粗直径钢筋连接技术应用工程实例及技术分析

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  摘要:粗直径钢筋连接技术是建设部“九五”重点推广应用的10项新技术之一。发展焊接连接和机械连接,以逐步取代绑扎连接,该项新技术正在全国各建筑施工企业蓬勃开展,在钢筋连接技术上取得了一定的成绩,实现了高速、优质、低耗的目的,其经济效益和社会效益较为明显。
   关键词:粗直径钢筋;连接技术;锥螺纹连接;气压焊连接
  
   1 粗直径钢筋连接技术应用工程实例
   1.1 工程概况。某建筑工程主楼地上21层,地下2层,总高度88m,建筑面积28418m2,结构形式为框架-剪力墙,无粘结预应力板柱结构;裙楼3层,高17.3m,结构形式为框架结构。本工程楼层高、占地面积小、钢筋用量大,钢筋用量约2600t。因此,我们十分重视,针对工程钢筋用量大、粗直径钢筋焊接量多、工期紧的特点,在选择钢筋连接技术方案时的主要立足点是安全、可靠、质量好、速度快、操作简便和节约材料。经综合分析认为在不同的部位分别采用“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接方法,完全能满足施工的需要。
   1.2 应用部位及数量。直径大于Φ25的水平钢筋,如地下室基础底板、条基、反梁中Φ25、Φ28、Φ32的钢筋采用“锥螺纹”连接技术,直径大于Φ25的竖向柱,暗柱钢筋亦采用“锥螺纹”连接技术;用于下室基础底板、箱基、梁、剪力墙竖向筋和暗柱钢筋Φ18-Φ25的采用“气压焊”连接技术;剪力墙的水平钢筋和部分梁、柱、板钢筋采用“闪光对焊”连接技术。“锥螺纹”连接接头数量Φ32,1438个;Φ28,2305个;Φ25,4018个。“气压焊”连接Φ18-Φ25钢筋焊接接头,共计11154个,其中Φ18,4558个;Φ20,3048个;Φ22,3324个;Φ25,224个。“闪光对焊”共计为15598个,整个工程三项连接接头总数为34513个。
   2 粗直径钢筋连接技术中锥螺纹和气压焊连接工作原理
   2.1 锥螺纹连接的工作原理是在现场用专用设备套丝机,按需用钢筋的规格、长度分别下料套丝好,将两根待接钢筋插入钢筋锥螺纹连接套内,安装应先对正拧入,然后用专用的力矩扳手,以达到设计要求的数值,当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止,达到连接效果。
   2.2 气压焊连接的基础原理是采用氧气乙炔火焰对两钢筋对接处加热,使其达到塑性状态,或熔化状态后,加压完成的一种压焊方法而形成焊接接头。
   3 粗直径钢筋连接技术的质量控制
   3.1 锥螺纹连接质量控制。在正式施工前,先对锥螺纹连接套进行试验,经试验合格后再做试件(一组三根)进行试验,以检查设备状况、材料质量和操作工的技术能力,然后再正式连接。
   (1)钢筋套丝必须使用水溶性切削润滑液,不得用油或水。钢筋套丝后用塑料帽保护,不得受水或涂油,套丝的最少完整扣数根据钢筋直径规定:Φ25最少完整扣数不得少于8丝,Φ32最少完整扣数不得少于10丝,套丝的钢筋端头,要保持平滑垂直。
   (2)套丝完毕,逐个检查丝头,保证100%合格,如不合格切掉再套,操作人员应对加工好的钢筋锥螺纹丝头进行逐个检自,由专职人员进行10%的抽检,如发现不合格,此批要逐一检查,确保安装质量。
   (3)钢筋锥螺纹连接安装的技术要求;钢筋锥螺纹接头的安装应先对正拧入,然后用专用的力矩扳手,以达到设计的要求数值,当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止。
   3.2 气压焊连接接头质量控制。气压焊的操作工应始终树立质量意识,要确保每个接头都符合国家验收标准,保证焊缝强度不低于母材。气压焊接头应逐个进行外观检查,当进行力学性能试验时,从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验,在梁、板、剪力墙的水平钢筋连接中,另切取3个接头做弯曲试验(以300个接头作为一批)。
   此外气压焊接头外观检查结果应符合下列要求:偏心量e不得大于钢筋直径的0.15倍,且不得大于4mm。当大于规定值时,切除重焊;两钢筋轴线弯折角不得大于40,当大于规定值时,重新加热矫正。镦粗直径不得小于钢筋直径的1.4倍,当小于此规定值时,重新加热镦粗;镦粗长度不得小于钢筋母材直径的1.2倍,且凸起部分平缓、圆滑,当小于此规定时,重新加热镦长,不留隐患。根据钢筋焊接及验收规程JGJ18-96中规定:每焊接300个同类型接头抽取焊接试件一组,送检测中心试验室进行检测。
   4 经济效益分析
   4.1 该案例工程钢筋量约2600t,由于采用了“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接技术,共节約钢筋127t,节约率为4.9%,节约成本13万余元,取得了较好的经济效益。经综合技术、经济分析比较,钢筋气压焊经济效益最为明显,是最好的,与人工绑扎接头相比节约费用2-4倍(见表1)
   表1单位:元
  钢筋规格
  接头形式 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25
  钢筋气压焊 2.97 3.02 3.32 3.36
  人工绑扎 3.773 5.176 6.870 10.087
   4.2 钢筋气压焊是国内普遍采用的一项成熟的钢筋连接技术,银城大厦工程全部采用钢筋气压焊接头,Φ18计4558个,Φ20计3048个,Φ22计3324个,Φ25计224个,累计11154个,与搭接绑扎连接相比,共节约钢筋22.16t,扣除焊接费用,降低成本23538元,其经济效益十分显。(见表2)
   钢筋节约量和成本节约金额表表2
  钢筋直径
  d(mm) 接头数量
  (个) 钢筋节约
  (t) 节约成本
  (元)
  Φ18 4558 6.56 3660.07
  Φ20 3048 6.02 6571.49
  Φ22 3324 8.72 11800.20
  Φ25 224 0.86 1506.85
  合计 11154 22.16 23538.61
  
   5 结语
   随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展。钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍,高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素,工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。我们认为在工程施工中,粗钢筋采用何种方式连接,应根据实际情况采用不同的方式,这样才能达到提高工效、节约材料、降低成本的要求。
  
   参考文献:
   [1] 钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107—2003)
   [2] 混凝土结构没计规范(GB5001O-2002)[s].中国建筑工业出版社.2002年.
   [3] 建筑业十项新技术及其应用[M].中国建筑工业出版社.2001年.
  
  粗直径钢筋连接技术应用工程实例及技术分析
  史玉杰1陈长社2陈鸿斌3
  1焦作市宏程工程建设有限责任公司河南焦作454000
  2大方永贵建材有限责任公司 贵州大方551600
  3焦作千业水泥有限责任公司 河南焦作454150
  
   摘要:粗直径钢筋连接技术是建设部“九五”重点推广应用的10项新技术之一。发展焊接连接和机械连接,以逐步取代绑扎连接,该项新技术正在全国各建筑施工企业蓬勃开展,在钢筋连接技术上取得了一定的成绩,实现了高速、优质、低耗的目的,其经济效益和社会效益较为明显。
   关键词:粗直径钢筋;连接技术;锥螺纹连接;气压焊连接
  
   1 粗直径钢筋连接技术应用工程实例
   1.1 工程概况。某建筑工程主楼地上21层,地下2层,总高度88m,建筑面积28418m2,结构形式为框架-剪力墙,无粘结预应力板柱结构;裙楼3层,高17.3m,结构形式为框架结构。本工程楼层高、占地面积小、钢筋用量大,钢筋用量约2600t。因此,我们十分重视,针对工程钢筋用量大、粗直径钢筋焊接量多、工期紧的特点,在选择钢筋连接技术方案时的主要立足点是安全、可靠、质量好、速度快、操作简便和节约材料。经综合分析认为在不同的部位分别采用“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接方法,完全能满足施工的需要。
   1.2 应用部位及数量。直径大于Φ25的水平钢筋,如地下室基础底板、条基、反梁中Φ25、Φ28、Φ32的钢筋采用“锥螺纹”连接技术,直径大于Φ25的竖向柱,暗柱钢筋亦采用“锥螺纹”连接技术;用于下室基础底板、箱基、梁、剪力墙竖向筋和暗柱钢筋Φ18-Φ25的采用“气压焊”连接技术;剪力墙的水平钢筋和部分梁、柱、板钢筋采用“闪光对焊”连接技术。“锥螺纹”连接接头数量Φ32,1438个;Φ28,2305个;Φ25,4018个。“气压焊”连接Φ18-Φ25钢筋焊接接头,共计11154个,其中Φ18,4558个;Φ20,3048个;Φ22,3324个;Φ25,224个。“闪光对焊”共计为15598个,整个工程三项连接接头总数为34513个。
   2 粗直径钢筋连接技术中锥螺纹和气压焊连接工作原理
   2.1 锥螺纹连接的工作原理是在现场用专用设备套丝机,按需用钢筋的规格、长度分别下料套丝好,将两根待接钢筋插入钢筋锥螺纹连接套内,安装应先对正拧入,然后用专用的力矩扳手,以达到设计要求的数值,当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止,达到连接效果。
   2.2 气压焊连接的基础原理是采用氧气乙炔火焰对两钢筋对接处加热,使其达到塑性状态,或熔化状态后,加压完成的一种压焊方法而形成焊接接头。
   3 粗直径钢筋连接技术的质量控制
   3.1 锥螺纹连接质量控制。在正式施工前,先对锥螺纹连接套进行试验,经试验合格后再做试件(一组三根)进行试验,以检查设备状况、材料质量和操作工的技术能力,然后再正式连接。
   (1)钢筋套丝必须使用水溶性切削润滑液,不得用油或水。钢筋套丝后用塑料帽保护,不得受水或涂油,套丝的最少完整扣数根据钢筋直径规定:Φ25最少完整扣数不得少于8丝,Φ32最少完整扣数不得少于10丝,套丝的钢筋端头,要保持平滑垂直。
   (2)套丝完毕,逐个检查丝头,保证100%合格,如不合格切掉再套,操作人员应对加工好的钢筋锥螺纹丝头进行逐个检自,由专职人员进行10%的抽检,如发现不合格,此批要逐一检查,确保安装质量。
   (3)钢筋锥螺纹连接安装的技术要求;钢筋锥螺纹接头的安装应先对正拧入,然后用专用的力矩扳手,以达到设计的要求数值,当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止。
   3.2 气压焊连接接头质量控制。气压焊的操作工应始终树立质量意识,要确保每个接头都符合国家验收标准,保证焊缝强度不低于母材。气压焊接头应逐个进行外观检查,当进行力学性能试验时,从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验,在梁、板、剪力墙的水平钢筋连接中,另切取3个接头做弯曲试验(以300个接头作为一批)。
   此外气压焊接头外观检查结果应符合下列要求:偏心量e不得大于钢筋直径的0.15倍,且不得大于4mm。当大于规定值时,切除重焊;两钢筋轴线弯折角不得大于40,当大于规定值时,重新加热矫正。镦粗直径不得小于钢筋直径的1.4倍,当小于此规定值时,重新加热镦粗;镦粗长度不得小于钢筋母材直径的1.2倍,且凸起部分平缓、圆滑,当小于此规定时,重新加热镦长,不留隐患。根据钢筋焊接及验收规程JGJ18-96中规定:每焊接300个同类型接头抽取焊接试件一组,送检测中心试验室进行检测。
   4 经济效益分析
   4.1 该案例工程钢筋量约2600t,由于采用了“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接技术,共节约钢筋127t,节约率为4.9%,节约成本13万余元,取得了较好的经济效益。经综合技术、经济分析比较,钢筋气压焊经济效益最为明显,是最好的,与人工绑扎接头相比节约费用2-4倍(见表1)
   表1单位:元
  钢筋规格
  接头形式 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25
  钢筋氣压焊 2.97 3.02 3.32 3.36
  人工绑扎 3.773 5.176 6.870 10.087
   4.2 钢筋气压焊是国内普遍采用的一项成熟的钢筋连接技术,银城大厦工程全部采用钢筋气压焊接头,Φ18计4558个,Φ20计3048个,Φ22计3324个,Φ25计224个,累计11154个,与搭接绑扎连接相比,共节约钢筋22.16t,扣除焊接费用,降低成本23538元,其经济效益十分显。(见表2)
   钢筋节约量和成本节约金额表表2
  钢筋直径
  d(mm) 接头数量
  (个) 钢筋节约
  (t) 节约成本
  (元)
  Φ18 4558 6.56 3660.07
  Φ20 3048 6.02 6571.49
  Φ22 3324 8.72 11800.20
  Φ25 224 0.86 1506.85
  合计 11154 22.16 23538.61
  
   5 结语
   随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展。钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍,高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素,工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。我们认为在工程施工中,粗钢筋采用何种方式连接,应根据实际情况采用不同的方式,这样才能达到提高工效、节约材料、降低成本的要求。
  
   参考文献:
   [1] 钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107—2003)
   [2] 混凝土结构没计规范(GB5001O-2002)[s].中国建筑工业出版社.2002年.
   [3] 建筑业十项新技术及其应用[M].中国建筑工业出版社.2001年.
  
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