等强直螺纹连接工艺在钢筋笼施工中的运用

2010-04-17石雅清

山西建筑 2010年17期

冯刚石雅清

1 工程概况

温州七都大桥主跨(20号～25号墩)采用68 m+3×120 m+68 m五跨预应力变截面连续箱梁结构，主墩基础共计52根钻孔灌注桩，桩径2 000 mm，施工桩长103 m，桩基钢筋笼设计长度96.832 m，主筋均为Φ 32，最小净距150 mm。

表1 钢筋笼连接工艺对比表

2 钢筋笼连接工艺的比选

1)工艺对比。针对目前钻孔灌注桩钢筋笼连接中存在的问题，我们对钢筋笼可能采取的几种连接方式的特点作了对比(见表1)。

2)工艺选择。从表1可知，钢筋笼采用等强滚轧直螺纹和墩粗直螺纹连接都属新工艺，而墩粗直螺纹连接虽然可解决钢筋笼对位问题，但由于主筋接头墩粗长度有限，无法同时对钢筋笼进行整体连接，在钢筋笼施工中无运用先例。因此，七都大桥钻孔灌注桩钢筋笼连接优先考虑采用等强直螺纹连接工艺。

3 钢筋笼等强直螺纹连接工艺试验

3.1 钢筋笼加工、对接、安放试验

1)对接、下放试验流程见图1。2)对接试验步骤:a.调平扁担梁基座，起吊、下放底节钢筋笼并穿扁担梁固定在平台基座上，其中扁担梁完全承重后，如果扁担梁不水平则需要二次调整，确保钢筋笼安放的垂直度，直螺纹接头向上;b.起吊第二节钢筋笼竖转并按标记初对位，人工挪动上节钢筋笼，微调使上下节钢筋笼接头精确对位;c.对位完毕，按圆周三等分点，利用管钳或扳手先连接3根主筋以固定上下节钢筋笼，然后逐一完成剩余主筋的连接;d.直螺纹旋满上节钢筋笼主筋上的完整丝扣(长度等于直螺纹套筒全长的1/2)为连接合格，同时现场随机截取接头作抗拉强度试验;e.连接声测管、位移管等，绑扎接头处箍筋，下放钢筋笼并固定;f.进行下一节段对接、下放，直至整个钢筋笼对接下放完成。

3.2 试验效果

通过陆地33-7号桩钢筋笼试验证明，钢筋笼采用等强直螺纹连接工艺的可操作性很强，而且具有操作简单、便捷等优点。5节钢筋笼连接共用时间336 min，平均每个接头连接时间为75 min，该时间仅相当于常规帮条焊接时间的30%左右。且该桩为工程试验桩，钢筋笼上带荷载箱、管线连接较多，耽误时间较长，我们在现场对钢筋笼起吊、对位、32根主筋连接、钢筋笼下放等主要步骤的实际时间进行了测算，每个接头时间实际为50 min左右。

3.3 改进措施

在钢筋笼对接试验中，采用靠模法制作钢筋笼在很大程度上解决了钢筋笼精确对位问题。但由于钢筋笼在转运、吊装过程中有较小变形产生，因此，钢筋笼在对位过程中仍然不是非常准确。经分析，决定对直螺纹套筒作改进，在套筒上端开导向坡口，使上节钢筋笼主筋接头较容易进入导向坡口，并在坡口的导向作用下顺利进入套筒，改进后的直螺纹套筒将在正式实施中运用。

3.4 试验结论

钢筋笼采用等强直螺纹连接工艺在33-7号陆地工程试验桩施工中运用很成功，2007年4月16日施工的41-8号桩采用帮条焊接施工时平均每个接头时间超过4 h，与之相比，时间大大缩短，证明该施工工艺是可行的，可在本项目正式实施运用。

4 钢筋笼等强直螺纹连接工艺的运用

根据工艺试验结果证明，钢筋笼采用等强直螺纹连接工艺是完全可行的，随后在2007年6月25日和27日分别在七都大桥水上主桥两根超百米钻孔灌注桩钢筋笼施工中正式实施运用，钢筋笼共8节，全部安装、下放完成时间均在8 h左右。

我们对两根水中桩钢筋笼主筋采用等强滚轧直螺纹连接工艺共14组钢筋笼连接所耗时间进行了统计，平均每节钢筋笼连接时间为68 min，此时间包括试验用的位移管、护管连接和数据线绑扎所耽误的时间，扣除此部分时间，实际每节钢筋笼连接时间可控制在50 min以内。

5 经济技术对比

经济技术对比见表2。

表2 钢筋笼连接经济技术对比表

6 钢筋笼等强直螺纹连接工艺特点及施工注意事项

6.1 工艺特点

1)直螺纹接头强度可与母材等强，符合《钢筋机械连接通用技术规程》要求;2)钢筋笼对接时只需用扳手或管钳等简单操作工具，不需要专门的机械设备;3)钢筋笼现场连接，对投入操作人员的数量和技术水平没有特殊要求;4)钢筋笼连接时间短，接头质量从外观上比较容易检查。

6.2 施工注意事项

1)钢筋笼加工时，主筋套丝前端口需用砂轮片切割，确保钢筋端面平整且应与钢筋轴线垂直;2)钢筋端部螺纹的断牙数不应多于3牙，丝扣部分牙齿缺陷每圆周内不应大于1/4周，可调螺纹长度应能使整个套筒的丝牙陷入;3)已检验合格的丝头应戴上保护帽或旋上套筒后按规格分类堆放整齐待用;4)钢筋笼加工时钢筋笼端面应与钢筋轴线垂直，钢筋笼对接加工场地要通过水准测量控制;吊装过后也应保持垂直，以保证钢筋对接的间隙满足要求;5)由于钢筋笼自重较大，到后几节起吊重量很大，钢筋笼吊点位置需进行加固处理，扁担梁的强度要满足起吊重量要求。