论数控台锯在钢筋机械连接中的应用

刘明 刘昱岑

【摘要】直螺纹连接作为普遍使用的接头形式，其操作简单、效率高、连接质量易保证，数控台锯作为机械连接加工中的新型工具，使用方便、快捷、高效，且能有效保证直螺纹的加工质量，文章结合机械连接常见的质量问题，探讨了数控台锯在工程应用中的推广应用价值。

【关键词】数控台锯;钢筋;直螺纹机械连接;质量

【中图分类号】 TU755.3 V2          【文献标志码】 B

在钢筋混凝土结构施工中，钢筋的连接通常采用搭接或者焊接的方式。由于搭接长度较长，大直径钢筋采用搭接连接时存在材料浪费、经济性差等缺点，且由于受力特性不同，部分节点不能采用搭接连接;而焊接作为备选连接方式也存在作业条件限制、焊接质量不易保证等问题，特别是在环境条件较差的项目。直螺纹机械连接作为一种新的连接方式，具有材料价格低、操作简单、可在加工棚批量制作、加工及安装质量可度量、连接质量可保证工作效率高、劳动强度低等各方面优势。而数控台锯作为一款新型的钢筋加工工具，对钢筋接头质量的提升有明显的作用，同时大大提高工作效率，可在工程施工中推广应用。

1工程概况

天府机场位于简阳市芦葭镇，建筑面积33万 m2。航站楼钢筋主要采用 HRB400、HRB500级，最大钢筋直径为40 mm，现浇结构钢筋总量约为10.8万 t。航站楼抗震设防分类为乙级，抗震设防烈度为7度。A指廊框架、钢管混凝土柱抗震等级为一级;B、C指廊框架及钢管混凝土柱抗震等级为二级;跨度不小于18 m的大跨度框架为一级，Ⅴ形撑及相连的框架抗震等级为一级，钢管柱抗震等级为三级;D区大厅框架及钢管柱抗震等级为一级，钢管柱抗震等级为三级;其他普通钢框架及与钢框架相连的钢构件抗震等级为三级。

2方案设计

本工程中钢筋与钢筋之间的连接采用绑扎搭接或机械连接，当钢筋直径不大于小14 mm时采用搭接连接，小16 mm3小22 mm宜采用焊接连接或采用机械连接，钢筋直径不小于25 mm时采用直螺纹机械连接。

梁柱纵筋优先采用机械连接，框架柱、框支柱和剪力墙中边缘构件、地下室外墙必须采用机械连接，特一级、一级结构构件必须采用机械连接，且接头等级不低于 I级，当同一连接区段内钢筋接头百分率为100%时必须采用 I级机械连接接头，其余部位接头不低于I级。钢筋与钢管柱之间的连接采用10 d 单面搭接焊。

钢筋接头宜设置在受力较小处，有抗震设防要求的结构中，梁端、柱端、箍筋加密区范围内不宜设置钢筋接头，且不应进行钢筋搭接，如实在不能避开，应采用二级或一级直螺纹接头连接，且接头面积百分率不应大于50%。同一纵向受力钢筋不宜设置2个或2个以上接头。钢筋末端至钢筋弯起点的距离，不应小于钢筋直径的10倍（图1）。

加工钢筋接头的操作人员应经专业培训合格后上岗，钢筋接头的加工应经工艺检验合格后方可使用。

3影响机械连接质量的因素及原因分析

3.1钢筋接头

钢筋原材未切头，或切头质量差，存在马蹄形或挠曲。钢筋套丝后未打磨，机械连接加工时未能满足要求，导致丝头丝扣不完整、套筒内接头无法严密贴合（图2）。

3.2套筒

套筒的质量对钢筋机械连接具有重要的影响因素。虽然进场工艺检验时套筒质量合格，但到现场验收批检验时，由于质量不均匀，往往会出现检测时接头连接件破坏的现象，造成接头试件不合格，导致不必要的返工甚至停工。同时不同强度钢筋采用的接头型号不同，应避免现场混用。

3.3钢筋加工

半成品加工不过关，切口端面与钢筋轴线垂直，有马蹄形或者挠曲。钢筋丝扣加工长度不足，丝扣螺距不符合要求。规范要求，钢筋直径小于小25 mm的，丝头螺纹间距为2.5 mm，其他的丝头螺纹间距为3 mm，加工中应严格把控参数。

3.4力矩扳手检测

未用扭力扳手校核拧紧力矩值。接头力矩按照表1进行检测。

4直螺纹钢筋机械连接质量控制措施

4.1新型机具的使用

数控台锯的使用保证钢筋原材切头的质量（图3）。

4.2冷却液的使用

直螺剥肋滚压螺纹时，应用水溶性乳化冷却液，禁用油性冷却液、普通润滑油。禁止在冷却时滚轧加工螺纹[1]。

4.3加工机具配件的磨损

加工过程中经常检查丝头的质量，如出现螺纹牙型不饱满，大多是因为滚丝轮过度磨损，应及时更换[2]。

4.4加工好的原材的成品保护

加工好的螺纹采用砂轮机打磨头部，打磨时注意保持平整。要用匹配的专用塑料密封盖封严钢筋螺纹丝扣。

4.5施工前做好交底及过程中的巡检

钢套筒的螺距、内螺纹及圈数和齿高等規格、型号要有标识标记，在加工与进场环节均要进行检查。

4.6做好抽检工作

对已做油漆标记的丝扣进行目测，只要一个完整丝扣出现外露，就要重新拧紧或者是实施加固，再对接头质量进行抽检。

5钢筋断料机、无齿锯、数控台锯利弊对比

5.1经济性分析

通过对项目整体钢筋用量及需加工钢筋量盘点，从设备价格、耗材价格进行分析：使用无齿锯完成钢筋加工共需约4.125万元。使用金属带锯床完成钢筋加工共需约3.736万元。断钢机由于设备价格高，耗材价格高且效率低被排除（表2）。

5.2效率

根据市场上各类机具的研究决定试行金属锯床，技术参数见表3。

目前项目采购了型号为4230的锯床，型号尾数30含义就是其液压钳床可以夹紧300 mmx300 mm金属材料正常锯断作业，根据现场实际操作直径为小25 mm的螺纹钢可以放置4层每层10根，切断速度为20 s/层折合2 s/根，一次作业可以完成40根的下料，配合自动输送带能够减少人工作业强度。经过核算，除去钢筋上料与卸料的时间，使用金数锯床能够在10 h 内完成所有钢筋的加工。而传统无锯齿在相同的条件下则需要花约近20 h。

5.3安全性

无齿锯锯断钢筋时粉尘较大，锯片受潮、下压过猛时易爆盘伤人。当消耗完一张锯片锯断小25 mm钢筋时切断数量仅25根左右。断钢机刀片消耗小，但是不能及时更换易产生马蹄形，质量不合格。金属带锯床的锯片经试验，大约在完成20捆钢筋切割后需要进行更换，且过程中无安全隐患。

6结束语

用数控台锯加工钢筋替代常规的切头，提高了钢筋连接质量及现场生产效率。本文就钢筋机械现场施工出现的质量问题，进行了分析，提出了颇具实效的整改措施，为钢筋械连接施工提供了有借鉴意义的质量控制方法，可供同行参考。

参考文献

[1]王云飞，陈朔.大直径钢筋剥肋滚扎直螺纹连接施工技术及质量控制[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（6）：235-236.

[2]丁袁璞.剥肋滚轧直螺纹钢筋连接技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界，2017（35）：92-93.