007采用钢筋机械连接提高经济效益.docx
《007采用钢筋机械连接提高经济效益.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《007采用钢筋机械连接提高经济效益.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
007采用钢筋机械连接提高经济效益
采用钢筋机械连接
提高经济效益
单位：
国网山西供电工程承装公司
小组名称：
探索者QC小组
一、QC小组情况
探索者QC小组成立于2011年9月2日，小组成员共有6人，小组成员详细情况如下表：
小组名称
国网山西供电承装公司探索者QC小组
成立时间
2011年9月
注册时间
2011年9月
小组类型
现场型
活动时间
2013年11月—
2014年03月
小组长
邱明伟
小组人数
6人
QC小组成员详细情况表
序号
姓名
文化程度
职称
职务
组内分工
1
王福军
大专
工程师
项目经理
业务指导
2
邱明伟
本科
工程师
项目总工
组长
3
康云泽
大专
技术员
质量专责
组员
4
赵朝君
大专
技术员
技术专责
组员
5
张涛
大专
技术员
技术专责
组员
6
李跃奎
大专
技术员
技术专责
组员
二、工程简介
西安南～信义750kV输电线路工程III标线路长度为43.976km。
线路途经陕西省渭南市临渭区。
全线基础共93基，混凝土方量9732m3，钢筋856t。
工程地形主要为黄土残塬、黄土梁及洼地地貌单元。
工程所在地沟壑纵横，海拔高程在340-960m之间起伏。
沿线农田、果园、树林数量众多。
由于道路弯曲，基础材料运输，由其是钢筋的运输非常不便。
三、选择课题
为解决主筋过长运输不便的问题，需要采用钢筋在工地连接的方法。
钢筋截面大还意味着需花费大量时间在焊接作业上。
渭南地区气候干燥，沿线农田、果园众多，植被茂密。
采用普通焊接方式的话，需要将焊接设备运输到山顶等复杂地形，受场地限制也无法达到良好的焊接质量。
因焊接有明火，极容易引起火灾，所以普通的焊接作业方式不适用于本工程。
钢筋接头焊接用钢极大的增加了材料费用支出，形成了材料浪费，为了节省钢材，提高经济效益，急需一种更经济实用的连接方法。
钢筋机械连接技术是一种新型的钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的第三代“钢筋接头”，具有接头强度高于钢筋母材，速度比电焊快、无污染、节省钢材等优点。
钢筋可在材料站加工完成后，运输到现场再组装，极大的降低了运输要求。
同时节省了大量的焊接时间，极大的提高了钢筋加工效率。
因此决定采用钢筋机械连接作为本工程的钢筋连接方式。
四、现状调查
目前，市场上常用的机械连接接头主要有套筒挤压型接头、锥螺纹连接接头、直螺纹连接接头三大类。
套筒挤压连接接头：
通过挤压力使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。
有两种形式，径向挤压连接和轴向挤压连接。
由于轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定，没有得到推广；而径向挤压连接技术，连接接头得到了大面积推广使用。
现在工程中使用的套筒挤压连接接头，都是径向挤压连接。
由于其优良的质量，套筒挤压连接接头在我国广泛应用于建筑工程中。
锥螺纹连接接头：
通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。
锥螺纹连接技术的诞生克服了套筒挤压连接技术存在的不足。
锥螺纹丝头完全是提前预制，现场连接占用工期短，现场只需用力矩扳手操作，不需搬动设备和拉扯电线，深受各施工单位的好评。
但是锥螺纹连接接头质量不够稳定。
由于加工螺纹的锥螺纹小径削弱了母材的横截面积，从而降低了接头强度，一般只能达到母材实际抗拉强度的85～95%。
我国的锥螺纹连接技术和国外相比还存在一定差距，最突出的一个问题就是螺距单一，从直径16～40mm钢筋采用螺距都为2.5mm，而2.5mm螺距最适合于直径22mm钢筋的连接，太粗或太细钢筋连接的强度都不理想，尤其是直径为36mm,40mm钢筋的锥螺纹连接，很难达到母材实际抗拉强度的0.9倍。
由于锥螺纹连接技术具有施工速度快、接头成本低的特点，自推广以来也得到了较大范围的推广使用，但由于存在的缺陷较大，逐渐被直螺纹连接接头所代替。
等强度直螺纹连接接头：
是钢筋连接的国际最新潮流，接头质量稳定可靠，连接强度高，可与套筒挤压连接接头相媲美，而且又具有锥螺纹接头施工方便、速度快的特点，因此直螺纹连接技术的出现给钢筋连接技术带来了质的飞跃。
目前我国直螺纹连接技术呈现出百花齐放的景象，出现了多种直螺纹连接形式。
直螺纹连接接头主要有镦粗直螺纹连接接头和滚压直螺纹连接接头。
这两种工艺采用不同的加工方式，增强钢筋端头螺纹的承载能力，达到接头与钢筋母材等强的目的。
目前，国内常见的滚压直螺纹连接接头有三种类型：
直接滚压螺纹、挤（碾）压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹。
这三种形式连接接头获得的螺纹精度及尺寸不同，接头质量也存在一定差异。
（1）直接滚压直螺纹连接接头：
其优点是：
螺纹加工简单，设备投入少，不足之处在于螺纹精度差，存在虚假螺纹现象。
由于钢筋粗细不均，公差大，加工的螺纹直径大小不一致，给现场施工造成困难，使套筒与丝头配合松紧不一致，有个别接头出现拉脱现象。
由于钢筋直径变化及横纵肋的影响，使滚丝轮寿命降低，增加接头的附加成本，现场施工易损件更换频繁。
（2）挤（碾）压肋滚压直螺纹连接接头：
这种连接接头是用专用挤压设备先将钢筋的横肋和纵肋进行预压平处理，然后再滚压螺纹，目的是减轻钢筋肋对成型螺纹精度的影响。
其特点是：
成型螺纹精度相对直接滚压有一定提高，但仍不能从根本上解决钢筋直径大小不一致对成型螺纹精度的影响，而且螺纹加工需要两道工序，两套设备完成。
（3）剥肋滚压直螺纹连接接头：
其工艺是先将钢筋端部的横肋和纵肋进行剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后再进行螺纹滚压成型。
剥肋滚压直螺纹连接技术是由中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院研制开发的钢筋等强度直螺纹连接接头的一种新型式，为国内外首创。
通过对现有HRB335、HRB400钢筋进行的型式试验、疲劳试验、耐低温试验以及大量的工程应用，证明接头性能不仅达到了《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010中Ⅰ级接头性能要求，实现了等强度连接，而且接头还具有优良的抗疲劳性能和抗低温性能。
接头通过200万次疲劳强度试验，接头处无破坏，在-40℃低温下试验，接头仍能达到与母材等强连接。
剥肋滚压直螺纹连接技术不仅适用于直径为16～40mm（近期又扩展到直径12～50mm）HRB335、HRB400级钢筋在任意方向和位置的同、异径连接，而且还可应用于要求充分发挥钢筋强度和对接头延性要求高的混凝土结构以及对疲劳性能要求高的混凝土结构中。
五、设定目标
1.机械连接强度达到同等级焊接强度。
2.降低钢筋连接成本。
3.加快钢筋连接速度。
4降低钢筋运输成本。
六、分析原因
随着电力线路电压等级的提升，电力基础工程的要求也不断提高，基础工程所使用的钢筋截面不断增大，长度不断增加。
西安南-信义750kV工程基础主筋规格多为Φ32。
在送电线路施工中最常用的搭接焊，焊接一次需时间20分钟左右，接头处用钢量2kg左右，长时间大规模焊接时，对电焊工有着极高业务素质和体力要求，同时缓慢的焊接速度也制约着钢筋加工进度。
焊接完成后的主筋长度过长，在运输过程中极不方便。
在山地、果园及树林等运输条件差的地形，主筋长度过长会加大运输的转弯半径，在个别地方会造成无法运输的情况发生。
如果在施工现场焊接钢筋，需要将焊机和动力线转移至现场，也需要花费大量人力物力。
同时在农田、果园及林区焊接作业极易产生火灾，存在较大风险。
七、确定主要原因
要因确定表
序号
原因
原因分析
对策
要因确定
1
钢筋接头
焊接速度
采用直螺纹连接
主
2
运输
山地运输
正常运输到位后连接
主
3
钢筋用量大
焊接规定
采用直螺纹连接
主
4
焊接后微弯处理
焊接规定
采用直螺纹连接
主
八、制定对策
对策表
序号
要因
对策
目标
措施
地点
1
钢筋接头
采用直螺纹连接
符合规范要求
采用直螺纹滚丝机代替
材料站
2
运输
到位后连接
节省运输费用
正常运输
施工现场
3
钢筋用量大
采用直螺纹连接
节省材料费用
采用套筒连接
材料站
4
焊接后微弯处理
焊接规定
节省加工时间
采用套筒连接
材料站
九、实施对策
采用机械连接方式。
选取剥肋滚压直螺纹连接方法做为对策。
1．钢筋接头
清除机床上的附着物，清洗各部油封，检查各连接件是否松动，水盘、接屑盘安放稳妥；将机床安放平稳，输出轴轴心线应处于水平位置工作；向减速机内加入齿轮油，齿轮油应每3-6个月更换一次。
加水把切削液或防锈水通过水盘倒入冷却液箱中。
合上配电箱电源总开关，按下启动按钮。
检查冷却泵旋转方向，冷却液应供应充足，回水流畅；检查功能开关盒停止按钮和正、反转启动按钮是否工作。
检查前后两个行程开关的常闭触点动作是否正常。
向滚压头磨擦部位注油，润滑机床，空载操作，进给、回车、开机、停机等功能，运行正常后停机。
滚压头的长度是通过调整行程控制块的位置，使其位置配合满足钢筋丝头的有效长度内，锁定行程控制挡板即可，有效长度以环规为准。
关闭电源，转动进给手柄，使减速机后撤至行程控制挡板顶住底座为止，将待加工的钢筋卡在虎钳上，钢筋伸出长度以其端面与滚压头端面对齐，然后夹紧。
接通电源，将电控箱中的正反丝按钮扳至正丝位置，按下启动开关，逆时针旋转进给手柄，使减速机均匀进给，同时主轴旋转。
在滚压初期，用手轻转进给手柄，当钢筋滚出三个完整螺纹后，进给手柄即可自动旋转。
进给至所限定的行程后，滚压头会自动反转回车，待钢筋丝头全部从滚压头中退出后，再手动旋转手柄使减速机返回起始位置，停车，卸下钢筋，完成一个丝头的加工。
加工反丝接头时，只需将电控箱内的正反丝按钮扳至反丝位置即可，其余操作程序跟正丝相同。
2．运输
因为可以在现场直接连接，只要普通施工车辆即可。
3．钢筋用量大
以Φ32钢筋为例，每一人接头，如采用双面搭接焊需6倍d，即192mm的钢筋，重量约1.2kg，采用单面焊需12倍d，384mm，重量约2.4kg。
因为焊接规定的影响，截面越大，损耗的钢筋越多。
采用剥肋滚压直螺纹后，可省下搭接部分的钢筋用量，大大降低了钢筋用量。
4．焊接后微弯处理
焊接后为了达到较好的受力效果，需对焊接部位进行微弯处理，费时费力。
采用剥肋滚压直螺纹后，此工序不需要进行，可节省大量的人力和时间。
显著的提高加工效率，有明显的经济效益。
十、检查效果
1.强度高、性能优
按照《钢筋机械连接通用技术规程》的规定，我项目部对已加工的接头进行抽样检验，受检试件合格率100%，且拉伸破坏断裂于母材。
钢筋连接位置和接头率均比不受限制，极大的方便了施工和节约了钢材。
2.可操作性强
使原来采用焊接连接时由于钢筋连接件长度太长而造的运输困难问题得到了解决，可重复拆卸连接；施工过程中操作人员的技术水平不必过高要求，如钢筋连接时采用专用工具、非专业工种的普通工人经即时交底即可上岗操作，操作人员通过目测观察接头螺纹的余量，即可自检操作是否合格。
3.工效高
钢筋滚压直螺纹连接技术区别于其它钢筋连接方式需要同步进行的操作工况，因为滚丝机和套筒可预先制作而成为关键工序。
每台班配备2名操作人员可加工150个接头（300个丝头），2名操作人员平均2min即可连接一个接头，工效比焊接接头高15倍。
直接连接受力良好，也可省去焊接部位的微弯处理工序，节省钢筋加工时的人力物力消耗。
4.价格适宜
滚压直螺纹连接的综合效益显著，下面列表将直螺纹连接在西安南-信义750kV输电线路工程中使用后的各单项经济指标进行对比。
单项经济指标
钢筋接头型式
搭接焊
滚压直螺纹连接
加工设备价格
2200元
5700元
施工条件要求。
刮风下雨不宜
全天候
操作工人
电焊工
一般培训
接头质量与操作技术的关系
有关
有关
单个接头耗时（min）
20
1～1.5
验收批数量（个）
300
500
着火爆炸隐患
有
无
环境污染
有
无
每5000个接头耗能
17000kwh
2000kwh
单个Ф32接头用钢量（kg）
1.5
无
单个接头焊条用量（根）
5
无
单个套筒用量（根）
无
1
每5000个接头耗钢量（kg）
7500
无
焊接后微弯处理
是
无
Ф32接头单价（元）
20
4.2
连接效果
较差
优良
钢筋预装配程度
不能
可以
总体经济效益对比（5000根接头）
钢筋接头型式
搭接焊
滚压直螺纹连接
一、电费（元）
17000
2000元
二、钢筋材料费（元）
24000
无
三、焊条费（元）
5000
无
四、接头费（元）
无
21000
四、人工费总数（元）
31500
3200
1工人工资
焊工每天180元
普工每140元
2人力消耗
焊工10人
普工4人，2个作业点
3加工时间
每根20分钟
1.5分钟
4加工天数
21天
8天
五、总费用（元）
77500
26200
通过对比，每连接5000根接头，大约可节省费用50000元左右，经济效益明显提高。
十一、制定巩固措施
1.钢筋机械连接的接头（套筒），应由该技术提供单位提交有效的型式试验报告。
2.钢筋连接工程开始前，应对不同钢筋生产厂的进场钢筋进行接头工艺检验；施工过程中，更换钢筋生产厂时，应补充进行工艺检验，工艺检验应符合下列规定：
（1）每种规格钢筋的接头试件不应少于3根；
（2）每根试件的抗拉强度和3根接头试件的残余变形的平均值均应符合《钢筋机械连接技术规程》的规定；
（3）每一次工艺检验中1根试件抗拉强度或3根试件的残余变形平均值不合格时，允许再抽3根试件进行复验，复验仍不合格时判为工艺检验不合格；
3.接头安装前应检查连接件产品合格证及套筒表面生产批号标识；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。
4.接头的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、同型式、同规格接头，应500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也应作为一个验收批。
5.螺纹接头安装后应按验收批的要求，抽取其中10%的接头进行拧紧扭矩校核，拧紧扭矩值不合格数超过被校核接头数的5%时，应重新拧紧全部接头，直到合格为止。
6.现场检验连接10个验收批抽样试件抗拉强度试验一次合格率为100%时，验收批接头数量可扩大1倍。
十二、总结
钢筋机械连接技术是一种新型的钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的第三代“钢筋接头”，具有接头强度高于钢筋母材，速度比电焊快、无污染、节省钢材等优点。
近年来钢筋机械连接技术发展迅速，为混凝土结构工程提高钢筋连接工程质量，加快施工进度创造了条件。
在西安南-信义750kV输电线路工程基础施工中，我项目部通过选用了直螺纹连接的方式进行基础钢筋的加工，对此种工艺技术进行了进一步的验证，取得了良好的经济效益。
同时也为后续施工中的应用提供了有力支撑。
升级会员 