直螺纹套筒连接工艺设计试验方案Word格式文档下载.docx

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本表一式4份，承包单位2份,监理单位、建设单位各1份。

新建衢宁铁路段QNZJZQ-3标

直螺纹套筒机械连接工艺试验案

编制：

复核：

审批：

交隧道工程局有限公司衢宁铁路Ⅲ标项目经理部

二〇一六年九月

一、编制说明

1.1编制依据

1.双平3号大桥施工设计图纸《衢宁施（桥）—32》；

2.钢筋机械连接通用技术规程《JGJ107-2010》

3.滚轧直螺纹钢筋连接接头《JG163-2004》

4.普通螺纹公差《GB/T197-2003》

5.铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定（铁建设〔2010〕41号）

1.2编制目的

通过本工艺施工案确定的相关机械连接参数，用于指导全标段采用直螺纹套筒进行机械连接的钢筋加工施工。

二、试验工点工程概况

双平3号大桥位于省市道太乡，桥址处为山坡，较陡，地势崎岖不平，高差较大，山坡上植被茂盛，多为灌木，无裸露岩，无居民居住。

小里程桥台位于陡坡上，横向高差较大。

桥址跨越山间谷地，谷地较缓，附近有少量民房。

桥址小里程为一小型发电站双平电站，桥梁位于双平车站，为三线桥，右侧预留远期车站增建4线条件。

本桥平面位于曲线上，双平车站，分为1线单线桥和Ⅱ、3线双线桥。

其中1线桥起止里程为D1K126+113.72～DK126+480.3，中心里程为DK126+360.675，跨布置为11-32m简支T梁，桥长为366.58m；

Ⅱ、3线桥起止里程为DK126+121.1～DK126+600.25，中心里程为DK126＋360.675,跨布置为（10-32m+1-24m）简支T梁+（32+48+32）m连续箱梁，桥长479.15m。

双平3号大桥1线除5#、6#墩采用Φ1.25m钻灌注桩基础外。

其余墩台均采用φ1.0m钻灌注桩基础；

Ⅱ、3线桥台、1#、13#墩、台桩基础为Φ1.0m，其余均为Φ1.25m。

双平3号大桥共有钻灌注桩221根，C30混凝土。

双平3号大桥1线桥台采用单线T型台，桥墩除1#、2#墩采用单线圆端型实体墩外，其余采用圆端空心墩；

Ⅱ、3线台采用T桥台，台采用双线矩形台，桥墩除1#、2#墩采用单线圆端型实体墩外，其余采用圆端空心墩。

承台均为矩形承台，C30混凝土。

三、施工组织机构及施工准备

3.1施工组织机构

为确保本项目工艺试验顺利实施，项目部建立组织机构，施工组织机构图见图3.1-1所示。

衢宁铁路浙江段三标第一项目分部

项目经理：

李学辉

现场副经理：

李兵

项目总工程师：

龙小球

安全总监：

陈金龙

工程部

安质部

物资部

财务部

综合办

计合部

架子四队

质量员

工班长

领工员

材料员

技术员

试验员

队长

安全员

技术负责人

衢宁铁路浙江段三标项目部

图3.1-1施工组织机图

3.2施工准备

1、材料：

（1）钢筋：

HRB400E级φ20钢筋，生产单位为三钢闵光股份有限公司，力学性能及直径均达到《GB1499.2-2007》规要求，出场合格证编号：

01-11-16-0338442，钢筋无锈蚀和油污。

（2）直螺纹连接套筒：

螺纹规格M20.5×

2.5,适用品种HRB400E，设计接头等级为Ⅰ级，有产品合格证、套筒及套筒原材质量证明书。

2、设备：

（1）主要设备：

HGS-40C型钢筋直螺纹（剥肋）滚丝机床（功率4KW、电压380V）

（2）其它设备：

管钳、断筋机等。

3、作业条件：

（1）操作人员熟悉钢筋机械连接技术规程（JGJ107-2010）滚轧直螺纹钢筋连接接头（JG163-2004）和相关条款。

（2）380V三相交流电源。

（3）套筒无锈蚀、油脂、裂缝节疤等缺陷，尺寸符合产品质量标准要求，丝扣干净，完好无损。

（4）操作手要熟悉设备的操作规程，具备安全防护能力，防止发生挤伤、触电等事故。

4、主要控制参数：

接头性能等级、咬合丝扣数。

四、机械连接简介

1、机械连接。

机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接法。

钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。

钢筋直螺纹套筒连接是机械连接中的一种，是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待连接钢筋连接成一体的钢筋连接。

2、机械连接的特点：

（1）设备投资少，螺纹加工简单，接头强度高于钢筋母材，生产效率高，无污染，节省钢材，现场施工便。

（2）节省电能（设备功率仅为4KW），不受钢筋可焊性制约，不受季节影响，不用明火，无水灾和爆炸安全隐患。

（3）连接质量受人为因素影响小，工艺性能良好和接头质量可靠度高等优点。

五、工艺流程

工艺流程如下：

现场钢筋母材检验→钢筋端部平头→初选连接参数→直接滚轧螺纹→直螺纹扣丝检验→套筒连接→检验→确定连接参数。

1、母材检验。

钢筋母材进场时，应附有合格证及质量证明书。

在现场监理的监督下进行随机取样并检验，合格后可投入使用。

2、钢筋端部平头。

将需要滚丝的一头端部切平，保证端头无弯折，扭曲。

3、初选连接参数。

接头性能等级为Ⅰ级、钢筋端头加工丝扣数为11扣。

4、滚轧螺纹。

将需要滚轧的钢筋按要求固定在钢筋滚轧直螺纹套丝机上，根据设备使用说明、操作规程及预先选定的丝扣数进行滚轧加工。

5、直螺纹丝扣检验。

滚轧成型的丝扣螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小一致，螺纹长度，公差直径符合规要求。

6、套筒连接。

用管钳将加工好的钢筋与套筒拧紧，钢筋与套筒咬合丝扣为11扣，外露丝扣不超过1扣。

7、加工好的试件共一组，每组三个，经现场监理认可后，送试验室检验。

六、接头的设计原则和性能等级

1、接头的设计应满足强度及变形性能的要求。

2、接头连接的屈服承载力和受拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力和受拉承载力标准值的1.10倍。

3接头应根据其性能等级和应用场合，对单向拉伸性能、高应力反复拉压、大变形反复拉压、抗疲劳等各项性能确定相应的检验项目。

4、接头性能等级根据抗拉强度以及高应力和大变形条件下反复拉压性能的差异，接头应分为三个等级：

Ⅰ级：

接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或1.10筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。

Ⅱ级：

接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。

Ⅲ级：

接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的1.35倍，并具有一定的延性及反复拉压性能。

本工程钢筋直螺纹接头只用于基础筏板（用于受压构件不用于受弯拉构件）性能按Ⅰ级控制。

表6.1Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级接头的抗拉强度

接头等级

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

抗拉强度

fomst≥fost或fomst≥1.1fuk

fomst≥fuk

fomst≥1.35fyk

fomst-------接头试件实际抗拉强度

fost--------接头试件中钢筋抗拉强度实测值

fuk---------钢筋抗拉强度标准值

fyk---------钢筋屈服强度标准值

5、检验结果：

试件的抗拉断裂特征均为母材拉断，接头试件的抗拉强度均大于母材试件的抗拉强度试验编号为:

QNZJZQ3-ZJSD-J0-JXLJ-2016082703，检验结果为合格。

6、实际施工中抽检频率接头现场检验应按验收批进行。

同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型号、同规格接头，应以500个为一验收批进行检验与验收，不足500个也应作为一个验收批。

七、施工注意事项

1、钢筋接头的加工应经工艺检验合格后可进行。

2、加工钢筋接头的操作工人经厂家专业技术人员培训合格后才能上岗，人员应相对稳定。

3、加工直螺纹时钢筋端头应切平或镦平。

4、镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹。

5、钢筋端部不得有影响螺纹加工的局部游游弯曲。

6、钢筋丝头长度应满足设计要求，拧紧后的钢筋丝头不得相互接触。

7、接头安装前应检查连接件产品合格证及套筒生产批号标识；

产品合格证应包括适用钢筋直径和接头性能等级、套筒类型、生产单位、生产日期以及可追溯产品原材料力学性能和加工质量的生产批号。

8、滚轧成型的直螺纹要及时上保护套，以免在加工、搬运过程中损坏丝扣。

9、专人定期对套丝机进行检查，加工前必须对套丝机滚丝轮进行检查，发现丝牙损坏及时进行更换。

直螺纹套筒连接工艺试验数据

施工单位

中交隧道工程局有限公司

母材型号、直径

HRB400φ20

套筒规格

M20.5×

2.5

接头性能等级

试件断裂特征

断于母材

钢筋端头丝扣数

11扣

咬合丝扣数

9-10扣

检验形式

工艺检验

连接后允丝扣外露数

≤1

检验组数

1组

检验结果

合格

连接示意图

套筒适用品种

HRB400E

工艺说明：

直螺纹套筒连接是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，能过滚丝机剥肋滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根钢筋连接成一体的钢筋连接。

钢筋端头加工平整后滚轧丝扣数为11扣，连接咬合丝扣为11扣，外漏丝扣数不超1扣，取样三根检验，断裂特征为母材断裂，接头抗拉强度大于母材抗拉强度，符合Ⅰ级接头性能要求。

结论：

采用上述参数，可满足本工程施工。

直螺纹套筒安装示例

1、标准接头

本工程中加工使用的接头为标准型接头

八、直螺纹钢筋连接接头制作、安装、检验施工说明

直螺纹钢筋连接接头原材检验：

1、钢筋:

被连接钢筋应是HRB400E。

2、连接套筒连接套筒宜选用45号优质碳素结构钢或其他经型式检验符合要求的钢材，供货单位应提供质量保证书。

并应符合有关钢材的现行标准及《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107—2010）中规定的以下标准。

3、外观质量：

螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及螺纹不得有重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。

螺纹尺寸检验：

用专用的螺纹塞规检验，其塞通规应能顺利旋入，塞止规旋入长度不得超过3P（螺纹螺距，mm）如下图所示

滚轧直螺纹钢筋连接接头制作：

1、钢筋下料时不宜用热加工法切断；

钢筋端面必须平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或扭曲；

钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直，如下图。

2、丝头加工时应使用水性润滑液，不得使用油性润滑液。

3、丝头螺纹尺寸宜按GB/T196-2003确定；

有效螺纹中径尺寸公差宜满足GB/T197-2010中6f级精度规定的要求。

4、丝头有效螺纹中径的圆柱度（每个螺纹的中径）误差不得超过0.20mm。

5、标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，其他连接形式应符合产品设计要求。

6、丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。

滚轧直螺纹钢筋连接接头安装

1、在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒