水工工艺基础第二十六讲模块Ⅲ钢筋工艺基础第十二章钢筋的绑扎与安装12.5带肋钢筋冷挤压连接钢筋挤压连接是将两根待接的钢筋(变形钢筋)插入特制的钢套内,利用专用的挤压机沿径直向(或轴向)挤压钢套,使之产生塑性变形,靠变形后的钢套与钢筋的握裹力来实现钢筋机械连接。钢筋挤压技术在国外发达国家已广泛采用。我国于1987年研制成功以后,在高层建筑、大跨度桥梁、水电站、核电站、火电站、大型机场等重大工程中广泛应用,且效果良好。12.5.1钢筋挤压设备的工作原理超高压电动油泵输出的压力油,经手动换向阀、超高压软管,进入钢筋挤压钳的A腔。在A腔压力油的作用下,活塞带动压模向前运动,并挤压钢套管,这时B腔的油经换向阀、超高压软管,回到油箱。当挤压到预定压力时,转动换向阀,使压力油由压钳的B腔进入,退回压模及活塞。A腔的油经换向阀、超高压软管流回油箱,完成一次挤压过程。12.5.2设备的结构和材料1.挤压钳钢筋挤压钳由油缸、机架和活塞组成。2.超高压泵站超高压泵站是挤压机的动力源,可输出油压在31.38—122.8MPa之间。3.钢套筒套筒材料采用适于压延加工的无缝钢管加工制成,其实测力学性能符合表12-3的要求,套筒尺寸及偏差符合表12-4,12-5的要求。4.钢筋用于挤压连接的钢筋必须具有质量证明书,其表面形状,尺寸和力学性能等应符合国家标准的要求。钢筋使用前须进行外观检查和抽样力学性能试验。钢筋发生脆断和力学性能明显不正常时,尚应进行化学成份分析。钢筋在储运时,不得损坏表面标志,并按批堆放整齐,避免锈蚀和污染。12.5.3挤压连接技术的有关规定1.挤压接头的混凝土保护层厚度应满足现行国家标准《钢筋混凝土结构设计规范》中受力钢筋保护层最小厚度的要求,且不得小于15mm,连接套筒之间的横向净距不宜小于25mm。2.设置在同一结构构件内的挤压接头宜相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径35倍的区段内,有接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面积的百分率应符合在关规定。3.不同直径的带肋钢筋可采用挤压连接,当套筒两端外径和壁厚相同时,被连接钢筋的直径相差不应大于5mm。4.对直接受动力力荷载的结构,其接头应满足抗疲劳性能的设计要求。5.当混凝土结构中挤压接头部位的温度低于-200C时,宜进行专门的试验。12.5.4挤压连接的特点1.接头性能可靠,接头与母材具有一致的力学性能。2.可用于钢筋混凝土结构中直径为18~40mm的Ⅱ、Ⅲ级带肋钢筋垂直、水平或倾钭位置的连接。可连接不同直径、不同等级的钢筋和可焊性差的钢筋。3.连接钢筋时无明火,不受天气或自然环境的影响。4.接头检验简便,工艺性能良好,设备操作简单。12.5.5挤压接头的施工1.挤压连接的准备工作1)套筒、压模型号及压接参数的确定2)挤压设备的准备3)钢筋准备必须清除钢筋端部位置的铁锈、油污和砂浆,矫直钢筋端部的弯折,修磨端头马蹄、飞边等。利用标志卡在钢筋端头用油漆作定位标志和检查标志。2.挤压连接施工1)钢筋就位将钢筋插入套筒内,其插入深度由定位标志确定。2)压接器就位调整压接器,使压模对准套筒表面压痕标志,并使压接方向垂直于钢筒轴线和钢筋纵肋平面。3)挤压连接操作油泵工作,达到预定压力并使压痕至规定深度后,即可卸压退模。12.5.6接头质量的施工现场检验和验收1.检查取样现场检验以同规格、同等级、同材料、同一施工条件下完成的500个接头为一验收批,不足500个接头也作一批。2.外观检查外观检查时,在由施工人员全部自检的基础上,每一验收批随机抽取10%的接头。外观检查不合格数小于被检数的10%时,该批接头外观质量评定为合格;当不合格数超过被检数的10%时,应对该批逐个复检。3.拉伸性能检查在每一验收批中,随机抽取3个试件进行评定,当3个试件的单向拉伸试验结果均符合(JGJ107-96)接头强度规定时,该批接头判定为合格。如果一个试件的抗拉强度不符合要求,应再双倍试件复检。4.5.7施工安全注意事项1.压接作业前,必须对从事挤压施工的人员进行培训,经培训合格,才能持证上岗。2.作业时,每台设备配置三人,一个操作油泵,二人配合操作压接器。3.作业时,定模档板应与压接器卡住。4.高空作业时,压接器应由钢丝绳与模具连接,压接器应系好安全绳。5.操作时,人员应避开高压油管反弹方向,高压油管不得负重拖拉、根部弯折、重压、机器划伤。当发现高压油管起凸时,应及时更换,严禁带压拆卸高压油管。6.设备必须接地,雨天设备电器应有避雨措施,非维修人员不得对设备进行维修,打开电器箱。7.每次工作前,必须检查油管的接头,防止螺纹处松动,导致油管接头崩开伤人。12.6钢筋锥螺纹连接钢筋锥螺纹连接是将钢筋的连接端部镦粗(或不镦粗B接头)加工成锥螺纹(或丝扣),通过锥螺纹连接套把两根带丝扣的钢筋,按规定的力矩值连接一体而成的钢筋接头。12.6.1钢筋锥螺纹接头的特点1.能连接各品种钢筋,不受钢筋种类、有无花纹及含碳量的限制。可以连接光圆钢筋、变形钢筋以及不易焊接的钢筋。2.操作简单,施工方便。普通工人经过简单技术培训即可掌握。3.钢筋连接质量好,对中性好,安全可靠。4.可保证混凝土的浇筑质量,克服了绑扎钢筋造成的浇筑混凝土困难。5.适应性强,可以连接竖向、斜向或水平钢筋以及钢筋骨架、预埋钢筋的连接施工,不需预留锚固筋。6.连接速度快,生产效率高。连接一个接头需1分钟,比电弧焊接头提高工效9倍,比气压焊接头提高工效10倍,比电渣压力焊接提高工效4倍。7.可以全天候施工,安全可靠,便于施工管理。不受天气变化的影响。8.节约钢筋和能源。不产生有害气体,无爆炸着火隐患,保护环境和人身健康。9.锥螺纹接头的成本高,一个接头的成本约在10~30元之间。12.6.2钢筋锥螺纹连接设备和材料1.机具设备1)钢筋套丝机2)量规3)扭力板手4)砂轮及砂轮锯2.材料钢筋应有出厂质量证明书,并按现行规范进行外观检查,抽取试样作力学性能试验,合格后方可使用。锥螺纹连接适用于钢筋混凝土结构中钢筋直径为Φ16~Φ40mm的Ι~Ⅲ级钢筋连接。3.连接套连接Ι~Ⅱ级钢筋用30#、45#优质碳素结构钢,连接Ⅲ级钢筋用45#优质碳素结构钢,连接Ⅳ级用低合金钢。连接套表面应按不同规格作标记,分别包装存放,不得混淆和锈蚀。连接套入库前,应抽取3%用专用锥螺纹塞规进行检验。锥螺纹塞规拧入连接套后,连接套的大端边缘应在锥螺纹塞规大端的缺口范围内。12.6.3钢筋锥螺纹连接工艺1.准备工作1)钢筋下料钢筋下料时,应先调直,其断面应与钢筋轴线垂直,且端头300mm范围内应圆直,端头不得翘曲,不得有马蹄形。钢筋切断应采用砂轮、钢锯片及钢筋切断机,不得用气割下料。2)钢筋锥螺纹加工锥螺纹加工,必须在专用套丝机上进行,采用水溶性切削冷却液,不得采用油类或无冷却液加工。钢筋的牙形必须与牙形规吻合,其小端直径必须在卡规上标出的允许误差之内。钢筋端头在专用镦粗机上加工成截面积大于原母材截面积的圆锥体,然后再在镦粗头部用套丝机车削螺纹,其镦粗段的外形尺寸应符合表12-11的规定。镦粗头与钢筋轴线同心度≤4°,外观不得有明显的裂纹、凹坑和影响钢筋强度的其它缺陷。2.钢筋连接1)作业前应核对待接钢筋与连接套是否为同一规格。取出保护套及防污塞检查钢筋及连接套锥螺纹是否完好无损,应清除杂物或锈蚀。2)将带有连接套的一端钢筋扶正,拧到待接钢筋上,然后用扭力扳手按表12-12规定力矩值拧紧旋接,并立即用记号笔或油漆作上记号,防止漏拧。12.6.4接头的施工现场检验与验收1.接头施工前的工艺检验钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺检验。2.接头施工现场的检验(1)接头施工质量检查(拧紧值检查)(2)接头的外观检查(3)接头单向拉伸试验12.7钢筋直螺纹连接钢筋直螺纹连接是将钢筋的连接端部镦粗,然后在镦粗段再加工出等直径螺纹(丝扣)并用连接套连接而形成的接头。适用直径Ф16~Ф40mm的Ⅱ-Ⅳ级钢筋的连接。12.7.1钢筋直螺纹加工和连接1.钢筋端部镦粗2.钢筋端头直螺纹加工钢筋螺纹加工用套丝机在厂房内完成,丝扣质量符合表12-14及图12-30、12-31的要求。3.钢筋的连接等强直螺纹接头可利用普通扳手旋拧施工。接头拧紧后,在套筒上用油漆作拧紧标记,并检查钢筋丝头无一扣以上完整丝扣外露(加长螺纹除外)。三峡直螺纹钢筋加工