S03标机械连接工艺评定

广东省连平（赣粤界）至从化高速公路S03合同段机械连接工艺评定编制：吴迪审核：田学林审批：马瑞忠中铁十七局集团第四工程有限公司大广高速公路（粤境段）S03项目经理部二〇一三年八月一日目录一、评定依据 3二、适用范围 3三、基本规定 3四、施工准备 44.1、技术准备 44.2、材料准备 43、施工机具 4五、作业条件 5六、施工工艺 56.1工艺流程 56.2、工艺流程框图 7七、质量检验 7八、常见质量缺陷及控制措施 98.1钢筋下料 98.2丝头加工 10九、安全及文明施工注意事项 11十、评定方法和评定结果 1210.1评定方法 1210.2评定结果 12十一、附件 13钢筋剥肋直螺纹连接施工工艺评定钢筋机械连接是指通过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方法。它具有以下优点：接头质量稳定可靠，不受钢筋化学成分的影响，人为因素的影响也小；操作简便，施工速度快，且不受气候条件影响；无污染、无火灾隐患，施工安全等。为确保大广高速公路（粤境段）S03标现场直螺纹连接接头的施工质量满足设计国家规范要求，对其直螺纹连接接头进行工艺评定试验，判定其直螺纹连接工艺的可行性和接头的质量效果，从而确定操作工艺规程，特进行工艺评定。一、评定依据1、《钢筋机械连接操作规程》（JGJ107-2010）2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）3、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）4、广东省连平（赣粤界）至从化公路两阶段施工设计图纸二、适用范围按设计要求桥梁桩基及墩柱的竖向主筋必须采用螺纹套筒机械连接。三、基本规定1、钢筋连接件的混凝土保护层厚度应符合设计受力主筋的混凝土保护层厚度的规定，且不得少于15mm。连接件之间的横向净距不宜小于25mm。2、设置在同一构件中纵向受力钢筋的接头相互错开。在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，钢筋机械连接区段长度应按35d计算（d为被连接钢筋直径），但不得小于500mm。在同一接头长度区段内的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定。①接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位，当需要在高应力部位设置接头时，在同一连接区段内Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%；Ⅰ级接头的接头百分率可不受限制。②接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区；当无法避开时，应采用Ⅰ级或Ⅱ级接头，且接头百分率不应大于50%。③受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋，接头百分率可不受限制。④对直接承受动力荷载的结构构件，接头百分率不应大于50%。3、接头端头距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍。4、不同直径钢筋连接时，一次连接钢筋直径规格不宜超过二级。四、施工准备4.1、技术准备1、凡参与钢筋机械连接施工的操作工人必须参加技术培训，经考核合格后持证上岗。2、做好技术交底。4.2、材料准备1、材料的品种规格：①钢筋种类为HRB335Φ25、HRB335Φ28、HRB335Φ32。②套筒规格型号与钢筋相匹配。2、质量要求：①钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的要求，有原材报告和出厂合格证。②钢筋应先调直再下料，采用钢筋切割机，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。③套筒与锁母材料采用优质碳素结构钢或合金结构钢，其材质符合GB699规定；④套筒应有产品合格证，两端应有密封盖。3、施工机具①钢筋直螺纹剥肋滚丝机：型号：HGS-40D。②塞规、环规。③力矩扳手。④钢筋切割机/钢筋切断机。五、作业条件1、连接套筒、钢筋等材料必须有合格证书，使用前，需经严格检验后方准使用，其性能必须符合材料要求。2、钢筋应先调直再下料，切口断面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。3、施工前，应检查施工机具性能是否完好，保证施工机具齐全，工作性能良好。4、清除作业面上的杂物，为钢筋进行机械连接提供必须要的操作空间。5、对从事钢筋滚轧螺纹连接操作的施工人员，必须进行专业培训，经考核合格后方准上岗进行操作。6、不同规格的钢筋应分类码放，根据设计要求使用在相应的部位上。六、施工工艺6.1工艺流程1、钢筋下料钢筋下料应使用砂轮切割机或钢筋切断机切断钢筋，切口面应与钢筋轴线垂直，不许有马蹄形或翘曲，严禁用气割下料。2、钢筋加工①开车前准备检查电源及滚丝机床安装是否水平，向机床中的减速机注入润滑油，向冷却液箱中注入足量的水溶性切削液。②滚丝机调整安装与待加工钢筋规格相同的滚压头及调整行程块位置的准确性。③直螺纹丝头加工在定心夹钳内夹卡钢筋，钢筋的轴向装卡位置与滚压头端面平齐，误差应不大于4mm，启动冷却泵及主轴开关，加工中手动沿逆时针转动进给手柄，使滑台向钢筋的方向进给，此时用力应均匀，速度应适中。当钢筋咬合后松开进给手柄。此时滑台可自动进给，待滑台碰限位行程块后，自动停止约3秒后滚压头反转，钢筋从滚压头中退出，手动将滑台退回原位，完成一个钢筋直螺纹丝头的加工。加工中必须使用冷却切削液，以保证加工质量，减少刀具的磨损。④成品保护连接管丝扣质量检验合格后，两端用塑料密封盖保护。钢筋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，确保丝扣不损坏。连接半成品应按规格分类堆放整齐选用，不得随意抛掷。⑤钢筋连接连接钢筋时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，钢筋和套筒的丝扣应保证干净、完好无损，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。所有受力主钢筋接头应按规范错开35d（d为钢筋直径）。采用预埋接头时，带连接套筒的钢筋应固定牢固，连接套筒的外露端应有保护措施。连接钢筋时，应对正轴线将钢筋拧入连接套筒，然后用力矩扳手拧紧钢筋接头，不得超拧，单边外露丝扣为1～2扣。连接成型后用红油漆做出标记，以防遗漏。当采用加锁母型套筒时应用锁母锁紧。接头拧紧力矩钢筋直径（㎜）252832拧紧力矩（㎜）250280320力矩扳手不使用时，将其力矩值调为零，以保证其精度。必须分开施工用和检验用的力矩扳手，不能混用，以保证力矩检验值准确。直螺纹连接有标准型和加锁母型两种，标准型接头连接时先将连接套筒旋入待连接的两根钢筋中其中一根的端头丝头上，且要保证该根钢筋端头端面在套筒中央位置，然后将待连接的另一根钢筋正对连接套筒，将钢筋旋入套筒拧紧到位，即完成连接；加锁母型接头连接时先将锁母及套筒旋入加长螺纹一端丝头，然后将待连接的两根钢筋端头端面顶紧，再用力矩扳手转动连接套筒，知道套筒长度的一半旋入另一根钢筋丝头，用锁母锁紧，即完成连接。其接头的安装方式分别入下图：标准型接头连接方法示意图加锁母型接头连接方法示意图加工好的试件共二组，每组三个，送试验室检验。6.2、工艺流程框图钢筋除锈调直钢筋除锈调直钢筋端头切平（与钢筋轴线垂直）下料磨光毛刺、缝边将钢筋端头送入套丝机卡盘开口内车出丝头测量和检验丝头质量合格的按规定力矩值拧上直螺纹连接套，在两端分别拧上塑料保护套编号、分类、堆放备用七、质量检验1、加工的钢筋直螺纹丝头的牙形、螺距等必须与连接套筒的牙形、螺距一致，且经配套的通、止规检测合格。2、加工钢筋直螺纹时，应采用水溶性切削润滑液，不得用机油做润滑液或不加润滑液套丝。3、当出现不合格丝头时，应切去后重新加工，不得在不合格丝头上进行二次加工。4、丝头检验：①直螺纹丝头牙形检查：牙形饱满，无断牙、秃牙缺陷，且必须与螺纹套筒的牙形相吻合，牙形表面光滑的为合格。②螺纹丝扣的完整牙数不得小于下表定数：钢筋直径（mm）完整牙数φ25－φ289-10φ3211如果达不到表中规定的完整牙数，必须切掉重新滚丝。③钢筋丝头表面不得有严重的锈蚀，不得有损坏螺纹的磕伤。④经自检合格的钢筋丝头，应由质检员随机抽样检验，以500个丝头为一验收批，随机抽检10%。如有一个丝头不合格，即应对该加工批全数检查，不合格丝头重新加工，经再次检查合格后方可使用。⑤已检查合格的丝头应加以保护，钢筋的一端丝头应戴上保护帽，另一端可按规定的力矩值拧紧连接套筒，并按规格分类堆放整齐待用。⑥钢筋丝头质量检查项目、检查方法及检查要求钢筋丝头质量检验的方法及要求序号检验项目量具名称检验要求1外观质量目测牙形饱满、完整丝扣圈数应满足施工工艺规程的要求2丝头长度卡尺或专用量规应满足施工工艺规程要求3螺纹直径通端螺纹环规能顺利旋入螺纹止端螺纹环规允许环规与端部螺纹部分旋合，旋入量不应超过3P（P为螺距）丝头质量检验5、套筒检验①连接套筒装箱前套筒应有保护端盖，套筒内不得混入杂物。②连接套筒上应标明生产厂家标志。③连接套筒的保护盖上应标志被连接钢筋的规格。④连接套筒及锁母在运输和储存过程中应妥善保护，应按不同规格分别堆放整齐，避免雨淋，防止锈蚀、沾污或损伤。6、钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验：①每种规格钢筋接头试件不应少于3根；②钢筋母材抗拉强度试件不应少于3根，且应取自接头试件的同一根钢筋；③在同一施工条件下，采用同一批材料的同等级、同形式、同规格接头，以500个为一验收批进行检验和验收，不足500个也为一验收批。八、常见质量缺陷及控制措施8.1钢筋下料钢筋下料端面不平直或用普通钢筋切断机下料而形成马蹄面，将会造成钢筋丝头在连接套筒中无法对顶，使接头的刚度降低。当端面出现严重的马蹄形时，还有可能造成钢筋丝头螺纹长度不足，影响接头的旋合长度，使接头的承载力受到一定的削弱。因此现场钢筋下料，建议使用切割机，切断机效率虽高,但成形差,特别是刀片不好时。切口面易形成马蹄面，将会造成钢筋丝头在连接套筒中无法对顶，使接头的刚度降。如采用钢筋切断机下料必须对刀片进行检查。在钢筋下料时除应注意下料方法外，还应注意当钢筋待加工丝头螺纹处出现弯曲时应及时调直。钢筋弯曲会造成钢筋丝头出现不完整的螺纹超差。不仅影响钢筋丝头的外观质量，严重时还对接头的承载能力也会有影响。8.2丝头加工1、产生同批丝头螺纹长短偏差较大的原因。①钢筋装卡定位不准确或不能保证重复定位精度。②行程限位调整不合适或行程限位重复精度过低（行程限位经长期使用不能保证重复精度）。③钢筋卡紧钳磨损，未能卡住钢筋或操作工人没有卡紧钢筋。④设备稳定性差，滚丝机构径向摆动大，造成行程限位失灵或迟缓。采取的质量控制措施：①钢筋装卡到位或保证重复定位精度。②调整行程限位或更换重复精度高的行程限位。③更换磨损的钢筋卡紧钳，并保证钢筋卡紧后再加工。④调整设备及更换相关的零配件，保证设备加工时的稳定性。2、丝头牙形不饱满，表面不光滑产生的原因：①在滚轧过程中，由于金属的流动性不足而造成表面不光滑。②滚丝机内的滚丝轮环槽崩损。③设备在无润滑液或润滑液长期使用变质失效状态下工作。采取的质量控制措施：①钢筋丝头参数设计时应根据钢筋的公称直径合理确定，在钢筋丝头螺纹公差带范围内，将钢筋丝头螺纹中径适当调小。②及时更换滚丝轮及相关零配件。③使用润滑液或更换变质失效润滑液。3、钢筋丝头螺纹出现机械损伤的原因：钢筋丝头加工完毕经检验合格后，未能立即戴上丝头保护帽或立即拧上连接套，致使装卸和运输钢筋时损坏钢筋丝头。采取的质量控制措施：钢筋丝头加工完毕经检验合格后，立即戴上丝头保护帽或立即拧上连接套。4、钢筋丝头在使用时出现锈蚀和玷污的原因：①钢筋丝头加工完毕后，没有及时使用，放置时间过长。②存放期间没有必要的防潮措施。采取的质量控制措施：①施工现场应合理地安排钢筋加工时间，钢筋丝头加工完毕后，应尽早使用。②如短期内不使用时应有必要的防潮措施。5、钢筋连接施工时，连接套筒与钢筋丝头旋合困难产生原因：1钢筋丝头螺纹中径偏大或连接套筒内螺纹中径偏小2钢筋丝头螺纹或连接套筒内螺纹有杂物，钢筋丝头有机械损伤采取的质量控制措施：1重新加工钢筋丝头，加强钢筋丝头加工的质量管理2钢筋连接施工前应检查钢筋丝头是否有杂物和机械损伤九、安全及文明施工注意事项1、严格执行建筑工程有关安全施工的规程及规定。严格按照各种机械使用说明与相关标准操作。2、每次上岗前和下岗后均应将机械擦拭干净，各部分整理归位。3、保护好设备，不得有损坏，如停机时间过长，则应关掉电源。4、如发现问题，不得私自拆卸，不得带故障运行。5、做好套丝及的防雨措施，按要求接零接地，不定期对配电箱的漏电保护器进行检查，发现问题及时告知专业电工和设备维修人员来处理。6、定期把加工场地的废料及杂物清理到指定地点，做好完工料净场地洁。十、评定方法和评定结果10.1评定方法1、接头试件单向拉伸强度应满足下列要求：2、钢筋母材的性能应符合有关钢材现行标准的规定。3、工艺检验中，6个接头试件的抗拉强度均应符合上表中的规定；当钢筋抗拉强度实测值大于抗拉强度标准值的1.10倍时，对于本工程中钢筋机械连接接头设计为II级接头，试件抗拉强度尚应大于等于钢筋抗拉强度实测值的0.09倍。4、现场检测中，接头试件的抗拉强度按II级接头等级进行评定。当6个抗拉强度均符合上表中II级等级要求时，该验收批评定为合格。如有1个试件的强度不符合要求，应取6个试件进行复检。复检中如仍有1个试件的强度不符合要求，则该验收批评定为不合格。5、接头的连接质量检查用力矩扳手按下表中规定的接头拧紧值检查连接质量。抽检的接头应全部合格。6、连接钢筋时，应检查钢筋连接套筒的出厂合格证。10.2评定结果本次检验所有的接头全部合格，符合工艺评定标准，满足设计和规范要求。十一、附件1.钢筋机械连接接头工艺评定报告及试验