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装配式钢筋连接套筒安装关键技术研究
编辑:扬州中亿鑫达金属制品有限公司   时间:2020-08-25

装配式钢筋连接技术是钢筋工程工业化应用与推广的关键所在,钢筋笼在安装过程中对钢筋定位的精准定位、预留插筋长度精确控制、及操作简单等是现场快速装配的关键。因此,通过系列研究,发明了一套能快速、精准对接钢筋笼的连接装置,该装置能准确固定钢筋定位,连接操作快速且不受吊装晃动的影响,同时节约制作成本,提高钢筋连接套筒安装的效率和质量。

     目前国内主要是对桩基础等钢筋笼的辅助连接结构进行研究,通过上下连接套筒与上下主筋连接,上下连接套筒之间的相互嵌合形成连接。成型钢筋笼的连接方式常用的有搭接、正反丝套筒、冷挤压、灌浆套筒 [1-4],与传统单根钢筋连接不同,成型钢筋笼的连接是多根钢筋同时连接,造成搭接施工不方便,而且钢筋笼成型后不能移动钢筋,所以正反丝套筒不适用(无法调整横向偏移),同时,成型钢筋笼安装时通常需要吊装作业,吊机等待不能太久,那么笨重的冷挤压套筒连接及费时的灌浆套筒连接同样不合适 [5]。基于以上成型钢筋笼连接的特殊性,有必要对成型钢筋笼连接效率低和准确性低的问题进一步解决,通过提高安装过程中施工连接工艺,采取可调节的钢筋笼辅助连接装置,有效地提高成型钢筋笼连接效率,保证了钢筋笼安装的准确性。

1 钢筋套筒连接技术分析

1.1 正反丝直螺纹套筒连接

正反丝套筒连接适用于当钢筋不能转动的位置,可以用左右旋螺纹连接套筒来连接。它要求将连接套筒的一端以及相应一侧的钢筋丝头加工成左旋螺纹,连接时左右旋螺纹连接套分别对着相应的左右旋螺纹丝头后,旋转套筒,则两边钢筋向连接套中间靠拢、旋进至顶头,从而实现方便快捷的连接。但根据正反丝直螺纹套筒连接试验表明,由于正反丝的特性,此连接方法对主筋横向偏差要求较高,偏差大了难以完成全部主筋的连接。正反丝套筒连接使用在钢筋笼上时:需事先将单根钢筋用套筒连接好,通过模具定位架成型。但由于正反丝的特性,钢筋笼成型后它需要每个接头同时拧出才能拆卸,单个接头拧出会产生偏移现象,钢筋笼就拆卸不了,加上普通螺纹和套筒连接需要用到活动扳手,所以钢筋笼成型后基本不能分离,对钢筋成型时的精度要求极高。

1.2 墩粗直螺纹套筒连接

利用墩粗机先将钢筋端部墩粗,再对墩粗段进行套丝,通过钢筋端头特制的直螺纹套筒咬合形成整体的一种连接方式 [6]。连接时先将锁紧螺母和连接套筒按从下到上的顺序拧到下部连接钢筋,使下部钢筋丝头略高出于连接套筒,在上部连接钢筋与下部连接钢筋对齐后,将连接套筒拧至上下部钢筋的中间位置,并用锁紧螺母锁死。它的主要优势是墩粗段钢筋切削螺纹后所得截面面积大于钢筋原截面面积,即螺纹不削弱截面,从而确保接头强度大于钢筋母材强度 [7]。但在试验过程中,墩粗的接头增加的直径不满足套筒拧到螺纹接头下方的要求,不能实现退位式安装(退位式安装是指通过将套筒拧到钢筋下部未剥肋处,待接头对齐后再向上拧紧),需要经过一定的处理才可解决,同时需要加锁紧螺母锁固,否则无法稳定连接。此方式相对正反丝套筒连接对主筋横向偏差要求稍微低一点,有一定的调节钢筋横向偏移的能力。


1.3 普通剥肋直螺纹套筒连接

普通剥肋直螺纹套筒连接在墩粗直螺纹套筒连接的基础上稍作调整的一种方式,通过把螺纹杆长度加长一定长度,以解决接头被墩粗过后,套筒无法拧到接头下方的问题。但是将螺纹后面一段车小一圈进行剥肋,连接后会达不到等强度要求,与上述墩粗直螺纹套筒连接一样,需要加锁紧螺母锁固,否则无法稳定连接 [8]。正常情况下的钢筋连接采用的是标准型直螺纹套筒,钢筋接头按照标准采用剥肋工艺进行剥肋后套丝,其应用广泛,标准化程度高,主要应用在单根钢筋连接上。

综上所述,不同的成型钢筋连接套筒方式的试验分析,无论何种连接方式,在钢筋笼的应用上都存在局限性即对接精度不足,而为了准确对接钢筋笼需要长时间维持吊装状态,显然不符合实际施工适用性和经济性要求。因此,解决如何使钢筋笼精准对接定位成为首要问题之一,通过改进安装过程中的施工工艺,采用可调节的钢筋笼对接辅助连接装置,保持吊装过程的连续稳定及快速连接。

2 装配式钢筋辅助连接装置的研发

传统单根钢筋连接与装配式钢筋连接不同,对于传统单根钢筋连接要求不高,只要符合连接后的强度要求即可,施工相对简单、方便。但对于装配式钢筋部品来说,需先行钢筋笼成型,再通过连接工具形成整体,此过程严重依赖吊装操作水平及需要多次调整钢筋笼位置和对接距离,并且在调整过程中缺少一个定位的装置,保证钢筋笼能够垂直于楼板,这样导致调整时间过长,影响对接效率。目前国内主要是对桩基础等钢筋笼的辅助连接结构进行研究,通过上下连接套筒与上下主筋连接,上下连接套筒之间相互嵌合形成连接。这种方式适合现场钢筋笼数量较少的桩基础应用场景,对于房建项目中高密集、高效率的钢筋应用场景并不适用,没有达到高效率及经济性的要求。

那么,为了有效提高房建项目适用性,结合现有房建钢筋工程相关应用规范,发明一种钢筋笼对接辅助连接装置以提高钢筋笼对接的效率,保证安装的准确性。在解决上下连接套筒与上下主筋连接的前提下,研发一种可调节的钢筋笼对接辅助连接装置,有效提高钢筋笼对接效率。


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