墩柱、灌注桩钢筋笼直螺纹连接施工工法

柏剑英

（中铁二十一局集团第四工程有限公司）

1．前言

随着建筑业的发展，高层建筑、大跨度、特种结构日益增多，建筑钢筋的应用向大直径、密集布置、高强度方向发展,单纯采用传统的钢筋连接工艺，如搭接绑扎、搭接电弧焊、闪光对焊、气压焊等方式已难以满足需要。80年代末，我国开始推广使用钢筋机械连接技术，并制定了相应的行业标准。常用的机械连接接头通常分为以下几种：挤压套筒接头、锥螺纹套筒接头、直螺纹套筒接头。

针对以上特点，我公司承建的共和至玉树（结古）公路A6标工程，4座中桥、4座大桥灌注桩钢筋笼、墩柱钢筋笼均采用剥肋直螺纹连接工艺施工，同时使用钢筋笼加工模具，在保证施工质量和提高施工速度方面有了很大的进步，希望今后对于类似的工程施工能提供一定的经验。 2．工法的特点

本工法之主要特点是可以提高灌注桩钢筋笼的加工和安装速度，并可以很好的满足施工质量要求，并在施工安全、环境保护和职业健康方面也存在较大优势。有利于环境保护：直螺纹连接无噪声污染，无油污污染、无烟尘和弧光污染、有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。

综上所述：直螺纹连接技术以其技术先进、加工工序少、连接强度高、施工方便、连接质量可靠等诸多优点，在工程施工中通过严格的工序控制，必将得到进一步广泛、规范的应用。 3．适用范围

本工法适用于钢筋笼长度大于9米，主筋直径大于16mm的灌注桩钢筋笼加工施工。尤其适用于工期紧、施工在冬季气温低，钢筋笼主筋间距较小、液化砂层地质成孔后孔口接笼时间不易过长的施工环境下，效果十分显著！ 4.施工工艺原理及操作要点

4.1.滚轧直螺纹

滚轧直螺纹钢筋接头是一种等强型接头，其强度高于连接的钢筋母材强度，是集高强、快速于一身的新

型钢筋接头，是继冷挤压、锥螺纹、镦粗直螺纹之后的又一新的钢筋连接方法。该技术在桥梁及高层建筑应用中很受欢迎，通过施工实践看到，它具有其它方法无法比拟的优势，给施工带来了很大方便，创造了很好的经济效益和社会效益。

该技术是用直螺纹滚压机把钢筋端部滚压成直螺纹，然后用直螺纹套筒将两根待对接的钢筋连在一起。由于钢筋端部经滚压成形，钢筋材质经冷作处理，螺纹及钢筋强度都有所提高，弥补了螺纹底径小于钢筋母材基圆直径对强度削弱带来的影响，实现了钢筋等强度连接。该项技术的特点是加工工序少、连接强度高、施工方便。该工艺

的使用，大大提高了工效，节约了投入，保证了钢筋连接的质量。

滚轧直螺纹和镦粗直螺纹的加工工艺相比，主要是省略了镦粗这一工序，节省了人力物力，提高了加工速度。

滚轧直螺纹和镦粗直螺纹的施工工艺基本相同。在本工程中主要运用于墩柱主筋的接长，该技术的采用，大大加快了墩柱钢筋连接速度，保证了连接质量。

4.2技术准备

4.2.1凡参加接头施工的操作人员必须参加技术培训，经考核合格后持证上岗。提高专项培训的质量，使操作人员“熟于操作，精于维修，善于保养”。

4.2.2核对钢筋配料单与成品数量。 4.2.3做好技术交底。 4.3钢筋下料 4.3.1钢筋的除锈 4.3.1.1加工方法

钢筋均要清除油污和锤打能剥落的浮皮、铁锈。大量除锈，可通过钢筋冷拉或钢筋调直机调直过程中完成；少量的钢筋除锈，可采用电动除锈机或喷砂方法除锈，钢筋局部除锈可采取人工用钢丝刷或砂轮等方法进行。

4.3.1.2操作要点

如除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点等，已伤蚀截面时，要降级使用或剔除不用，带有蜂窝状锈迹钢筋，不得使用。

4.3.2钢筋的调直 4.3.2.1加工方法

对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋要加以调直。钢筋调直普遍使用卷扬机拉直和用调直机调直。在缺乏设备时，可采用弯曲机、平直锤或人工锤击矫直粗钢筋和用绞磨拉直细钢筋。

4.3.2.2操作要点

用卷扬机拉直钢筋时，要注意控制冷拉率：Ⅰ级钢筋不大于4%；Ⅱ~Ⅲ级钢筋及不准采用冷拉钢筋的结构不大于1%。用调直机调直钢筋和用锤击法平直粗钢筋时，表面伤痕不要使截面面积减少5%以上。调直后的钢筋要平直、无局部曲折，冷拔低碳钢筋表面不得有明显擦伤。注意：冷拔低碳钢丝经调直机调直后，其抗拉强度一般要降低10~15%，使用前要加强检查，按调直后的抗拉强度选用。

4.3.3钢筋的切割 4.3.3.1加工方法

钢筋弯曲成型前，要根据配料表要求长度分别截断，通常用钢筋切断机进行。主筋连接处，为保证丝头质量，钢筋宜用切割机断料。

4.3.3.2操作要点

对同规格钢筋根据不同长短搭配、统筹排料；一般先断长料，后断短料，以减少短头和损耗。避免用短尺量长料，防止产生累计误差，仗量要在工作台上标出尺寸、刻度，并设置控制断料尺寸用的挡板。切断过程中如发现劈裂、缩头或严重的弯头等，必须切除。切断后钢筋断口不得有马蹄形或起弯等现象，钢筋长度偏差不要小于±10mm。

4.3.4钢筋丝头加工 4.3.4.1加工方法

将待加工钢筋用夹钳夹紧，用特制的平板使钢筋端部与滚丝头外端面为齐，开启水泵，逆时针扳动进给手柄，使主机启动并平稳前进，钢筋首先接触到剥肋刀，用力要均匀且平稳，当滚丝轮接触钢筋后，仍需给手柄一定的力，使其能自动按螺纹前行两个或三个螺距后再去掉手柄力，使其自动进给。当完成丝头滚压长度后，机床会自动停车，启动反转按钮，滚丝头返回，完成一个丝头。

4.3.4.2操作要点

将机床安装平稳，机床主轴轴心线应处于水平位置。如有倾斜，只能使夹钳方向低于水平位置，但不低于5°。接通电源，开启冷却泵，检查冷却水的流量是否正常，同时检查限位器是否灵敏。按钢筋直径，用相应规格的试棒调整剥肋刀及滚丝轮的径向尺寸，而后锁紧。试加工确保质量无问题，方可正常加工。调整剥肋挡块及行程开关位置，保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合规定。滚轧过程中需要用水溶性切削液进行冷却和润滑，当温度低于0℃时，应掺入20%-30%钠，严禁用机油作润滑液或不加润滑液套丝。已检验合格的丝头，应立即在一端戴上保护帽，在另一端拧上连接套筒，并按规格分类码放整齐待用，且防止在搬运过程中污染、损坏丝头。 5.机具设备

序号 1 2 3 4 5 6 6 6．质量控制

名称 套丝机 滚丝机 砂轮切割机 切断机 弯曲机 丝头检验工具 单位 套 套 台 台 台 套 数量 1 1 2 1 1 2 备注 钢筋端面加工 钢筋加工 钢筋加工 加工质量检验 本表只列出来加工机械，现场施工机具主要是管钳 6.1主控项目

6.1.1钢筋的品种、规格必须符合设计要求，质量符合国家现行《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499）和《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB 13014）标准的要求。

6.1.2套筒材质应符合GB 699规定,且应有质量检验单和合格证,几何尺寸要符合要求。

6.1.3钢筋接头型式检验:钢筋螺纹接头的型式检验应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010）中的各项规定。

6.1.4钢筋连接施工过程中,应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验：

各种规格钢筋接头试件不应少于3件；

钢筋母材抗拉强度试件不应少于3根，且应取自接头试件的同一

根钢筋；

接头试件应达到现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010）中相应等级的强度要求，计算实际抗拉强度时，应采用钢筋的实际横截面积计算。

6.1.5钢筋接头强度必须达到同类型钢材强度值，接头的现场检验按验收批进行，同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同形式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批。

6.2一般项目 6.2.1加工质量检验：

6.2.1.1螺纹丝头牙形检验：牙形饱满，无断牙、秃牙缺陷，且与牙形规的牙形吻合，牙形表面光洁的为合格品。

6.2.1.2套筒用专用塞规检验。

a.随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查，应与钢筋连接套筒的规格相匹配，接头丝扣无完整丝扣外露。

6.2.1.3钢筋笼加工制作允许偏差见以下两表： 表6.2.1钢筋加工的允许偏差 序号 名 称 允许偏差（mm） ±10 ±20 1 受力钢筋顺长度方向的全长 2 弯起钢筋的弯起位置 表6.2.2钢筋笼制作吊装允许偏差 项次 项 目 允许偏差(mm) 1 2 3 4 5 7.安全措施

钢筋骨架直径 主筋间距 加强筋间距 箍筋间距 钢筋骨架垂直度 ±5 ±20 ±20 ±10 骨架长度1% 对于钢筋机械连接来说，在加工现场主要是要防止加工机械的物理伤害，正确使用机械；在钢筋连接现场，主要是注意吊装作业的安全。 8.环保措施

该工法直螺纹连接无噪声污染，无油污污染、无烟尘和弧光污染、有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。 9.资源节约

使用该工法施工所用设备功率仅为3--4KW。与电弧搭接焊相比，按连接10000只Φ28直螺纹接头计算，节电30,000 kwh。 10.效益分析

10.1接头强度高，连接质量稳定可靠

接头性能达到行业标准JGJ107-2010钢筋机械连接通用技术规程中相关规定，实现与钢筋母材等强连接，对中性能好，避免了搭接焊和电渣压力焊轴线偏心的质量通病。

10.2用料省，节能省电

剥肋滚扎直螺纹连接用钢量比单面搭接焊省钢筋8d～10d，耗电

量为闪光对焊的1/4～1/6，为单面搭接焊的1/30～1/50。

10.3适应性强，安全环保

钢筋连接仅用管钳和扳手，不用电、气，安全可靠，不受天气影响，不会对大气造成污染。 11.工程实例

共和至玉树（结古）公路A6标项目中，全线桥梁桩基7980米，其中桩基直径多，工期紧张，尤其是温泉大桥桩基桩径1.8米，地址环境恶劣，施工进度缓慢。以钻孔灌注桩和墩柱为例，对于本工程这种大桩径桩，如采用传统的焊接工艺，至少需要8个小时的时间才能完成1根桩的钢筋笼的连接下放工作，且由于各方面的影响因素，焊缝的合格率很难保证能达到100%。因此必须要选用施工方便、快捷、成功率高的施工方法和工艺。根据工程特点，我们在钻孔灌注桩、墩柱施工中，采用了滚轧直螺纹连接工艺，这两种直螺纹连接工艺的运用，提高了作业效率，保证了施工质量。

直螺纹连接无论从技术上，质量上或经济效益上考虑，均具有一定的优势，它把接头的可靠性，经济性和施工便捷性三者很好地结合在一起，是很实用的一套新技术新工艺，随着该技术工艺的不断发展，完善、提高，在桥梁施工或民用建筑等方面将会越来越得到广泛的应用。