在建筑結(jié)構(gòu)中，因其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，勁性柱結(jié)構(gòu)目前受到了許多結(jié)構(gòu)建筑師的親睞。其中，有型鋼與鋼筋的組合連接，有型鋼、鋼筋與型鋼、鋼筋的組合連接，這其中有鋼筋包裹在型鋼外層（筋包鋼），有型鋼包裹在鋼筋外層（鋼包筋）。

 

下面，我們就上述的第一種情況，介紹雙螺套接頭在該結(jié)構(gòu)連接中的方法及特點。

 

（1）型鋼與鋼筋的組合連接

如圖1、圖2所示的型鋼柱與鋼筋梁的組合連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1（俯視圖）

 

之前，我們常用的連接方法是，結(jié)構(gòu)設(shè)計中在鋼柱翼緣范圍內(nèi)采用鋼柱上外挑牛腿與之連接，以外鋼柱翼緣板寬280mm翼緣板上焊接連接板為例，鋼筋通常需要通過焊接在連接板上實現(xiàn)鋼筋梁與型鋼柱的連接，如圖2所示（插入該方法連接實物照片）。

 

采用傳統(tǒng)焊接連接方法，鋼柱翼緣外挑鋼牛腿連接板與鋼筋焊接的方案，現(xiàn)場不僅鋼筋焊接困難，焊接質(zhì)量以及鋼筋位置的準(zhǔn)確性難以得到保證，而且現(xiàn)場焊接時間長，往往也無法滿足對工期、質(zhì)量的要求。

一、問題分析：

圖3??水平鋼筋與型鋼柱采用翼緣板焊接連接構(gòu)造示意圖

（1）技術(shù)方面①280mm寬翼緣板上需要焊接3~4塊連接板，板間凈間距僅為45~60mm，且需要通過柱筋和梁筋，鋼筋難以排布。②采用連接板連接時，導(dǎo)致鋼筋軸向與加勁板（外挑連接板對應(yīng)位置）不重合，存在與腹板偏心的影響，受力不合理。（2）施工方面①鋼筋與相鄰連接板間距過小，混凝土難以振搗密實。②勁性柱內(nèi)鋼筋密集，安裝不便。③框架梁鋼筋與型鋼柱連接比較復(fù)雜，現(xiàn)場鋼筋通過連接板與型鋼柱進行連接，現(xiàn)場焊接工作量大。這種工況下，鋼筋梁為什么不采用鋼筋直螺紋接頭與型鋼柱連接？該工況下如采用直螺紋接頭連接，一般都會在兩側(cè)采用焊接型直螺紋接頭，中間再采用一個直螺紋接頭。而在兩個型鋼柱固定位置的情況下，其連接順序一定是先連接兩側(cè)焊接端接頭，再連接中間接頭，此情況下一般會采用加長螺紋型直螺紋接頭，但因一旦兩端先連接擰緊后，中間接頭連接則無法再旋轉(zhuǎn)鋼筋，該接頭中間無法對頂緊以保證接頭變形性能。再則，采用剝肋滾軋工藝，接頭外露的長螺紋也無法保證強度可靠。采用雙螺套接頭解決方案：

 

（1）單根水平鋼筋與型鋼柱連接方案

焊接型直螺紋接頭+雙螺套接頭+焊接型直螺紋接頭，可減少大量焊接作業(yè)時間及焊接質(zhì)量風(fēng)險，可節(jié)約連接鋼板、焊接材料的昂貴費用，現(xiàn)場操作方便快捷。

雙螺套接頭的構(gòu)造如圖3、圖4所示。連接后的施工現(xiàn)場圖片如圖5、圖6所示。

 

圖5? 焊接端照片

新型連接方法，勁性柱兩端使用焊接套筒，中間采用雙螺套套筒進行對接！

圖6? 雙螺套中間端照片

 

二、技術(shù)特點

北京五隆興科技發(fā)展有限公司全自主研發(fā)“WL 雙螺套鋼筋接頭”，以“鋼筋不旋轉(zhuǎn)”連接為主要特征，具有連接速度快、施工便利、質(zhì)量可靠、成本低、可以全天施工等特點。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖7 型鋼與鋼筋使用雙螺套組合連接

 

雙螺套具有以下技術(shù)特點：

①連接接頭處無濕作業(yè)，全機械連接；②連接快速，僅需 20 秒。連接完成后即可承力；

③鋼筋連接質(zhì)量合格與否可目測檢驗，簡單清晰；

④現(xiàn)場接頭質(zhì)量檢驗簡單、快捷，與普通直螺紋接頭一致；

⑤鋼筋連接作業(yè)面無需其機具設(shè)備，僅需連接扳手。

幾種連接方法，可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，自行選擇連接位置！

 

三、雙螺套連接與焊接工藝對比：

—	焊接	雙螺套
工時	3～4H	0.5H
成本	定制牛腿焊機耗材	雙螺套
標(biāo)準(zhǔn)化	工人水平不同難以標(biāo)準(zhǔn)化	可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)
安全性	焊接質(zhì)量因人而異質(zhì)檢麻煩	一級接頭質(zhì)檢簡單

接下來以32mm為例，將雙螺套連接及焊接的成本進行更詳盡的對比。

 

（一）焊接：以直徑32mm鋼筋為例

牛腿尺寸	材料凈重	廠家取費（元/kg)	牛腿單價
600*480*40	90.432	12	1085.184
雙邊焊縫長≥6d（mm)	凈焊接時間	焊工工資	8根鋼筋焊接人工費
192	3～4	400	200
完成單個牛腿鋼筋連接施工速度：4～6小時		一級接頭連接質(zhì)量：不穩(wěn)定焊縫質(zhì)量無損檢測：麻煩
單根費用（元）：161.898

影響焊接質(zhì)量的因素：①環(huán)境因素（溫度、濕度）、②人員素質(zhì)不一③焊條材質(zhì)、④焊機穩(wěn)定性、⑤焊接方法⑥測：拉伸、彎曲、沖擊、超聲波回彈綜合法技術(shù)（二）雙螺套：以直徑32mm鋼筋為例

雙螺套單價	可焊接套筒	鋼筋套絲+安裝費（元/個）	單根費用
73	8	6	87元
完成單個牛腿鋼筋連接施工速度：0.5小時		一級接頭連接質(zhì)量：穩(wěn)定 連接質(zhì)量檢測：簡單

 

四、雙螺套接頭技術(shù)驗證：

通過了國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式檢驗HRB400E Ⅰ級接頭

HRB500E Ⅰ級接頭

通過了國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心“美標(biāo)”型式檢驗

通過了國家建筑鋼材質(zhì)檢中心200萬次疲勞性能檢驗

取得了國核示范工程“榮成核電”允許使用批復(fù)

通過了中國建筑科學(xué)院“CABR”產(chǎn)品認(rèn)證

 

【案例】鋼筋混凝土梁與型鋼混凝土柱連接瓶頸技術(shù)

鋼筋與型鋼鋼骨柱連接，在很多大型公建項目上都會遇到連接所帶來的的質(zhì)量控制問題，具體如下；

 

圖一：? 鋼筋的一端進行直螺紋加工與型鋼柱通過焊接套筒進行有效連接，其特點方便快捷，操作簡單，質(zhì)量穩(wěn)定且可控，功效高，成本較低。

圖二：另一端鋼筋因無法轉(zhuǎn)動，采用連接板焊接操作。特點能夠解決鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下與型鋼柱連接，但焊接質(zhì)量不合格項較多，質(zhì)量管控難度大，連接效率低，探傷檢測合格率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，連接板重量大造價高，檢測難度大。

圖三：兩端均采用焊接套筒連接，因鋼筋無法再次轉(zhuǎn)動，造成連接困難，采用焊接連接。焊接長度損失原料，焊接質(zhì)量同樣不可控，焊接作業(yè)時間長，合格率低，功效低，探傷檢測無法保證100%合格，且檢測費用高，施工進度難以保證。

圖四 ：一種新型裝配式機械連接工藝，型鋼鋼骨柱均采用焊接套筒連接，中間不能轉(zhuǎn)動的部位，采用新型機械連接方法，將兩根不能轉(zhuǎn)動的鋼筋進行原位連接，連接時連接鋼筋不會產(chǎn)生位移，操作僅需要連接扳手。連接速度一分鐘完成操作（鋼筋同樣是直螺紋絲頭），現(xiàn)場構(gòu)件割取，達(dá)到一級接頭強度，批量連接質(zhì)量非常穩(wěn)定，作業(yè)時間大幅降低，質(zhì)量驗收可操作性強?，F(xiàn)場無明火作業(yè)，大量節(jié)省焊工作業(yè)及費用。

圖五：豎向鋼筋與型鋼梁連接，同樣上下兩個鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下，通過旋轉(zhuǎn)套筒完成原位連接。

圖六 直螺紋與新型套筒的完美結(jié)合，各施所長，降本增效。

從以上數(shù)據(jù)及案例不難看出，在勁性柱連接時選擇雙螺套連接方案優(yōu)勢一目了然！

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