钢筋机械连接工艺

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1、钢筋机械连接工艺的应用、工程概况　　小湾工程的工程规模巨大，作为大坝脊梁的钢筋更是用量巨大，其中用于右岸高低缆机土建工程的有1000吨，因为工期紧张，钢筋用量巨大，在钢筋连接工艺上进行多次的技术引进与应用，试图在传统钢筋连接工艺的基础上有所改进，以提高钢筋安装效率，降低安装成本。建筑施工技术日新月异的发展，许多新技术新材料不断开发出来，应用于工程建设，工程施工向工厂化、机械化方向发展。2、钢筋连接工艺的应用　　2.1绑扎及搭接焊工艺在建筑工程中大量采用钢筋混凝土结构，而钢筋混凝土的构件形状千变万化，而钢筋的生产是按固定的长度即定尺生产的，故钢筋

2、在使用时要将两根钢筋连接起来传递受力，两根钢筋连接处我们称之为“钢筋接头”。传统的钢筋连接工艺是绑扎、焊接，如图2-1，2-2，2-3。图2-2钢筋绑扎接头　　钢筋绑扎接头在混凝土中受力时，是通过混凝土的握裹力将力传给另一根钢筋的，由于两根钢筋不同轴，在试验中接头处混凝土有提前破碎的现象，在受地震及突然性荷载时构件首先由接头处断裂，而且接头搭接长度在40-80倍钢筋直径，耗材较大。搭接焊工艺在焊接前须将钢筋预弯，该种接头由于预弯在接头处产生扭矩，在混凝土构件试验中该处混凝土有被提前压碎的现象，在焊接接头颈部热影响区内脆性增加，且焊接时易产生“咬

3、边”、“夹渣”“焊缝不饱满”等缺陷，在外力作用时容易脆断，作破坏性试验时往往在接头颈部脆断作疲劳试验时其疲劳性能只达到47.6万次。疲劳破坏已成为工程建筑的一大灾害，许多桥梁失事都是在接头处产生疲劳破坏引起。　　从经济性分析，手工焊接生产效率低，成本投入大，尤其是在大直径钢筋的焊接上更为明显，施工中不仅要投入电焊工、电焊条和电焊机，还要投入搭接的钢筋和帮条，发生成本较高。以Φ40钢筋接头为例，钢筋焊接要采用双帮条形式，一个接头单面焊缝80cm，焊接一个接头要消耗焊工1.6个工时，一个合格焊工每班8小时也只能完成5个钢筋接头的焊接量；单个接头焊缝

4、量为80cm单面焊缝，需用焊条1.32kg，计7.71元，还要投入同径的帮条钢筋80cm，计20.53元；焊接机械主要是BX1-500型交流电焊机，单个接头用量1.6台时，计18.85元，这样单个接头的总费用为55.1元。手工电弧焊焊接钢筋单个接头成本如下表：手工焊接单个接头成本直径(mm)焊工(工时)焊条(kg)电焊机(台时)钢筋(kg)成本(元)备注Φ401.61.321.67.9055.1双帮条Φ361.10.991.15.7539.9双帮条Φ320.80.660.84.0427.8双帮条Φ280.70.440.72.6821.5双帮条　

5、　2.2机械连接工艺　　2.2.1钢筋冷挤压技术　　因为手工电弧焊的生产效率低和成本高，在青海黑泉水电工程施工中就曾采用一种新的工艺替代之，达到提高生产效率和降低成本的目的。经过市场调查与咨询，当时引进和试验了钢筋冷挤压工艺。冷挤压连接钢筋是一种机械连接方式，生产效率较手工电弧焊工艺有了较大的提高。机械冷挤压连接方式如图2-4。图2-4钢筋冷挤压接头　　冷挤压连接钢筋的基本原理是：将两个待连接的螺纹钢筋通过光面套筒连接起来，再在套筒外面施加机械力挤压套筒，套筒收缩后将套内的钢筋肋嵌入其中，相互咬合，从而达到传递受力和钢筋连接的目的。采用的主要设

6、备是液压式挤压机，单机重量10.8公斤。　　施工中一个接头的两个挤压端是分别进行的，一端与加长的钢筋连接，另一端与原钢筋连接。与加长钢筋的连接可以在工厂内完成，场内作业不需移动设备，只需由人工搬动钢筋与套筒，效率较高；而另一端则必须在现场与已安装的钢筋进行对接，就必须得移动设备与已安装好的钢筋对位，有的还要搭设简易的设备平台，施工很不方便，这样就大大地较低了生产的效率，所以在施工中未能大面积推广。但应当看到冷挤压钢筋连接方式实现了部分的作业工厂化，在生产效率上有一定的提高，在生产成本上也有所降低。冷挤压边接钢筋单个接头成本如下表：冷挤压连接钢筋

7、成本直径(mm)施工费(元)套筒费(元)合计(元)Φ402.329.031.3Φ362.324.026.3Φ322.115.717.8Φ282.113.515.6手工焊接与冷挤压联接的单个接头的成本对比如下表：手工焊接与冷挤压连接成本对比表直径(mm)手工焊(元)冷挤压(元)差额(元)Φ4055.131.323.8Φ3639.926.313.6Φ3227.817.810.0Φ2821.515.65.9从上表可以看出，在连接直径在28mm以上的钢筋时，采用冷挤压工艺的成本比采用手工电弧焊工艺的成本低。　　2.2.2钢筋螺纹连接　　钢筋冷挤压工艺实

8、现了部分的作业工厂化，生产效率得到了部分提高，为了进一步提高效率，又进行了市场调查和咨询，寻求一种生产完全工厂化的工艺。经过调查选择了钢筋螺纹连接工艺