广东阳江 529500
摘要：随着对桩基质量的日益提高，通过镦粗直螺纹连接技术在钻孔灌注桩钢筋连接中的应用，对不同的钢筋连接技术从效率、经济、质量等方面进行了比较，介绍了镦粗直螺纹连接技术的可行性和优越性。
关键词：桥梁桩基础；镦粗直螺纹；应用
1、前言
在以往常规的桩基础施工中，钻孔灌注桩的钢筋骨架连接一般采用搭接焊、绑条焊或套筒挤压连接。绑条焊比搭接焊连接的时间要长，成本也比搭接焊高。因此，在钢筋骨架连接中，如无特别要求多采用搭接焊技术。在有的工程施工，为了提高钢筋骨架在钻孔灌注桩孔口的连接时间，有时采用套筒挤压连接。套筒挤压连接比搭接焊连接的时间缩短许多，但其成本要比搭接焊高。
钢筋骨架集中在钢筋加工场内进行加工。将钢筋骨架运至现场后，吊机起吊连接。另外因大桥主墩的位置为增江河冲积平原，粉砂土层较厚，并且地质中含砂较大。钻孔灌注桩成孔后，泥浆沉淀速度较快。这就要求尽量缩短成孔后灌注混凝土前的时间，而钢筋骨架连接是一道耗费时间较长的工序。基于以上原因，经多方调查、咨询，决定在钻孔灌注桩钢筋骨架连接中，采用镦粗直螺纹连接技术。
2、镦粗直螺纹连接技术简介
钢筋镦粗直螺纹连接是钢筋机械连接方式的一种。它是通过对钢筋连接端部先进行镦粗，再用套丝机将钢筋端部划出螺纹，然后用套筒连接的一种加工工艺。这种连接方式具有接头强度高，质量稳定，施工方便，连接速度快，综合经济效益好等优点。镦粗直螺纹钢筋连接技术更换一个套丝盒，需时仅数分钟。镦粗机只需要简单学习就可熟练操作。螺纹尺寸由工厂制造的套丝盒精确控制，不需要在现场调整，具有方便施工、不需要高级技工的特点。
3、施工工艺
3.1.现场及人员准备
A、现场准备
钢筋骨架采用场外预加工，现场连接的方式。所有丝头的加工及每节钢筋骨架的焊接、绑扎成型都在钢筋加工厂内完成。因此，要求设备摆放相对固定。安装设备时，镦粗直螺纹夹具中心应与套丝机主轴中心线保持同一高度，并与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。
B、设备配置
镦粗直螺纹加工的配套设备为一台钢筋墩头机和一台套丝机。
C、人员配置
一般每套设备每台班配备操作工人6～8人，其中操作油泵、钢筋镦粗1～2人，套丝机操作1人，丝头质检、盖保护帽及钢筋搬运4～5人。
3.2.钢筋下料
为了钢筋端头齐平，镦粗端头受力均匀，不偏心，钢筋下料时采用砂轮切割机。钢筋切割端面垂直于钢筋轴线。钢筋下料时，应预先考虑预留端头镦粗时产生的缩短量。
3.3.端头镦粗
钢筋镦粗前，镦粗机先退回零位，把钢筋从前端插入、顶紧，然后给油泵上压，对钢筋端头进行镦粗。操作工序可表示为：油泵归零→插入钢筋、顶紧→油泵上压→达到规定压力→油泵回油→撤除钢筋。
本合同段采用该连接技术的钢筋主要为Φ28、Φ25和Φ22三种钢筋。油泵控制压力及各规格钢筋的基圆尺寸、钢筋缩短尺寸见下表。
钢筋镦粗头不得有与钢筋轴线垂直的横向表面裂纹，不合格的镦粗头应切去重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗。
3.4.钢筋套丝
钢筋套丝在钢筋套丝机上进行。加工钢筋丝头时，应用水溶性切削润滑液，当气温低于0℃时采取防冻措施，禁止在不加润滑液的情况下套丝。
3.5.套筒
套筒为厂家提供，套筒分为标准型、加长型、扩口型等型式。为了便于钢筋骨架的整体连接，我们采用扩口型套筒。这种套筒一端带有45°扩口段，可使钢筋对接相对容易，只要钢筋接近套筒口便可滑入。
3.6.钻孔灌注桩钢筋骨架施工方法
在钢筋骨架的主筋经过镦粗、套丝加工后，开始钢筋骨架的焊接成型，具体施工操作如下（以1.8m桩基钢筋骨架为例）：
A、先把第一节钢筋骨架的两根主筋放在地面上，钢筋接头错位1.5m，以保证钢筋骨架做成后，同一断面接头不超过50%。
B、在两根主筋上标出加强筋位置，然后把桩基加强筋排好焊上。再将其余主筋按设计间距焊接到加强筋上。注意接头一定要整齐，加长丝要在同一边。
C、第一钢筋骨架做好后，将第二节钢筋骨架的两根主筋用套筒连接到第一骨架上，其余钢筋制作与第一节相同。
D、两节钢筋骨架焊好后，把套筒松开，以便运输及吊装容易。在松开套筒前应在同一根主筋上做出标记，以利孔口连接。下钢筋骨架时先把第一节放下去，再用吊机起吊第二节钢筋骨架，找到第一节和第二节有相同标记的那根钢筋，对好，其它就相应对好了。
4、应用过程中遇到的问题及解决方法
由于钢筋骨架加工时的误差及运输、吊装时造成的变形等原因，钢筋骨架在灌注桩孔口起吊对接时，往往出现部分钢筋端头之间不能顶紧，存在一定的间隙。经过现场抽查，最大间隙在6mm。为了保证工程质量，我们对存在间隙的刚进对接接头进行试验验证。首先，对钢筋接头间隙1cm和1.5cm的试件进行单向拉伸试验。结果是钢筋试件断在母材上，证明在对接间隙1.5cm范围内，钢筋接头的强度可以满足要求。另外，我们又对加工过程进行了改进，尽可能减小施工产生的误差。
5、镦粗直螺纹连接与其他连接工艺比较
在此，对镦粗直螺纹连接与搭接焊连接和套筒挤压连接从技术、效率、经济上进行一下比较。
5.1、技术上的比较
镦粗直螺纹连接是钢筋机械连接的一种方式。这种钢筋连接方式操作简单，现场对接时，一般人员都可以进行连接操作。将两根钢筋对好后，象拧螺丝一样用套筒将两根钢筋连接，用扳手拧紧即可。这种接头强度，质量稳定，施工方便，连接速度快。
钢筋焊接是钢筋连接技术中较成熟的一种，在钢筋连接中广泛应用。但焊接的技术要求相对较高，焊接时需要专业电焊工操作。影响焊接质量的因素也较多，环境条件（如风、气温等）、电流大小、焊条等级、焊工的技术水平等都可能对焊接接头的质量造成不利的影响。
套筒挤压连接也是钢筋机械连接方式的一种。其施工机具较笨重，搬移不方便。而且在实际施工过程中，有时会出现连接强度不够的现象，做抗拉试验时钢筋由套筒拉出。
5.2、时间上的比较
通过在实际应用中的比较，镦粗直螺纹连接时间最短，其次是套筒挤压，搭接焊的时间最长。以某大桥桩基钢筋骨架为例进行比较。钢筋骨架分为三节，上节与中节连接有36根主筋，中节与底节连接有18根主筋，连接的主筋为Φ28的螺纹钢筋。经过现场统计，采用镦粗直螺纹连接，孔口连接需时4～5小时；采用搭接连接，两台电焊机操作，孔口连接需时约9～11小时；根据其他项目的施工经验，如采用挤压套连接，两台挤压机操作，孔口连接需时约5～6小时。
5.3、经济上的比较
以某大桥的Φ28为主筋的钢筋骨架为例，暂不考虑孔口对接时的吊机使用费，以某大桥的实际材料费、电费等成本价为依据。镦粗直螺纹连接每个接头的综合费用约为13元。搭接焊连接每个接头的综合费用约为11元。套筒挤压每个接头的综合费用约为17元。
通过以上以上比较可以看出，套筒挤压是最不经济的。对于镦粗直螺纹连接，搭接焊相对较经济，但是如果考虑镦粗直螺纹连接省出的吊机台班费用，从综合经济上说，镦粗直螺纹更为经济。
6、结束语
在镦粗直螺纹连接技术应用大大缩短了钢筋骨架在钻孔灌注桩孔口的连接时间，节省了吊机的使用时间，减少了因停滞时间太长而产生的孔内沉淀厚度，钻孔灌注桩的综合经济效益得到了提高。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部：《中华人民共和国建筑工业行业标准（JG/T3057-1999）》，镦粗直螺纹钢筋接头
[2]刘永颐：《钢筋等强直螺纹接头-新一代钢筋机械连接技术》，中国建筑科学研究院建筑结构研究所
论文作者:刘远才
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/2
标签：钢筋论文; 骨架论文; 螺纹论文; 套筒论文; 钻孔论文; 技术论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第27期论文;