論數控臺鋸在鋼筋機械連接中的應用

劉明 劉昱岑

【摘要】直螺紋連接作為普遍使用的接頭形式，其操作簡單、效率高、連接質量易保證，數控臺鋸作為機械連接加工中的新型工具，使用方便、快捷、高效，且能有效保證直螺紋的加工質量，文章結合機械連接常見的質量問題，探討了數控臺鋸在工程應用中的推廣應用價值。

【關鍵詞】數控臺鋸;鋼筋;直螺紋機械連接;質量

【中圖分類號】 TU755.3 V2????????? 【文獻標志碼】 B

在鋼筋混凝土結構施工中，鋼筋的連接通常采用搭接或者焊接的方式。由于搭接長度較長，大直徑鋼筋采用搭接連接時存在材料浪費、經濟性差等缺點，且由于受力特性不同，部分節點不能采用搭接連接;而焊接作為備選連接方式也存在作業條件限制、焊接質量不易保證等問題，特別是在環境條件較差的項目。直螺紋機械連接作為一種新的連接方式，具有材料價格低、操作簡單、可在加工棚批量制作、加工及安裝質量可度量、連接質量可保證工作效率高、勞動強度低等各方面優勢。而數控臺鋸作為一款新型的鋼筋加工工具，對鋼筋接頭質量的提升有明顯的作用，同時大大提高工作效率，可在工程施工中推廣應用。

1工程概況

天府機場位于簡陽市蘆葭鎮，建筑面積33萬 m2。航站樓鋼筋主要采用 HRB400、HRB500級，最大鋼筋直徑為40 mm，現澆結構鋼筋總量約為10.8萬 t。航站樓抗震設防分類為乙級，抗震設防烈度為7度。A指廊框架、鋼管混凝土柱抗震等級為一級;B、C指廊框架及鋼管混凝土柱抗震等級為二級;跨度不小于18 m的大跨度框架為一級，Ⅴ形撐及相連的框架抗震等級為一級，鋼管柱抗震等級為三級;D區大廳框架及鋼管柱抗震等級為一級，鋼管柱抗震等級為三級;其他普通鋼框架及與鋼框架相連的鋼構件抗震等級為三級。

2方案設計

本工程中鋼筋與鋼筋之間的連接采用綁扎搭接或機械連接，當鋼筋直徑不大于小14 mm時采用搭接連接，小16 mm3小22 mm宜采用焊接連接或采用機械連接，鋼筋直徑不小于25 mm時采用直螺紋機械連接。

梁柱縱筋優先采用機械連接，框架柱、框支柱和剪力墻中邊緣構件、地下室外墻必須采用機械連接，特一級、一級結構構件必須采用機械連接，且接頭等級不低于 I級，當同一連接區段內鋼筋接頭百分率為100%時必須采用 I級機械連接接頭，其余部位接頭不低于I級。鋼筋與鋼管柱之間的連接采用10 d 單面搭接焊。

鋼筋接頭宜設置在受力較小處，有抗震設防要求的結構中，梁端、柱端、箍筋加密區范圍內不宜設置鋼筋接頭，且不應進行鋼筋搭接，如實在不能避開，應采用二級或一級直螺紋接頭連接，且接頭面積百分率不應大于50%。同一縱向受力鋼筋不宜設置2個或2個以上接頭。鋼筋末端至鋼筋彎起點的距離，不應小于鋼筋直徑的10倍（圖1）。

加工鋼筋接頭的操作人員應經專業培訓合格后上崗，鋼筋接頭的加工應經工藝檢驗合格后方可使用。

3影響機械連接質量的因素及原因分析

3.1鋼筋接頭

鋼筋原材未切頭，或切頭質量差，存在馬蹄形或撓曲。鋼筋套絲后未打磨，機械連接加工時未能滿足要求，導致絲頭絲扣不完整、套筒內接頭無法嚴密貼合（圖2）。

3.2套筒

套筒的質量對鋼筋機械連接具有重要的影響因素。雖然進場工藝檢驗時套筒質量合格，但到現場驗收批檢驗時，由于質量不均勻，往往會出現檢測時接頭連接件破壞的現象，造成接頭試件不合格，導致不必要的返工甚至停工。同時不同強度鋼筋采用的接頭型號不同，應避免現場混用。

3.3鋼筋加工

半成品加工不過關，切口端面與鋼筋軸線垂直，有馬蹄形或者撓曲。鋼筋絲扣加工長度不足，絲扣螺距不符合要求。規范要求，鋼筋直徑小于小25 mm的，絲頭螺紋間距為2.5 mm，其他的絲頭螺紋間距為3 mm，加工中應嚴格把控參數。

3.4力矩扳手檢測

未用扭力扳手校核擰緊力矩值。接頭力矩按照表1進行檢測。

4直螺紋鋼筋機械連接質量控制措施

4.1新型機具的使用

數控臺鋸的使用保證鋼筋原材切頭的質量（圖3）。

4.2冷卻液的使用

直螺剝肋滾壓螺紋時，應用水溶性乳化冷卻液，禁用油性冷卻液、普通潤滑油。禁止在冷卻時滾軋加工螺紋[1]。

4.3加工機具配件的磨損

加工過程中經常檢查絲頭的質量，如出現螺紋牙型不飽滿，大多是因為滾絲輪過度磨損，應及時更換[2]。

4.4加工好的原材的成品保護

加工好的螺紋采用砂輪機打磨頭部，打磨時注意保持平整。要用匹配的專用塑料密封蓋封嚴鋼筋螺紋絲扣。

4.5施工前做好交底及過程中的巡檢

鋼套筒的螺距、內螺紋及圈數和齒高等規格、型號要有標識標記，在加工與進場環節均要進行檢查。

4.6做好抽檢工作

對已做油漆標記的絲扣進行目測，只要一個完整絲扣出現外露，就要重新擰緊或者是實施加固，再對接頭質量進行抽檢。

5鋼筋斷料機、無齒鋸、數控臺鋸利弊對比

5.1經濟性分析

通過對項目整體鋼筋用量及需加工鋼筋量盤點，從設備價格、耗材價格進行分析：使用無齒鋸完成鋼筋加工共需約4.125萬元。使用金屬帶鋸床完成鋼筋加工共需約3.736萬元。斷鋼機由于設備價格高，耗材價格高且效率低被排除（表2）。

5.2效率

根據市場上各類機具的研究決定試行金屬鋸床，技術參數見表3。

目前項目采購了型號為4230的鋸床，型號尾數30含義就是其液壓鉗床可以夾緊300 mmx300 mm金屬材料正常鋸斷作業，根據現場實際操作直徑為小25 mm的螺紋鋼可以放置4層每層10根，切斷速度為20 s/層折合2 s/根，一次作業可以完成40根的下料，配合自動輸送帶能夠減少人工作業強度。經過核算，除去鋼筋上料與卸料的時間，使用金數鋸床能夠在10 h 內完成所有鋼筋的加工。而傳統無鋸齒在相同的條件下則需要花約近20 h。

5.3安全性

無齒鋸鋸斷鋼筋時粉塵較大，鋸片受潮、下壓過猛時易爆盤傷人。當消耗完一張鋸片鋸斷小25 mm鋼筋時切斷數量僅25根左右。斷鋼機刀片消耗小，但是不能及時更換易產生馬蹄形，質量不合格。金屬帶鋸床的鋸片經試驗，大約在完成20捆鋼筋切割后需要進行更換，且過程中無安全隱患。

6結束語

用數控臺鋸加工鋼筋替代常規的切頭，提高了鋼筋連接質量及現場生產效率。本文就鋼筋機械現場施工出現的質量問題，進行了分析，提出了頗具實效的整改措施，為鋼筋械連接施工提供了有借鑒意義的質量控制方法，可供同行參考。

參考文獻

[1]王云飛，陳朔.大直徑鋼筋剝肋滾扎直螺紋連接施工技術及質量控制[J].公路交通科技（應用技術版），2018，14（6）：235-236.

[2]丁袁璞.剝肋滾軋直螺紋鋼筋連接技術在橋梁工程中的應用[J].交通世界，2017（35）：92-93.