土木工程机械连接论文

河南理工大学万方科技学院本科生毕业论文(设计)浅谈新型钢筋机械连接技术的开发与应用院系名称姓名陈强学号111608031227专业土木工程指导教师[在此处键入指导教师姓名和职称]2015年2月25日I摘要对国内建筑业几种钢筋连接新技术——钢筋挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接方法等的工作原理、应用范围进行介绍;结合各方法接头结构和工艺特点，阐述了各自的施工特点和注意事项；并从这些新技术的施工设备、连接套筒、接头性能等级、施工质量、接头成本等方面做了详细对比和综合分析，在展望新技术前景的同时，也提出了新技术推广过程中要解决的一些问题。关键词：钢筋机械连接；套筒连接；直螺纹；锥螺纹；剥肋滚压。IIAbstractThepaperintroducestheoperatingprincipleandappliedscopeofdomesticrebarmechanicalsplicing,suchasextrusionbarconnect,reinforcementthreadconnect,straightthreadedconnectiontechnology.Besides,combinedwiththejointandcharacteristicsofeachconnectionmethods,constructiontechnologyandmattersneedingattentionarethereinshown.Variousexistingtechnologieswereanalyzedandcomparedcomprehensivelyindetailsofconstructionequipment,jointsleeve,propertiesofjoint,constructionquality,costsandsoon.Theprospectsofthenewtechnologyanditsindustrialapplicationareforecastedinthispaper,andsomeexistingproblemsexposedinthepromotedprocessisalsointroducedKeyWords:rebarmechanicalsplicing;muff-joint;parallelthread;taperthread;stripoffribsIII目录1引言...............................................................................................................................................12钢筋机械连接在砼结构中的重要意义.....................................................................................23钢筋机械连接技术分类..............................................................................................................33.1钢筋套筒挤压连接...............................................................................................................33.2钢筋锥螺纹连接...................................................................................................................33.3钢筋直螺纹连接...................................................................................................................43.1.2镦粗直螺纹连接............................................................................................................43.1.2滚压直螺纹钢筋连接...................................................................................................53.4精扎螺纹钢筋连接...............................................................................................................63.5活套式组合带肋钢筋连接..................................................................................................64施工中应用中的质量控制.........................................................................................................85钢筋连接特点及其经济分析.....................................................................................................96钢筋连接技术展望及在推广中所遇到的问题......................................................................10参考文献.......................................................................................................................................12致谢................................................................................................................................................1311引言近年来钢筋连接技术迅猛发展，继钢筋绑扎、闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊和气压焊之后又涌现出许多新型钢筋机械连接技术，如套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、镦粗直螺纹连接、滚压直螺纹连接、碾(挤)压肋滚压直螺纹连接、剥肋滚压直螺纹连接、卡套式钢筋连接等。按照钢筋连接机理大致可分成三类：绑扎接头、焊接接头、机械接头。绑扎接头的最大优点是不需要电源和设备，对工人的劳动技能要求低，但对接头应用部位限制多，浪费钢材，当钢筋直径大于22mm时不宜采用绑扎。焊接接头是利用电阻、电弧或者气体加热方法使钢筋表面或端部熔化后施加一定压力或填加部分金属料使之连接成一体。如闪光对焊是利用焊接电流通过被焊接的钢筋端头接点产生大量热能使钢材局部熔化，同时对结合点施加轴向压力使被焊钢筋熔接起来；电弧焊接是利用电弧产生的高温熔化钢筋表面和焊条末端，使焊条熔化在接头焊缝内形成焊接接头；电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊接为一体；气压焊是采用一定比例的氧气和乙炔焰为热源，对待连接的两根钢筋端头接缝处进行烘烤，使金属达到热塑状态，同时对钢筋施加30～40MPa的轴向压力，使钢筋顶锻在一起。焊接接头的优点是节省钢筋材料，接头成本低;但是接头连接质量稳定性差，钢筋直径越粗连接质量稳定性越差，接头质量受人为、环境因素影响大。如风速较大(超过三级)、雨雪天气、低温环境(低于-5℃)时均不宜施工或者采取一定措施后才能施工；电网电压要求严格，当电网电压波动大(超过±5%额定值)时往往要求配置专门供电线路。随着钢筋砼工程规模的不断扩大，粗直径钢筋接头的使用量也越来越大。为了解决粗直径钢筋连接难的问题，在80年代后期至90年代初期我国开始研制钢筋机械连接技术。钢筋机械连接通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法，其特点是接头质量稳定，连接强度高，操作简单，质检方便，人为因素影响小，连接质量不受钢筋材质影响，全天侯施工，节省能源，不需要考虑防火措施，现场施工文明安全。22钢筋机械连接在砼结构中的重要意义随着我国经济和科学技术的高速发展，各类钢筋砼建筑结构日趋增多，对其质量也提出了越来越高的要求。在建筑结构的施工现场，我们会经常遇到这样的情况：风雨严寒气候、电压不稳电容量不足，工期紧钢材可焊性差防火要求高灌注桩施工中钢筋笼的焊接要求速度快等等。其它的钢筋连接方法无法满足建筑结构的施工要求，而钢筋机械连接技术正好适用于上述情况，满足了其施工要求，显示出极大的优越性，因而成为建筑结构施工中的不可缺少的施工方法。20世纪90年代以来，钢筋机械连接接头的优越性逐渐被公认，从而钢筋机械连接得到了迅速发展[1]。先进的钢筋连接技术逐步占领建筑市场，我国已公布实施了《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-96)等多本行业标准。这些标准的实施，对我国的钢筋机械连接技术的发展与应用，对进一步提高工程质量提高经济效益起到了积极作用。对于提高工程质量加快工程进度创造经济效益、具有重大的意义。33钢筋机械连接技术分类上世纪80年代中后期，我国借鉴发达国家的经验，研制开发了钢筋机械连接技术，相继出现套筒冷挤压、锥螺纹、直螺纹、精轧螺纹钢筋及活套式带肋钢筋连接技术和成果，并相继在一些大中型工程中应用。钢筋机械连接已成为我国现行建筑施工中新技术应用的主流，现就几种钢筋机械连接方式的原理和特点进行简单的阐述，大致分析如下。3.1钢筋套筒挤压连接套筒挤压连接就是将需要连接的两带肋钢筋的端部插入一特定的钢套筒内，利用外部压力(通常需要液压挤压机)压缩钢套筒，使钢套筒产生塑性变形后紧紧抱住两带肋的钢筋，从而将两钢筋连接的方法。钢筋挤压连接的设备由超高压泵站、超高压油管、挤压钳三大主要部件组成。根据钢筋直径的规格，该设备选用不同的挤压钳，配备M16-M40压模。可满足钢筋直径16-40mm现场施工常用钢筋连接的要求。钢筋套筒挤压连接的施工工艺是将现场截好的钢筋，先在平地上把钢筋端头插入与钢筋同规格的钢套筒内，按标准道数挤压半套，然后把挤压好的半套插入建筑结构的钢筋中进行下半套的挤压。不同的钢筋规格，挤压力不同。钢筋直径越大，要求挤压力越大。而挤压力的大小可由压痕直径来反映。钢筋挤压连接具有：接头强度高，在正确施工条件下，钢筋接头百分率可达到10%；操作简便；施工工艺简单；操作无明火，可全天候施工；可全方位连接钢筋；现场耗电量小，节省能源；接头检验方便；施工速度快。在20世纪90年代初期就开始并展开了套筒挤压连接技术的大面积推广与应用[2]。由于钢套筒采用优质厚壁无缝钢管制作,且需要挤压机且钢筋必须带肋，另外套筒成本比较高[3,4]；设备易出现不上压、漏油等现象；设备有一定重量高空作业必须吊运；施工速度较螺纹连接慢。套筒挤压连接技术自20世纪90年代初期大面积推广应用以来已在国内数百项大型工程中应用，如三峡工程、小浪底工程、机场航站楼工程、电视塔工程等。3.2钢筋锥螺纹连接锥螺纹钢筋连接是利用螺纹能承受拉、压两种作用力及自锁性好的原理，将钢筋的连接端加工成螺纹，或者在钢筋的两端加入锥螺纹套筒，两锥螺纹拧紧在一起后，就可以把两