浅谈钢筋剥肋滚轧直螺纹连接监理质量控制

霍玉新 罗成辉

钢筋连接一般采用绑扎、焊接、机械连接等方式进行。钢筋机械连接凭借接头强度高,性能可靠,施工简便等特点在高层及超高层建筑中普遍使用,剥肋滚轧直螺纹连接又是在几种机械连接技术中一枝独秀。大连中心◦裕景ST2塔楼高 273m,62层框架—核心筒结构,依据混凝土结构设计总说明,项目监理部要求,巨型组合柱、核心筒剪力墙纵向钢筋采用一级接头,基础与裙房结构纵向钢筋优先采用机械接头。

1 技术特点

1)强度达到 JGJ 107-2010钢筋机械连接通用技术规程中Ⅰ级接头性能要求;2)螺纹牙型好,精度高,连接质量稳定可靠;3)应用范围广:本工程中直径16mm～40mm的HRB335,HRB400钢筋均采用直螺纹连接;4)施工速度快:螺纹加工提前制作,现场装配作业;5)无污染,无明火作业,施工安全可靠;6)节约能源,本工地设备功率仅为4 kW。

2 施工前监理对资料审核与现场检测

施工前对进场物资的检查:主要是对套筒与钢筋的检查验收,按照行业标准 JGJ 107-2010钢筋机械连接通用技术规程要求,对进场的HRB 400各厂家、各规格直径的钢筋进行型式检验,本工程型式检验报告由国家建筑工程质量监督检验中心出具,检验项目有:1)σs,σb;2)单向拉伸性能;3)高应力反复拉伸性能;4)大变形反复拉压性能,试验结论:所检验项目均符合JGJ 107-2010中规定的“Ⅰ”级性能要求(Ⅰ级接头抗拉强度等于被连接钢筋的实际拉断强度或不小于 1.10倍钢筋抗拉强度标准值,残余变形小并具有高延性及反复拉压性能)。监理审核型式检验报告后对进场钢筋和直螺纹套筒进行进场见证检验。直螺纹套筒检查合格证,重点是材质检查,对外观进行检查,不得有裂纹出现,再使用通规、止规进行抽检,不合格的套筒不得使用,并及时将不合格的套筒清理出施工现场。钢筋进行见证取样,要求复检结果必须满足:1)钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值不应小于1.25;2)钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应小于1.3。复验报告随同质量证明文件和产品合格证一起作为钢筋原材的基本验收资料。

现场检验:行业标准TGJ-2010对现场检验提出了具体要求,钢筋连接工程开始前,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,更换钢筋生产厂应补充进行工艺检验。

施工前监理要认真检查施工现场操作人员的操作证书,检查设备及直螺纹钢筋通规、止规等检测工具配备情况,接到指定检测中心提供的现场检验正式合格报告后,允许施工单位开始加工。

3 加工过程中的监理控制

3.1 工艺原理

剥肋滚轧直螺纹钢筋连接技术是对被连接的粗直径钢筋端部进行剥肋,滚轧两道工序,并用专用套筒连接的一种机械连接技术,该技术是利用冷作硬化原理,通过滚轧可使钢筋内部晶格沿螺纹形状紧密排列,从而大幅度提高螺纹的综合机械性能,充分发挥钢筋用材的强度,实现等强度连接。

3.2 监理对加工工艺的要求

1)钢筋丝头加工:要求承包单位进行钢筋端面平头,确保端面光滑平整与肋向垂直,不得在未经平头的钢筋上套丝,否则在加工时易产生毛刺,使被连接钢筋端面的承压作用减弱,影响连接质量;2)剥肋滚轧钢筋螺纹:要求调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置,保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定; 3)钢筋丝头加工完成后的合格检验:先由承包单位质检部门进行全检,合格后,由监理进行抽检,监理检验时先进行外观检查,观察牙型,丝扣完整情况,丝扣数等,再使用通规、止规进行检查,要求通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度,止规允许旋进的丝扣数不超过3P;4)带帽保护存放待用:验收合格的钢筋丝头采用专用的塑料保护帽或连接套筒进行保护,以防螺纹在钢筋搬动或运输过程中被损坏或污染。

4 连接过程中的监理控制

1)检查待用钢筋丝头是否保持干净无损伤,确认无误后方可使用。2)检查连接套筒规格是否与钢筋规格一致,确认无误后,方可使用。3)基础筏板钢筋为水平连接方式,必须从一头往另一头依次连接,不得从两头往中间或中间往两端连接。4)框架巨型柱为直径 40mm的钢筋连接,监理加大了施工过程中的见证取样比例,JGJ 107-2010要求对接头的每一验收批,必须在工程结构中随机截取 3个接头试件作抗拉强度试验,按设计要求的接头等级进行评定。当 3个接头试件的抗拉强度均符合相应等级的要求时,该验收批评为合格,如有 1个试件的强度不符合要求,应再取6个试件进行复检。复检中仍有 1个试件的强度不符合要求,则该验收批评为不合格。由于 40mm的钢筋在工程中应用较少,为了确保质量,项目监理部第一次施工检验中加大了抽检比例,因为预控措施得当,直径 40mm连接接头一次检验合格。5)正确的判定现场施工检验的验收批,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,以 500个接头为一个验收批进行检验和验收,不足 500个也作为一个验收批。6)剪力墙巨型柱竖向钢筋可以使用管钳进行连接,再用力矩扳手检测拧紧钢筋,标准型接头安装后的外露螺纹不超过 2P,连接成型后用红油漆做出标记,以防遗漏,本工程地震作用下,巨型柱为一级设防,剪力墙为特一级设防,因此对Ⅰ级接头质量做到了全检,达到了 100%的合格率。7)钢筋机械连接的连接区段按 35d考虑,为安全考虑在同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率按不超过 50%控制,巨型柱钢筋施工难度大,经设计同意,只在最外侧 2排直径 40 mm的钢筋确保按不超过 50%控制。8)正反丝套筒的使用:于基坑 U形筋在坑底对接处,墙端变截面带弯拐锚固等部位,采用正反丝套筒确保连接质量。9)现场截取抽样试件后,原接头质量的钢筋采用同等规格的钢筋进行焊接连接。10)现场验收合格判定,监理检查钢筋连接质量:a.检查接头外观质量,确保外露完整丝扣不超过 2P,如发现超过2P的接头应用扭矩扳手拧紧,确保力矩值符合要求;b.用质检力矩扳手检查接头拧紧程度;c.检查承包单位自检点红漆的情况。上述三项内容符合要求,结合合格的施工检验报告,判定接头合格。

5 安全监理管理

1)进入现场的钢筋机械在使用前,必须经土建监理工程师和电气监理工程师共同检查验收合格后方可使用。操作人员需持证上岗作业,并在机械旁挂牌注明安全操作规定;2)钢筋机械必须设置在平整、坚实的场地上,设置机棚,防雨雪、防砸、防水浸泡。机械必须做好保护接地,操作工必须穿戴防护衣具,以保证操作人员安全;3)钢筋加工机械要设专人维护维修,定期检查各种机械的零部件,特别是易损部件,出现有磨损的必须更换。现场加工的成品、半成品堆放整齐;4)切割钢筋的砂轮机在使用前应经安全部门检验合格后方可投入使用,开机前检查砂轮罩,砂轮片是否完好,旋转方向是否正确。对有裂纹的砂轮严禁使用; 5)操作人员必须站在砂轮片运作切线方向的旁侧。

6 资料归档的监理管理

依据辽宁省建筑工程施工资料归档要求:监理需要收集、整理、归档钢筋机械接头试验报告,内容分两部分:工艺检验部分;现场检验部分。

监理人员依据监理合同对工程实施监理,在钢筋剥肋滚轧直螺纹接头检查验收中,首先从合格证等资料审核入手,通过见证取样、现场检查等过程控制,最后又形成竣工验收资料中的钢筋机械接头试验报告及施工资料钢筋连接检验批。

7 结语

钢筋剥肋滚轧直螺纹是机械连接中性能最为可靠的。在工程实践中监理人员和施工单位技术人员一起对工程中一些常见的质量通病研讨改进方案,如在核心筒墙体钢筋竖向连接时,套筒连接处外露丝扣数经常大于 2P,研讨后采取提高钢筋套丝精度,达到不外露丝扣的连接要求,经工艺检验能满足Ⅰ级接头的性能要求,后经过施工阶段的随机抽检也能保证Ⅰ级接头的力学性能,这种做法有效防止了外露丝扣超规范的质量通病。

[1] 高宏明.钢筋剥肋滚轧直螺纹连接施工技术[J].山西建筑, 2007,33(11):151-152.