钢筋接头连接的技术经济论文范文

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1机械连接工艺

机械连接是近年来发展起来的一种钢筋连接方式，通过连贯于两根钢筋之间的套筒来实现钢筋的传力，是间接传力的一种形式。钢筋与套筒之间的传力可通过挤压变形的咬合、螺纹之间的楔合、灌注高强胶凝材料的胶合等形式实现。机械连接的主要方式有:径向和轴向挤压连接、锥螺纹连接、镦粗直螺纹连接、滚轧直螺纹连接等形式。1)钢筋冷挤压连接接头。由于手工电弧焊的生产效率低、成本高，经过市场调查和分析钢筋冷挤压连接方式的工艺，发现冷挤压钢筋连接这种一种机械连接方式的生产效率比手工电弧焊有了较大的提高。钢筋机械冷挤压连接接头方式如图3。冷挤压连接钢筋的基本原理是:将两个待连接的螺纹钢筋通过光面套筒连接起来，再在套筒外面施加机械力挤压套筒，套筒收缩后将套筒内的钢筋肋嵌入其中，相互咬合，从而达到传递受力和钢筋连接的目的。工程施工中一个接头的两个挤压端是分别进行的，一端与加长的钢筋连接，另一端与原钢筋连接。与加长钢筋的连接可以在工厂内完成，场内作业不需移动设备，只需由人工搬动钢筋与套筒，效率较高;而另一端则必须在现场与已安装的钢筋进行对接，就必须移动设备与已安装好的钢筋对接，由于一部分钢筋是悬空对接，需要搭设简易的设备平台，施工很不方便，这样就大大地降低了生产效率，所以在施工中不可能大面积推广。但应当看到冷挤压钢筋连接方式实现了部分的作业工厂化，在生产效率上有一定的提高，在生产成本费用上也有所降低，钢筋冷挤压连接单个接头成本费用见表2，冷挤压连接与手工焊接的单个接头的成本费用对比情况如表3所示。

从表3可以看出，在连接Φ28mm以上的钢筋时，采用冷挤压工艺的成本比采用手工电弧焊工艺的成本降低了约1/3，且随着钢筋直径的增加，成本降低更加明显。2)钢筋螺纹连接。钢筋冷挤压连接工艺实现了部分的作业工厂化，生产效率得到了部分提高，为了进一步提高效率和提高成本，寻求一种生产完全工厂化的工艺。经过调查选择钢筋螺纹连接工艺进行试验分析。钢筋螺纹连接的形式很多，有直螺纹连接、锥螺纹连接、正反丝直螺纹连接、镦粗螺纹连接等。在施工中经过实际操作、比较，镦粗螺纹连接在生产效率、生产成本费用上均具有较大的优势，钢筋镦粗螺纹连接如图4。钢筋镦粗螺纹连接的工作原理是:将待连接的钢筋接头部位镦粗，然后在镦粗部位加工螺纹丝扣，最后用螺纹套筒将钢筋联接起来。钢筋采用镦粗机镦粗，镦粗控制参数包括:镦粗压力、镦粗基圆值、镦粗缩短尺寸和镦粗长度等。镦粗后在螺纹套丝机上进行丝头加工，丝头加工时应当加入水溶性切削液。套筒加工与钢筋螺纹生产全部实现了工厂化。在安装大直径钢筋和圆弧钢筋时更显出其优越性，降低了现场的施工难度，非专业技术人员经过培训即可操作，提高了生产效率，钢筋镦粗和套丝可以预先完成，不占工期。加工1个丝头只需30～120s。连接1个接头只需1min左右。钢筋端部经冷镦后，钢筋直径变大，钢材强度变大，端部冷墩加工后材料强度通常可提高10%～20%，接头的强度不低于钢筋本身的强度，因此又被称为等强度钢筋接头(达到SA级钢筋接头标准)。镦粗螺纹连接要保证质量应把握3个方面:①连接套筒自身的强度要满足要求;②螺纹加工的质量要保证;③现场安装时质量要保证。其中套筒材料选用45号钢或其他低合金钢，当它与钢筋同时受力时要后于钢筋本体破坏。在套筒断面设计时，套筒抗拉承载力标准值是按大于被连接钢筋的抗拉承载力标准值的1．15倍考虑的。钢筋镦粗螺纹的丝头与套筒均可实现工厂化生产加工，施工现场安装仅用螺纹套筒将钢筋连接起来即可，在生产效率上得到了较大的提高，施工成本也相应降低，钢筋镦粗螺纹连接单个接头成本费用如表4。

2功能指标及成本对比

1)接头成本分析。手工焊接、冷挤压连接与螺纹连接的单个钢筋接头的成本费用对比如表5。从表5中可以看出，在采用冷挤压连接和钢筋镦粗螺纹连接工艺后，钢筋制安的施工成本有了一个较大幅度地下降，尤其是钢筋镦粗螺纹连接，在连接Φ28mm及其以上的钢筋时经济效益更明显。2)功能指标分析。选取钢材消耗、抗疲劳性能等功能指标对两种机械连接的方式进行对比，如表6。可见，钢筋镦粗直螺纹连接方案功能指数大于钢筋机械冷挤压方案，钢筋镦粗直螺纹连接工艺方案较优。

3结语

钢筋混凝土施工过程中，钢筋接头所采用的技术对工程进度和质量的影响较大，经过经济和技术对比分析发现，连接的钢筋直径在28mm以上时，手工焊的成本远远高出机械连接方式，且手工焊接质量难以控制，而机械连接方式中，钢筋镦粗直螺纹连接功能指标优越性较好。在水电工程的设计和实际施工当中，应当在严格按照规范要求的前提下，优先考虑采用新技术、新工艺。新型的钢筋接头连接工艺，不仅提升了接头部位连接性能，而且降低了成本，提高了效率。更为重要的是，在提倡节约资源和绿色环保施工的今天，机械的连接方式，减少了搭接钢筋长度，节约了钢材，同时避免了传统电弧，电渣等焊接形式带来的环境污染，具有一定的社会和环境效益。

作者：陈希东陈晓丽王红瑞单位：北京中水新华灌排技术有限公司北京淼鑫节水技术开发有限公司