钢筋等强直螺纹连接技术在核电站土建工程中的应用.doc

钢筋等强直螺纹连接技术在***核电站土建工程中的应用 　摘要：　以往工程施工中的钢筋对接多采用焊接的形式，钢筋的机械连接在很多场合下弥补了焊接的不足，通过对套筒冷挤压、直螺纹、锥螺纹进行试验，以及在工程中的应用，证明了等强直螺纹连接优于其它的连接形式。 关键词：　钢筋机械连接 等强直螺纹连接 套筒冷挤压、直螺纹、锥螺纹 ***核电站2*1000MW为引进俄罗斯两台WWER-1000/428（AES-91）型核电机组，俄方进行核电站总体设计。各建筑物从基础底板到上部 结构基本为现浇混凝土结构，采用的钢筋规格较多（6.5～40），其中主筋规格较大(多为Ⅲ级钢筋、其中Dmax为40mm)，较多为Ф28～Ф36且钢 筋布置密集，图纸中明确Ф25及以上钢筋采用机械连接。在工程施工中，根据实际施工现状采用了套筒冷挤压、直螺纹、锥螺纹等几种机械连接技术。其中较大规 格直径的钢筋以等强直螺纹连接形式最为广泛。 1 钢筋机械连接技术简介 　　钢 筋的机械连接在很多场合下弥补了焊接的不足，如钢材材质不稳定或可焊性差的情况、电源不稳或焊工水平较差的情况、工期紧、电容量不足无法多台焊机操作的工 况、以及风雨寒冷气候或防火要求高的场合，选用机械连接能避开上述困难，显示出很大的优越性。此外，大量水平钢筋的现场连接，采用机械连接也是较为优良的 方案。 　　近年来，我国钢筋机械连接技术发展极为迅速，各类高层建筑、大跨度结构、桥梁、水工结构、核电站等重大工程中推广应用了数以万计的钢筋机械连接接头，其中套筒挤压连接和锥螺纹连接二种接头形式应用较为广泛。 　 　国家标准《钢筋机械连接通用技术规程》其中规定：1. 对于A级接头以接头抗拉强度应达到或超过钢筋母材的抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能；2.对于B级接头以接头强度达到或超过母材屈服强度标准 值fyk的1.35倍，并具有一定的延性及反复拉压性能；C级接头仅能承受压力。上述分类说明，同为钢筋机械连接，性能等级却不同，应用范围也不同。一般 来说，套筒挤压接头都能达到A级接头性能指标，性能较稳定，尽管挤压设备较重、施工速度较慢、价格略高，但因其接头质量的可靠性，应用量仍居首位。 　　锥螺纹接头施工方便，价格便宜，很受施工单位欢迎，但因截面形状不规则的影响，接头强度及变形性能受测力扳手精度、工人素质及操作水平的影响比较大，尽管这样试件有时可取得A级证明，现场接头施工质量波动较大，现场抽样合格率较低，多数接头只能达到B级接头标准。 　 　钢筋等强直螺纹连接是我国近期开发成功并广泛使用的新型钢筋机械连接技术。其通过对钢筋端部扩粗、切削螺纹、在进行连接套筒、对接钢筋。此种方法综合了 套筒挤压和锥螺纹连接技术的优点，具有接头强度高，质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等特点。 2 等强直螺纹接头的制作工艺介绍 　　2.1制作工艺 　 　等强直螺纹接头制作工艺分下列三个步骤：①钢筋端部镦粗②切削直螺纹③用连接发套筒对接钢筋。钢筋镦粗用的镦头机能自动实现对中、夹紧、镦头等工序，每 次镦头所需时间为30～40S，每台班约可镦头500～600个，镦头操作十分简单。镦头机重量仅380kg，便于运至现场加工。直螺纹套丝采用专用机 床，可用于不同直径钢筋的套丝加工，并严格保持丝头直径和螺纹精度的稳定性，保证与套筒的良好配合和互换性。连接套筒则在工厂按设计规格及精度要求预制好 后装箱待用。第三步在现场用连接套筒对接钢筋，利用普通扳手拧紧即可。 　　2.2 接头性能与接头类型 　　2.2.1接头性能 　　为充分发挥钢筋母材强度，连接套筒的设计强度大于等于钢筋抗拉强度标准值的1.2倍，直螺纹接头标准套筒的规格，尺寸见表1。 　　　　　　　　　　　　　　　　表1 钢筋直径（mm） 套筒外径（mm） 套筒长度（mm） 螺纹规格（mm） 20 32 40 M24×2.5 22 34 44 M25×2.5 25 39 50 M29×3.0 28 43 56 M32×3.0 32 49 64 M36×3.0 36 55 72 M40×3.5 40 61 80 M45×3.5 　 　对不同直径规格的Ⅱ、Ⅲ级钢筋进行了等强直螺纹接头的型式检验，全部近百根试件的检验结果均超过了行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》 JGJ107-96中A级接头质量标准。实际上试件均断于钢筋母材，达到了等强级标准。φ22至φ32的24根钢筋接头试件在高应力反复拉压和大变形反复 拉压，试验中测得的残余变形u20和u4、u8平均值分别为0.025和0.038、0.09远小于规程中的限值0.3mm，说明接头性能良好，破坏 全部发生于钢筋母材。 　　2.2.2接头类型 　 　直螺纹接头在应用范围上更加广泛，一些带弯筋的场合、钢筋笼和钢筋不能转动的场合，