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钢筋直螺纹连接质量控制

2019-04-01 08:08   森昂机电

  一 直螺纹连接的技术概况
  (一)钢筋连接的几种形式
  随着我国大规模基本建设的发展,用于混凝土结构的钢筋机械连接技术不断发展。滚轧直螺纹钢筋连接技术推广尽管较晚,但由于其性能良好质量稳定施工适应性好造价低廉,因此近几年应用迅速增长,已成为我国钢筋机械连接的主要形式。
  目前,在混凝土结构中受力钢筋的连接形式基本有3 种:绑扎搭接焊接以及机械连接。
  自20 世纪90 年代以来,数控切割机我国用于混凝土结构的钢筋机械连接技术迅速发展,自主开发了各种连接形式,并形成了配套技术。而近期出现的滚轧直螺纹钢筋连接技术则是比较理想的形式,是对各种不同连接形式逐步改进的结果。
  二相关技术规范
  《钢筋机械连接技术规程》
  《钢筋机械连接用套筒》(JG/T163-2013)
  滚轧直螺纹钢筋连接接头
  钢筋焊接及验收规程
  金属拉伸试验方法
  普通螺纹公差配合
  三监控要点一览
  施工现场最容易出问题的环节有三个:钢筋丝头加工钢筋连接操作现场检验,应重点加以控制。
  四套筒质量检验要求及现场检测方法
  套筒质量检验要求
  连接套筒宜选用45号优质碳素结构钢或其他经过型式检验确认符合要求的钢材。施工单位应提供质量保证书。
  直螺纹套筒的检验要求
  圆柱形直螺纹套筒的尺寸公差(单位:mm)
  套筒现场检测工具
  (1)螺纹塞规
  具有与被检螺纹相一致的螺纹牙型,能反映被检内螺纹边界条件的测量器具。
  (2)通端螺纹塞规
  检查内直螺纹最小边界条件的螺纹塞规。
  (3)止端螺纹塞规
  检查内直螺纹最大边界条件的螺纹塞规。
  专用螺纹塞规
  注意:由于每个厂家套筒的工艺参数不一样,因此其专用塞规也最好要求厂家配套提供,如自行在市面上采购可能出现不适用的情况。
  检测方法
  塞通规检查标准:能顺利旋入套筒
  塞止规检查标准:旋入套筒长度不超
  五丝头加工工艺介绍及加工质量检查要点
  钢筋丝头加工的工艺流程:
  施工准备→钢筋下料→丝头加工
  丝头加工工艺流程
  钢筋丝头现场加工检验的操作要点
  (1)钢筋下料端面平头
  钢筋下料下料前,检查钢筋待加工螺纹的端部是否有弯曲现象,如有弯曲,应予以调直。为保证钢筋连接时钢筋丝头在连接套筒中的对顶效果,下料切割端面应与轴线垂直,钢筋端部不得产生马蹄形。端面平头宜采用砂轮切割机无齿锯下料或其他专用切断设备,严禁气割或其他热加工方法切断钢筋。
  数控大直径钢筋调直切割机
  数控小直径钢筋调直切割机
  钢筋自动调直切断机
  点这免费下载施工技术资料
  端头切平后的钢筋原材
  (2)滚轧丝头加工质量自检
  技术提供单位应负责对现场施工操作的人员进行技术培训。让现场施工的操作人员了解滚轧直螺纹钢筋连接的基本知识,滚轧机床的操作与维护,安全知识等。培训完毕,技术提供单位应对设备操作人员进行考核。考核合格后,由技术提供单位发给上岗操作证。现场设备操作人员必须持证上岗,并认真地按照技术提供单位的技术要求进行加工和自检。
  按钢筋规格所需的调整试棒并调整好滚丝头内孔尺寸加工丝头时,应采用水溶性切削液,严禁采用油性切削液。
  加工的丝头长度为标准型套筒长度的1/2,其公差为0~2P(P为螺距),锁母型接头加长端的丝头长度应符合设计要求。钢筋丝头长度应满足企业标准中产品设计要求,丝头加工尺寸要求可按下表参考 (mm)(3)丝头质量抽检由施工单位质检员对自检合格的丝头进行的抽样检验。
  合格条件 现场钢筋丝头螺纹尺寸检验的抽检合格率不应小于95%。当抽检合格率小于95%时,应另抽取同样数量的丝头重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时,该批产品合格。当合格率仍小于95%时,数控切割机则应对该检验批全部丝头进行逐个检验,合格者方可使用,同时加工该批丝头的设备应停止加工,查明原因并解决后再继续加工丝头。
  钢筋丝头螺纹加工后,端面会出现凹陷现象,这种现象是螺纹滚轧加工固有的现象,对螺纹连接性能基本无影响。技术提供单位在产品设计时已经予以考虑。
  (4)存放待用
  检验合格的钢筋丝头按规格型号及类型进行分类码放,并标识“合格”。
  钢筋丝头产品保护及不合格品处理
  (1)产品保护。钢筋丝头加工完成检验合格后,要用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒对钢筋丝头进行保护,以防螺纹在钢筋搬动或运输过程中被损坏或污染。
  (2)不合格品处理。检验合格的钢筋丝头应标识“合格”,按规格型号及类型进行分类码放。对于质量自检不合格的钢筋丝头应做好油漆记号,以后切割该丝头后,可重新制作加工。
  丝头保护胶帽
  对不合格丝头进行切割
  六接头连接设置的规定
  设计规范规程的要求
  《混凝土结构设计规范》
  《钢筋机械连接技术规程》 JGJ 107-2016还规定:
  设计规范规程的要求解读
  (1)抗力性能降低
  所有的钢筋连接接头无论其形式如何,与无接头的整体钢筋比较,其抗力或多或少都受到削弱。尽管各种连接方式影响的方式和程度互有差别,但抗力性能降低则是共同的。
  所有的钢筋连接形式都不如没有接头的整体钢筋,任何形式任何等级的连接都是对受力钢筋传力性能的一种削弱。
  钢筋连接接头应尽量设置在受力较小处,同一钢筋上应尽量少设连接接头。
  钢筋连接接头应尽量互相错开,同一连接区段内的接头钢筋面积百分率应受到限制。
  对混凝土结构中关键受力部位,钢筋连接接头的形式等级及接头面积百分率应严格控制。
  (2)受力较大部位
  “接头设置在受力较小处”的另一重意思就是“接头应尽量避免设置在受力较大处”。而且避免在受力较大部位设置接头,在设计施工的操作上更为直接和有效。
  在混凝土结构中,抗震结构的梁柱端部箍筋加密区(在破坏前为塑性铰区)范围是最关键最重要也是受力最不利的部位。因此,应尽量避免在抗震结构的粱端柱端箍筋加密区设置钢筋连接接头。
  直螺纹IⅡⅢ级接头的适用范围
  七现场安装操作及质量检查要点
  现场连接工艺流程
  现场连接安装流程:钢筋就位→拧下钢筋保护帽和套筒保护帽→接头拧紧→质量检验→不合格接头作标记→不合格接头重新拧紧或进行补强。
  暗柱钢筋一般安装的顺序:纵向受力主筋其中一对对角角筋连接安装→箍筋定位安装→其余纵向受力主筋连接安装→箍筋与纵筋绑扎固定梁钢筋一般安装的顺序:纵向钢筋临时架立→穿足够数量箍筋→纵向面筋连接套筒安装→箍筋定位固定→其余所有纵筋连接套筒安装→箍筋与纵筋绑扎固定。
  钢筋连接施工注意事项
  (1)两钢筋丝头连接前,应检查钢筋丝头有效螺纹长度是否合格钢筋规格与连接套筒规格是否一致。
  (2)有效螺纹过短的钢筋丝头不得使用,应重新加工;(3)丝头与套筒规格不一致,应及时进行更换,防止普通型与其他型号套筒混淆使用(主要通过套筒标识检查);(4)应保证丝头和连接套筒内螺纹干净完好无损。
  (5)钢筋连接时两侧钢筋均应在套筒内有足够的丝扣数,两钢筋丝头应在套筒中央顶紧,此操作一般采用工作扳手完成,当采用加锁母型套筒时应用锁母锁紧。钢筋丝头与连接套筒旋合时,如发现旋合困难,不得强行旋入。应立即退下螺纹,检查钢筋丝头螺纹和连接套筒螺纹有无异常,以免造成螺纹勒扣。
  钢筋连接质量检查及不合格接头处理
  (1)钢筋接头拧紧后应对连接质量进行检查。
  (2)用目测观察检查接头的外观质量,以及外露螺纹的数目,调整连接套筒两端钢筋丝头外露有效螺纹数量相等,且连接套筒单边外露有效螺不超过2P。
  (3)用力矩扳手按相关技术资料中的拧紧力矩值检查拧紧力矩,数控切割机并对已自检钢筋加以标记。这是保证连接质量的重要步骤。
  (4)存在较大质量问题的丝头应用油漆标出,进行接头复扭或按经设计单位同意的原则进行补强处理。另外现场见证取样的接头割除后也需进行补强。
  外观检查
  (1)连接套筒外应外露有效螺纹,单边外露有效螺纹不得超过2P(即2扣螺纹)。
  (2)此项控制的目的是使钢筋丝头在连接套筒中间对顶锁紧,防止由于某端钢筋丝头旋入连接套筒过长,造成另一端钢筋丝头与连接套筒旋合长度不足,影响钢筋接头的承载能力。
  (3)两根被连接钢筋的钢筋丝头是否在连接套筒内对顶锁紧,这些很难靠直接量测做出准确的判断,只能按设计的螺纹配合关系,通过目测观察接头连接套筒两端是否有外露有效螺纹及外露有效螺纹的数量,进行分析判断。由此才可能推定钢筋丝头与连接套筒的螺纹旋合长度是否满足要求。
  两端均无外露有效螺纹钢筋连接的情况
  这种现象首先说明钢筋丝头螺纹加工长度不符合要求。《滚轧直螺纹钢筋连接接头》(JG 163-2004)中第6。2。2条中规定:“标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2 连接套筒长度,其他连接形式应符合产品设计要求。”因此,无外露。
  有效螺纹就使钢筋丝头与连接套简的螺纹旋合长度无从得知,这种现象最大的可能性是出现影响钢筋连接力学性能的超短旋合的钢筋接头,如图6-7 所示。其次,由于钢筋丝头有效螺纹长度小于1/2 连接套筒长度,钢筋丝头无法实现在连接套简中对顶。因此螺纹配合间隙没有消除,降低了钢筋接头的抗变形能力。
  一端无外露有效螺纹钢筋连接的情况
  这种现象说明两根钢筋丝头在连接套筒中已经对顶,但位置并未居中,钢筋丝头没有在套筒中间对顶。也就是说两根钢筋丝头与连接套筒的旋合长度不等。这对接头传力性能很不利,影响承载力及刚度。应及时调整连接套筒,使两端钢筋丝头外露有效螺纹长度相同,即套筒内两侧的旋合长度相等。
  接头连接套筒两端外露有效螺纹过长
  钢筋丝头有效螺纹加工过长造成。若两根钢筋丝头有效螺纹长度相等,只要调整连接套筒使两端钢筋丝头外露有效螺纹长度相同即可,基本不会影响连接接头的性能。点这免费下载施工技术资料钢筋丝头有效螺纹中径的圆柱度超标,即钢筋丝头螺纹中径出现锥度,有可能影响钢筋连接质量。螺纹中径圆柱度超差过大,会造成钢筋丝头在旋入连接套筒的螺纹长度不足的情况下,钢筋丝头就无法旋人。这样就会使钢筋丝头与连接套筒的旋合长度过短,而连接套筒外钢筋丝头仍有螺纹。应开避免这种影响连接性能的缺陷,加大钢筋丝头加工的检查力度。
  钢筋与套筒中心线不重合的情况
  这种现象说明钢筋丝头与套筒旋合不紧密,钢筋规格与套筒不配套,钢筋直径小于套筒内径,有可能是以下原因造成:
  (1)接头安装操作人员检查不仔细,安装失误(2)班组工人偷工,图省事,意图蒙骗质检人员出现以上情况应区别对待:
  (1)对于检查不仔细可通过强化管理手段克服(2)对于偷工行为需严肃处理,对当事人加强教育八直螺纹质量通病原因分析及防治措施丝头完整螺纹长度不足
  通病情况:施工单位进行钢筋开料时,一般采用钢筋切断机进行钢筋开料。此法是通过瞬即挤压进行切割,钢筋端部不可避免出现切口(如上图)。
  产生原因:如果钢筋在切割时,钢筋与切割机不垂直时,其切口会更严重。施工单位若使用此种问题钢筋进行剥肋,绞丝加工的话,会出现螺纹有效长度不足,完整螺纹不足的情况。
  控制措施:
  (1)标准做法是钢筋开料时采用圆盘切割机进行钢筋开料。然后进行钢筋剥肋绞丝加工。但这种施工方法耗费的时间比较多。
  (2)另外一种方法是使用钢筋切断机时,严格保持钢筋与切断机的垂直度,尽量减小切口。然后钢筋剥肋绞丝完成后,采用砂轮机对钢筋端部进行打磨,保证端部平整。此种方法较常采用。
  丝头不完整螺纹长度过多
  丝头端口磨平
  丝头端面有少量马蹄形
  钢筋丝头生锈
  通病情况:丝头生锈,套筒扭入困难或无法扭入产生原因:数控切割机钢筋丝头加工完成后,没有及时加橡胶套,容易导致钢筋丝头受外界空气和水汽侵蚀生锈,影响丝头与套筒的连接质量。另外可能加工以后放置时间过长未及时使用所致。
  控制措施:要求施工单位在完成钢筋丝头质量自检后,立即拧上丝头保护帽。监理人员可通过检查施工单位的加工记录自检记录,对比现场丝头的加工质量进行检查。
  丝头搁置过久生锈
  丝头无保护套生锈
  丝头采用塑料保护套保护
  钢筋端头不平
  通病情况:端面出现严重的马蹄形,造成钢筋丝头在连接套筒中无法对顶,使接头的刚度降低。
  产生原因:钢筋下料端面不平直(图7-4)或用普通钢筋切断机下料而形成马蹄面。
  控制措施:现场钢筋下料,应采用无齿锯切断钢筋,或采用钢筋机械连接专用的钢筋切断机下料。
  丝头端面严重不平
  丝头制作质量优良
  丝头端面有少量马蹄形
  钢筋接头露丝较多的分析
  通病情况:
  钢筋连接时,露出的丝头超过规范要求。滚扎小直径钢筋接头更容易发生。
  产生原因:
  (1)钢筋丝头打磨不够平整,导致在钢筋连接时,钢筋突出部分顶住另一钢筋的端部。
  (2)钢筋丝头有效螺纹加工过长。若两根钢筋丝头有效螺纹长度相等,只要调整连接套筒使两端钢筋丝头外露有效螺纹长度相同即可,基本不会影响连接接头的性能。点这免费下载施工技术资料(3)钢筋丝头有效螺纹中径的圆柱度超标,即钢筋丝头螺纹中径出现锥度,有可能影响钢筋连接质量。钢筋越小,钢筋表面肋高占整个截面的比例越大,滚扎加工丝头产生的丝头变形越容易发生。
  控制措施:
  必须严格把关钢筋丝头加工质量。对钢筋端面打磨螺纹长度应加强检查,另外对套丝设备的维护也必须到位,刀具磨损后应及时更换。严格控制小直径钢筋丝头的加工各道工序,尤其对机械刀头要加强检查。
  异径型钢筋连接接头露丝
  通病情况:
  大规格钢筋丝头的旋合长度不足,严重时可能对接头的承载能力产生影响。
  产生原因:
  小规格钢筋丝头旋入长度过长,阻碍大规格钢筋正常旋入。
  控制措施:
  应先将连接套筒与大规格钢筋丝头旋合,拧紧后再与小规格钢筋丝头旋台。可以充分保证两种不同规格钢筋丝头,能够达到在连接套筒中规定的旋合长度。
  钢筋丝头过短
  通病情况:
  丝头加工长度过短或安装接头后无有效外露螺纹供外观检查判断连接质量。
  产生原因:
  丝头加工参数未有有效向加工工人交底落实,工人加工操作不当,自检不到位丝头设计参数不当
  控制措施:
  落实加工工人的技术交底工作,同时操作工人需持合格培训证上岗加大丝头加工自检抽检的力度,有效螺纹过短的钢筋丝头不得使用,应重新加工。
  丝头设计参数是否合理需通过工艺检验验证。

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