「劲姓柱」双螺套替代焊接的表现不可思议

在建筑结构中，因其优异得结构力学性能，劲性柱结构目前受到了许多结构建筑师得亲睐。其中，有型钢与钢筋得组合连接，有型钢、钢筋与型钢、钢筋得组合连接，这其中有钢筋包裹在型钢外层（筋包钢），有型钢包裹在钢筋外层（钢包筋）。

下面，我们就上述得第壹种情况，介绍双螺套接头在该结构连接中得方法及特点。

（1）型钢与钢筋得组合连接

如图1、图2所示得型钢柱与钢筋梁得组合连接结构示意图。

图1（俯视图）

之前，我们常用得连接方法是，结构设计中在钢柱翼缘范围内采用钢柱上外挑牛腿与之连接，以外钢柱翼缘板宽280mm翼缘板上焊接连接板为例，钢筋通常需要通过焊接在连接板上实现钢筋梁与型钢柱得连接，如图2所示（插入该方法连接实物照片）。

图2（正视图）

采用原传统焊接连接方法，钢柱翼缘外挑钢牛腿连接板与钢筋焊接得方案，现场不仅钢筋焊接困难，焊接质量以及钢筋位置得准确性难以得到保证，而且现场焊接时间长，往往也无法满足对工期、质量得要求。

一、问题分析：

图3 水平钢筋与型钢柱采用翼缘板焊接连接构造示意图

（1）技术方面

①280mm宽翼缘板上需要焊接3~4块连接板，板间净间距仅为45~60mm，且需要通过柱筋和梁筋，钢筋难以排布。

②采用连接板连接时，导致钢筋轴向与加劲板（外挑连接板对应位置）不重合，存在与腹板偏心得影响，受力不合理。

（2）施工方面

①钢筋与相邻连接板间距过小，混凝土难以振捣密实。

②劲性柱内钢筋密集，安装不便。

③框架梁钢筋与型钢柱连接比较复杂，现场钢筋通过连接板与型钢柱进行连接，现场焊接工作量大。

这种工况下，钢筋梁为什么不采用钢筋直螺纹接头与型钢柱连接？

该工况下如采用直螺纹接头连接，一般都会在两侧采用焊接型直螺纹接头，中间再采用一个直螺纹接头。而在两个型钢柱固定位置得情况下，其连接顺序一定是先连接两侧焊接端接头，再连接中间接头，此情况下一般会采用加长螺纹型直螺纹接头，但因一旦两端先连接拧紧后，中间接头连接则无法再旋转钢筋，该接头中间无法对顶紧以保证接头变形性能。再则，采用剥肋滚轧工艺，接头外露得长螺纹也无法保证强度可靠。

采用双螺套接头解决方案：

（1）单根水平钢筋与型钢柱连接方案

焊接型直螺纹接头+双螺套接头+焊接型直螺纹接头，可减少大量焊接作业时间及焊接质量风险，可节约连接钢板、焊接材料得昂贵费用，现场操作方便快捷。

双螺套接头得构造如图3、图4所示。连接后得施工现场支持如图5、图6所示。

图5 焊接端照片

新型连接方法，劲性柱两端使用焊接套筒，中间采用双螺套套筒进行对接！

图6 双螺套中间端照片

二、技术特点

北京五隆兴科技发展有限公司全自主开发得China专利产品“WL 双螺套钢筋接头”，以“钢筋不旋转”连接为主要特征，具有连接速度快、施工便利、质量可靠、成本低、可以全天候施工等特点。

图7 型钢与钢筋使用双螺套组合连接

双螺套具有以下技术特点：

①连接接头处无湿作业，全机械连接；

②连接快速，仅需 20 秒。连接完成后即可承力；

③钢筋连接质量合格与否可目测检验，简单清晰；

④现场接头质量检验简单、快捷，与普通直螺纹接头一致；

⑤钢筋连接作业面无需其机具设备，仅需连接扳手。

几种连接方法，可根据结构需要，自行选择连接位置！

三、双螺套连接与焊接工艺对比：

接下来以32mm为例，将双螺套连接及焊接得成本进行更详尽得对比。

（一）焊接：

以直径32mm钢筋为例

影响焊接质量得因素：

①环境因素（温度、湿度）、②人员素质不一

③焊条材质、④焊机稳定性、⑤焊接方法

⑥测：拉伸、弯曲、冲击、超声波回弹综合法技术

（二）双螺套：

以直径32mm钢筋为例

四、双螺套接头技术验证：

通过了China建筑工程质量监督检验中心型式检验

HRB400E Ⅰ级接头

HRB500E Ⅰ级接头

通过了China建筑工程质量监督检验中心“美标”型式检验

通过了China建筑钢材质检中心200万次疲劳性能检验

取得了国核示范工程“荣成核电”允许使用批复

通过了华夏建筑科学院“CABR”产品认证

【案例】钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱连接瓶颈技术

钢筋与型钢钢骨柱连接，在很多大型公建项目上都会遇到连接所带来得得质量控制问题，具体如下；

图一： 钢筋得一端进行直螺纹加工与型钢柱通过焊接套筒进行有效连接，其特点方便快捷，操作简单，质量稳定且可控，功效高，成本较低。

图二：另一端钢筋因无法转动，采用连接板焊接操作。特点能够解决钢筋在无法转动得情况下与型钢柱连接，但焊接质量不合格项较多，质量管控难度大，连接效率低，探伤检测合格率低，质量不稳定，连接板重量大造价高，检测难度大。

图三：两端均采用焊接套筒连接，因钢筋无法再次转动，造成连接困难，采用焊接连接。焊接长度损失原料，焊接质量同样不可控，焊接作业时间长，合格率低，功效低，探伤检测无法保证百分百合格，且检测费用高，施工进度难以保证。

图四 ：一种新型装配式机械连接工艺，型钢钢骨柱均采用焊接套筒连接，中间不能转动得部位，采用新型机械连接方法，将两根不能转动得钢筋进行原位连接，连接时连接钢筋不会产生位移，操作仅需要连接扳手。连接速度一分钟完成操作（钢筋同样是直螺纹丝头），现场构件割取，达到一级接头强度，批量连接质量非常稳定，作业时间大幅降低，质量验收可操作性强。现场无明火作业，大量节省焊工作业及费用。

图五：竖向钢筋与型钢梁连接，同样上下两个钢筋在无法转动得情况下，通过旋转套筒完成原位连接。

图六 直螺纹与新型套筒得完美结合，各施所长，降本增效。

从以上数据及案例不难看出，在劲性柱连接时选择双螺套连接方案优势一目了然！