装配整体式混凝土结构钢筋连接技术及应用

(整期优先)网络出版时间:2023-10-13
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装配整体式混凝土结构钢筋连接技术及应用

杨自强 陈秋楠 刘流 陶蕾

中国建筑第五工程局有限公司  湖南长沙 410000

摘要:装配整体石混凝土建筑作为新型产业,各方存在一定不足与问题,特别是钢筋构件的连接,能够影响建筑耐久性与抗震性,必须合理应用钢筋连接技术。为此,文章以装配整体式混凝土结构钢筋连接技术为切入点,分析套筒灌浆连接、约束浆锚连接、冷挤压套筒连接、MBT接头的技术机制,以此为基础,提出应用措施,从而为相关工作者提供参考。

关键词:装配整体式混凝土结构;钢筋连接技术;应用

引言:

我国房地产不断发展下,装配整体式结构由于施工速度快、工业化较高、产品质量好、整体性能佳等优点,得到迅速使用与推广,解决现浇式施工不足,成为建筑业主要发展趋势。而装配整体式结构中,钢筋连接作为确保结构整体性与钢筋传力的关键,不同连接形式对项目工期、总造价具有直接影响。因此,在装配整体石混凝土结构中,应当做好钢筋连接工作,简化连接方式,从而提高施工质量。

1装配整体式混凝土结构钢筋连接技术

1.1套筒灌浆连接

套头灌浆技术作为机械接头的一种,是较为成熟的连接构件技术,适用于装配整体式施工方式,能够分别操作钢筋连接与构件吊装,性能安全、稳定可靠,操作便捷,对操作人员与设备要求简单[1]。在灌浆套头接头中,依靠机械咬合与材料粘结作用实现力的传递,力的作用下,钢筋传力是从钢筋、灌浆料、套筒、灌浆料到连接钢筋。

灌浆套筒连接中,能够对12-40mm直径变形钢筋进行连接。现有钢筋套筒按照不同制作方式,可分为机械加工与铸造套筒,材料性能见表1。

表1  套筒制作材料要求

项目

机械加工

铸造

材料

优质碳素结构钢、合金结构钢

球墨铸铁

性能指标

抗拉强度

≥600MPa

≥550MPa

断后生产率

≥16%

≥5%

屈服强度

≥355MPa

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硬度

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180-250HBW

球化率

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≥82%

连接套筒灌浆料由外加剂、细骨料、水泥构成,具有微膨胀、高强、早强、流动性良好等性能。灌浆料使用时,温度要求>5℃。并且,为保证该方法钢筋连接有效性,在灌浆套筒内,钢筋应保证锚固长度能够传递应力;灌浆材料力学性能符合国家规范,按照说明书要求和灌浆料、钢筋配套使用。

1.2约束浆锚连接

约束浆锚连接也称为间接搭,是将钢筋插入内壁是螺旋状或波纹状的预留孔内,通过一定加强方式,提高搭接钢筋性能。孔道内钢筋深入搭接长度,通过排气孔、灌浆孔与孔洞连接,向其注入微膨胀水泥基浆料,进而实现钢筋力的连接[2]。在钢筋连接中,使用波纹管与螺旋箍筋加固均能保证连接可靠性,耗能能力、构件承载力性能优质。而约束浆锚连接采取插入式预留孔灌浆方式,为保证施工质量,需定位钢筋,将成孔用带螺纹肋钢管插入箍筋内定位安装,预留出气孔与注浆孔部位安装PVC管,振捣浇筑混凝土。混凝土初凝后,将旋出成孔钢管拔出,可形成螺旋纹预留孔。

1.3冷挤压套筒连接

冷挤压套筒连接方式,将钢筋连接在套筒两端,保证连接时钢筋符合要求。确定位置后,套筒外部即可利用机械压力方式挤压套筒,使得套筒塑性变形,与带肋钢筋咬合紧密,实现套筒受力传递,提高钢筋连接效果[3]。而套筒使用冷拔无缝钢管,具有承载力大的优点,不同生产厂家的套同型号,能够连接直径不同的钢筋。接头挤压时,根据不同挤压方式,可分为径向挤压与轴向挤压。该方法具有节省成本、施工便捷、环境要求低等优点,连接钢筋范围广,工人操作快,没有焊接明火,不受天气与自然环境约束,相比焊接钢筋可提高3-5倍工效,肉眼即可对接头合格性进行判断。

1.4 MBT接头连接

MBT钢筋连接接头也称为钢筋复合连接接头,使得连接钢筋不受受力制约,且接头与ISO9001标准相符。该方法是利用套筒横向剪切螺钉与纵向齿条与钢筋咬合完成钢筋连接,具有技术要求小、施工便利的优点,经济性较高。钢筋连接相比挤压钢筋变形较小,强度相对完整,外形保持原样。但是,MBT接头也存在无《钢筋机械连接技术规程》情况,必须对接头进行试验,接头外直径较大,保护层厚度较小。

2装配整体式混凝土结构钢筋连接技术应用措施

2.1加强施工准备

在钢筋连接中,应结合工程情况制定专项机械连接施工方案,报送至监理单位做好审核工作,认真开展技术交底、质量交底工作,特别是构件钢筋复杂受力节点,及与技术标准冲突位置,必须提前与涉及单位洽谈,形成记录文件。并且,在安装、加工前,还要核实钢筋连接节点的接头率,保证符合技术标准与设计标准,使用的模板也能保证保护层厚度。面对复杂施工环境,由各参建方进行协商调整,制作接头试件,确保连接实体一致性。

2.2强化材料检验

在材料质量管理中,要求根据实际,按照技术标准验收原料配件,建立相关台账,做好进场连接件、钢筋及混凝土预制构件的检验及验收工作,做好构配件与材料把关工作。此过程中,工作人员必须检查预制构件与原材料的几何尺寸、外观质量、型号类型,对于材料的性能检验报告、出厂合格证明文件等现场核对。并对材料构配件工艺、力学性能检验,保证构配件与材料符合技术标准。以冷挤压套筒连接为例,原料由被连接钢筋决定,选择适当压延加工钢材,多选用Q275、Q235碳素钢筋,屈服强度在205-350MPa,断后生产率≥20%,抗拉强度335-500MPa。不同套筒连接直径不同钢筋,运输及存放仓库时分门别类,以免造成钢筋混乱,影响连接质量。特别是套筒存放需小心,保持干净,以免生锈。

2.3控制加工质量

在钢筋加工与安装中,执行三检制,自检合格后,报送监理进行验收,放入成品区保护,采取企业成型保护方法或使用成品保护套,严格按照加工材料顺序,标记检查标识。此过程中,施工人员必须注重模板支撑系统、钢筋安装、吊装等环节,保证支撑系统在安装、吊装、连接全过程的强度、刚度及稳定性。还要控制混凝土现浇时预留钢筋位置,使用模具定位模式,保证与混凝土预制构件连接钢筋部位符合验收要求。安装与检查钢筋机械连接时,使用扭力扳手与标准量规,保证接头质量。

结论:传统现浇混凝土施工中,生产效率不高、投入人力资源较多,过多依赖工人水平,不仅破坏周围环境,也存在一定安全隐患,使得装配整体式混凝土结构成为未来发展趋势。为提高装配整体式混凝土结构质量,必须做好钢筋连接工作,合理应用套筒灌浆连接、约束浆锚连接、冷挤压套筒连接、MBT接头技术,从而提高工程产品可靠性与稳定性。

参考文献:

[1]徐文汉,王宝峰,刘逾亮等.劲性混凝土结构钢筋连接技术探讨[J].建筑技术,2023,54(05):554-557.

[2]朱俊成,余欢,石思源.装配整体式混凝土结构钢筋连接技术及应用[J].建筑技术开发,2021,48(17):13-14.

[3]王峰,刘智弘,綦赫等.基于装配式混凝土结构中的钢筋机械连接质量控制研究[J].工程质量,2023,41(06):60-63+71.

作者简介:杨自强( 1996-)男,汉,辽宁丹东市人,本科 ,助理工程师,研究方向:建筑工程。