面一側采用φ25 mm 的 HRB 400 E 鋼筋直螺紋套筒連接，單幅鋼筋籠的公母頭端頭筋采用φ28 mm的 HRB 400 E 鋼筋直螺紋套筒連接，地下室底板接駁器采用φ25 mm 的 HRB 400 E 鋼筋直螺紋套筒作為預埋件待連接。

本項目地下連續墻鋼筋籠直螺紋套筒接頭個數約50 000 個，鋼筋籠直螺紋套筒連接翻樣圖如圖 1 所示。

圖1 地下連續墻鋼筋籠直螺紋套筒連接翻樣圖

2 直螺紋施工工藝

2.1 施工流程

本工程采用 HGS-40 E 型鋼筋剝肋車絲機，整個施工工藝步驟如下所示。鋼筋原材料驗收 → 配料 → 端頭平整切割剝肋輥壓 → 絲頭車絲 → 絲頭質量檢查 → 加裝絲頭保護帽存放備用 → 直螺紋連接 → 接頭質量抽檢。

2.2 加工工藝

（1）鋼筋端頭使用砂輪切割機進行平整切割。

（2）按照所需鋼筋規格大小先用同規格試棒調整好車絲機內孔的尺寸。

（3）按鋼筋規格更換漲刀環，并按設計的絲頭加工尺寸調整好鋼筋剝肋的粗細標準。

（4）調整剝肋擋塊和滾軋行程開關位置，保證剝肋及滾軋的螺紋長度符合絲頭加工的設計要求（規范要求絲頭的有效螺紋長度應 ≥ 1/2 連接套筒長度，且允許誤差最大為 + 2 P，P 為直螺紋絲扣數）。

（5）絲頭加工時應使用水溶性潤滑液進行降溫和潤滑，不得使用油性潤滑液。

（6）鋼筋絲頭加工完畢經檢驗合格后，應立即帶上絲頭保護帽或擰上配套連接套筒，防止場地吊裝運送鋼筋時損壞已車好的絲頭。

3 直螺紋連接存在的主要問題和解決措施

3.1 主要問題

在鋼筋籠配料加工過程中，檢查時經常會發現直螺紋套筒連接出現質量偏差及超規范要求的問題。此類問題可能會造成不可預知的安全隱患。為確保整個工程的質量技術體系，確保接頭質量滿足規范與設計的要求，本文通過從現場對人、材、機、法 4 個主要影響因素進行分析研判后，發現鋼筋直螺紋套筒連接質量主要受技術和質量交底內容、車絲母輪損耗、鋼筋原材、套筒質量、端頭切割平整度、絲頭規格、套筒連接工序等幾個主要因素影響。

（1）經過對具體操作人員進行現場問詢和交底內容考察發現，工人基礎知識不足，進場的技術質量交底針對性較弱，工人未能完全有效地領會質量員、技術員的交底內容。

（2）若車絲母輪存在質量缺陷或長時間未更換造成磨損缺陷，將導致絲頭長度、螺距、有效絲扣數不能滿足技術和規范要求，嚴重影響車絲絲頭的質量。這也是鋼筋直螺紋套筒連接不合格的重要原因。

（3）套絲機上的行程擋板松動、套絲輪質量缺陷、鋼筋托板與絲輪未同軸。鋼筋原材端頭修切后，端面平直度不足，將嚴重影響到套絲的加工質量，從而導致在下一步旋擰連接時形成套筒兩端不能頂緊，套筒中間存在空隙，不能滿足鋼筋籠整體抗拉強度的設計要求。

（4）鋼筋原材未按要求處理導致鋼筋端部未切平、原材料驗收不合格、原材料驗收不規范、直螺紋套筒不合格。

（5）未按照操作規程施工，導致套絲長度控制不準、剝皮長度和粗細程度不標準、車絲絲扣有效長度不標準、車絲絲頭直徑不標準。

（6）鋼筋連接中直螺紋套筒連接不規范、套筒連接工序混亂、擰緊扭力把控不嚴，出現先一端扭緊然后再擰另一端的情況，會造成旋擰后套筒兩端露絲的絲扣數量不均，不符合技術和規范要求，會造成鋼筋直螺紋套筒連接存在重大質量問題。

3.2 連接質量解決對策和措施

針對以上情況，本文經過現場質量小組技術攻關研究后，整理出一套控制剝肋滾壓直螺紋鋼筋籠連接接頭施工質量的有效措施。

（1）按照工程設計與行業規范重新編制技術交底內容，對每一名工人進行技術培訓交底，明確告知其具體的技術要求和套絲機標準的操作規程。針對不同規格鋼筋制定詳細的加工標準，張貼在工作臺附近顯眼的位置，并告知其不按照交底施工的嚴重后果。通過現場指導，全程嚴格要求質量，使工人形成高標準作業習慣。

（2）必須購買符合國標的合格套絲輪，并定期對加工一定數量后的套絲輪進行及時檢查和更換，且及時把套絲輪上的鐵屑清理干凈，避免對其造成不必要的磨損，提高絲頭的長度、螺距、有效絲扣數等質量。

（3）正式車絲前，應首先將車絲機的軸線調整平行，然后對鋼筋端頭進行平整切割，嚴禁使用切斷機，必須采用砂輪切割機。在切割后用手持砂輪機對車絲后的端頭毛刺進行打磨，清理干凈。

（4）鋼筋原材料驗收時，技術人員首先應對進場鋼筋原材的質量證明文件、合格證等資料進行檢查。再對現場從鋼筋長度、直徑、銹蝕程度、廠家等進行肉眼觀測核驗。以上均滿足要求后才允許卸車并簽收，卸車堆放指定位置后，相關人員截取送檢原材并委托具有資質的實驗室進行原材相應質量檢測，檢測合格貼完合格標簽后方可使用。

（5）必須購買符合國標的合格直螺紋套筒。在對新進套筒質量檢驗時，首先對套筒的質量合格證明文件、出廠合格證等進行檢查，再對套筒外觀進行隨機抽檢驗收，并用游標卡尺來測量其外徑和長度規格，最后用標準絲頭通規、止規對其進行旋擰測試，檢驗合格方可使用。

（6）每個臺班車絲前必須對套絲機進行調節桿調節校核，堅決禁止車絲工憑經驗來自行控制套絲長度。然后用環形通規、止規對絲頭進行抽檢（規范要求止規的旋入 ≤ 3 p，通規能順利地旋入并達到擰緊的長度），確保自檢合格。

（7）每隔一段時間重新組織車絲工做質量技術培訓教育，使其嚴格熟悉連接工序，項目部質量員、技術員等應常到場進行監督指導，并用扭力扳手進行抽檢，應該嚴格按照規范要求對 ≤ 10% 的絲頭進行扭矩扳手連接檢查，并確保連接有序進行。按技術規范標準對其進行定期考核，對不合格的工人進行及時更換調整。

4 結 語

本文立足工程案例，從諸多環節研究分析了直螺紋套筒連接技術在實際應用中的一些質量問題和整改措施。雖然當前直螺紋套筒連接技術，仍有相當多的缺點需要及時克服和改進，但是作為鋼筋籠機械連接的一種新型變革方式，其出現不僅為行業帶來變革，也對社會發展產生了相當大的積極影響，是非常值得繼續在行業內進行大力推廣和革新使用的。