钢筋连接技术简介

时间:2022-09-20 05:42:02

钢筋连接技术简介

摘要 随着钢筋混凝土结构的大型化、复杂化,选用合理的钢筋连接技术对提高工程质量、降低成本及提高生产效率有重大意义。本文介绍了钢筋连接技术的国内外发展状况及常见的钢筋连接方法。

关键词钢筋连接技术,钢筋绑扎连接,钢筋焊接连接,钢筋机械连接

中图分类号:TU391文献标识码: A

1引言

近年来,随着我国城乡建筑面积不断地增长,我国已发展成为全球最大的建筑市场。由于高层、超高层建筑越来越多,大型化、复杂化已成为钢筋混凝土结构的趋势。因此,不管是对工程质量的提高,还是提高劳动生产率以加快生产的速度或者使成本得已降低,钢筋连接技术的先进与否已变得十分重要。

2钢筋连接技术的国内外发展状况

2.1钢筋连接技术的国内研究状况

早在20世纪50~70年代,我国钢筋连接方法基本上是绑扎接头、闪光对焊、手工电弧焊这三种方法。气压焊于80年代中期开始出现;到80年代后期,电渣压力焊、水平钢筋窄间隙电弧焊、套筒挤压接头以及锥螺纹机头钢筋连接方法得到广泛应用。我国于90年代后期,自主开发了镦粗直螺纹与滚轧直螺纹连接技术。近年来,钢筋灌浆连接[1,2]接头也已经在我国开始使用,造价低、施工简单快捷的灌浆套管连接拥有广阔的应用前景。

2.2钢筋连接技术的国外研究状况

在国外,钢筋搭接与钢筋焊接均已应用广泛。在钢筋焊接方面,美国、原苏联、德国、日本、英国等许多国家均根据本国要求制定了各国自己的跟钢筋焊接有关的国家规范[3]。20世纪70年代,德国、美国、法国、日本、英国等一些工业发达国家的钢筋机械连接技术得到初步的发展,随后锥螺纹接头、直螺纹接头、套筒挤压接头等钢筋机械接头技术相继出现,在美国还出现了熔融金属充填套筒接头[4]等。近年来,钢筋灌浆连接在日本、美国、新西兰、英国、澳大利亚等国家已经进行了比较深入的研究,并且在工程实践中应用广泛。

3钢筋的连接技术的分类

钢筋的连接方式通常可分为三大类,即绑扎连接、焊接连接和机械连接。这三类连接技术又可分别细分成若干种,有各自的适用范围,其经济效益也存在着很大的差别。

3.1绑扎连接技术

绑扎搭接连接主要是依靠混凝土与钢筋之间的粘聚力、咬合力等对钢筋进行连接。需要有一定的配箍来对其进行约束,防止两跟钢筋之间出现混凝土出现裂缝,甚至两根钢筋相互分离发生破坏。这种传统的连接方式,不仅搭接长度大浪费材料,增加了建筑物的恒载;而且受力性能差,将会使工程的质量受到影响。

3.2焊接连接技术

焊接连接主要是依靠金属熔融后将两根受力钢筋粘结在一起来对钢筋进行连接。通过不同的焊接方法,可以有效的对不同情况下的钢筋进行连接,但是钢筋的焊接质量受到很多因素影响,因此焊接操作人员均需经过专业的培训。目前,我国常用的焊接方法有以下几种。

3.2.1电阻点焊连接

电阻点焊连接是一种压焊方法,通过利用安放成交叉叠接形式的两根钢筋的接触电阻在通电后钢筋端部发热熔化,然后加压使其形成焊点。

3.2.2闪光对焊连接

闪光对焊连接分为连续闪光和预热闪光两种对焊方法,主要连接原理是因钢筋对口处接触电阻较大,通电后产生大量热量使钢筋熔化,然后对钢筋进行连接。

3.2.3电弧焊连接

电弧焊连接是一种熔焊连接方法,主要是利用焊条与钢筋通电后产生的电弧热通过进行焊接。

3.2.4电渣压力焊连接

电渣压力焊是在竖向对齐安放的两根钢筋间隙处加焊药,在焊接电流作用下接口处产生电弧热和电阻热,使得钢筋熔化,再对其加压完成连接的一种焊接方法。

3.2.5气压焊连接

气压焊连接是将钢筋头在氧、乙炔火焰下加热,当加热到适当状态后,对钢筋施加压力形成焊接接头。

3.3机械连接技术

与传统的钢筋连接方法相比钢筋机械连接有接头性能稳定可靠、施工效率高、应用范围广、环保、节约钢材和能源等许多优点。钢筋机械连接技术是一种间接传力连接形式,主要是通过钢筋与连接套筒之间的作用来实现钢筋间力的传递。钢筋与套筒之间力的传递形式多样,如套筒挤压变形后对钢筋的咬合、钢筋轧制螺纹与套筒螺纹的楔合、浇注高强胶凝材料将钢筋与套筒胶合等。根据力的传递形式的不同,钢筋机械连接技术分为许多种类,常见的钢筋机械连接技术有以下几种。

3.3.1套筒冷挤压连接技术

套筒冷挤压连接连接技术[5,6]又可按挤压方式的不同进一步细分为钢筋径向挤压连接和钢筋轴向挤压连接两种。钢筋径向挤压连接是用专用钢套筒套在两根钢筋端部连接处,通过挤压机在套筒侧向施加压力,是套筒受挤压变形后与钢筋横肋紧紧咬合来实现钢筋的连接。钢筋轴向挤压连接是把连接两根钢筋的金属套筒用挤压机的压模沿套筒轴向对技术套筒进行冷挤压,将套筒及其内部钢筋紧密连接的连接方法。

3.3.2锥螺纹接头连接

锥螺纹接头连接是预先在工厂制作生产锥形螺纹套筒,让后将两根钢筋在套筒内对接在一起,利用套筒与钢筋之间的螺纹间的楔合来传力。因在锥螺纹的加工过程中母材面积减小,与母材相比接头的强度有削弱。虽然等强锥螺纹接头[7]的产生弥补了其强度不足的缺点,但是锥螺纹连接的接头质量还是不容易保证。

3.3.3直螺纹接头连接

直螺纹接头连接形式种类较多,镦粗直螺纹连接和滚压直螺纹连接是其中常见的两种。镦粗直螺纹连接为保证接头强度不低于母材,现将钢筋端头用镦粗设备进行敦粗,再对墩头进行加工,使其螺纹直径不小于钢筋母材直径。滚压直螺纹连接目前常用的连接方法有直接滚压螺纹连接、挤压肋滚压螺纹连接、剥肋滚压螺纹连接三种类型。

3.3.4精轧螺纹钢筋连接

精轧螺纹钢筋是直接用在轧钢厂中轧制的一种表面以螺旋形沟槽代替纵肋的特种钢筋。这种生产量小、成本高,在工程中应用不广泛。

3.3.5活套式带肋钢筋连接

活套式带肋钢筋连接是在两根对齐的待对接钢筋端部用两个特制半圆形套筒扣合,再用专用的压钳将套筒的套箍沿轴向压紧,使套筒与钢筋相互挤紧,共同作用。目前,这种特质套筒的产量及品种都很少,不能满足工程建设的需要。

3.3.6水泥灌浆充填套筒接头连接

水泥灌浆充填套筒接头连接是将连接钢筋插入特制的高强圆形套筒,然后通过注浆机将没有收缩性的高强度的灌浆料注入套筒内,待灌浆材料凝结硬化,将两根钢筋与套筒牢固的连接在一起。

4结语

近年来,钢筋连接技术发展迅速,其应用已成为工程施工中的一个重要环节,选用不同的钢筋连接方式将直接影响到施工速度与成本,也将对工程质量产生影响。

钢筋搭接连接施工简单,对能源、设备和工人技术水平要求低,受气候与环境的影响小;但是浪费钢材,受力性能差。筋焊接连接技术相对节省了钢材,提高了接头质量,但钢筋的焊接质量受很多因素的影响,容易出现焊接缺陷。焊接对能源、设备和工人技术水平要求都较高。质量可靠的钢筋焊接连接技术是良好的钢筋连接方式。与传统的钢筋连接方法相比钢筋机械连接有接头性能稳定可靠、施工效率高、应用范围广、环保、节约钢材和能源等许多优点,是比较理想的钢筋连接方法。

对于不同的工程,考虑多方面因素,选用经济、合理、可行的钢筋连接方法,将对提高工程质量、降低成本及加快工程进度有重大意义。此外,积极研发新型钢筋连接技术,满足对不同工程的需求,将对我国建筑水平的发展起到积极地推进作用。

参考文献

[1]杨杨.钢筋的套筒灌浆连接新技术[J].施工技术,1995,5:45-46.

[2]吴子良.钢筋套筒灌浆连接技术[J].住宅产业,2011,6:59-61.

[3]陈洁,徐波,陆云高.钢筋连接技术展望[J].江苏建筑,2002,1 :33-36.

[4]沈伦德.采用“基围接驳”的钢筋连接法[J].28-29

[5]李荣元.高层建筑施工中的几种钢筋连接作法[J].建筑科技,1(20):29-31.

[6]赵智,陈伟.大力推广带助钢筋套筒挤压连接技术努力提高我国钢筋连接技术水平[J].陕西建筑,2000,1,37-38.

[7]张占锋,王剑.钢筋等强镦粗直螺纹连接技术[J].水力发电,2002,8:65-66.

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