隧洞弧形钢筋直螺纹套筒连接质量控制

刘旭升

[摘要] 在隧洞衬砌施工中，钢筋接头连接是保证隧洞施工质量的一道重要的施工工序。通常钢筋接头连接使用焊接或机械连接。相对焊接而言，机械连接有进度快、经济合理、改善洞内作业环境等优点，所以在隧洞施工中达到了广泛的应用。钢筋机械连接有三种方式:套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接和直螺纹套筒连接，其中直螺纹连接因接头质量可靠、设备简单、操作方便而得到普遍应用。

本文通过实践总结得出了隧洞弧形钢筋直螺纹套筒连接接头质量控制的要点，以提高隧洞衬砌钢筋施工质量。

关键词 弧形钢筋 接头 直螺纹套筒 连接质量

1、概述

古瓦水电站厂区枢纽工程引水隧洞全长2593.58m(17+770.00～20+363.58段)，布设在硕曲河左岸，洞挖断面为圆形，开挖直径为7.0m～8.0m；隧洞衬砌为圆形，直径为6.30m，衬砌形式为：Ⅲ类围岩衬砌厚度30cm、单层钢筋，Ⅳ类围岩衬砌厚度60cm、单层钢筋，Ⅴ类围岩衬砌厚度70cm、双层钢筋。衬砌混凝土皆为C25F100W6，钢筋等级为Ⅲ级，保护层厚度皆为5cm。

本工程引水隧洞8#施工支洞上游工作面绝大部分洞段为Ⅴ类围岩，衬砌钢筋型号大（主筋C32、分布筋C25）、间距小、接头数量多，为加快施工进度、改善洞内作业环境，Ⅴ类围岩洞段C32衬砌钢筋均采用正反丝套筒连接。

2、质量不合格关键因素分析

根据设计要求钢筋接头极限抗拉强度需要达到Ⅱ级，通过对开始6仓衬砌钢筋接头的检测，隧洞弧形钢筋套筒连接合格率为77.5%，合格率偏低。结合施工现场分析，造成隧洞弧形钢筋直螺纹套筒连接质量不合格关键因素有以下几点：

（1）钢筋端头纵横肋剥除不完全：钢筋端头纵横肋剥除不完全，造成部分丝扣套在残留的纵横肋上，丝扣深度不足或不能呈圈。

（2）钢筋端头打磨不平整：钢筋端头打磨不平整，端头部位丝扣不能呈圈，且接头不能对接严密。

（3）材料锈蚀严重：钢筋丝扣、套筒螺纹锈蚀严重，严重降低其抗拉强度。

（4）加工不标准：钢筋加工长度、弧度不标准，造成钢筋接头不能良好对接。

（5）丝扣破坏：弧形钢筋先套丝、后弯弧，在弯弧过程中丝扣被弯弧机破坏；或者加工好的钢筋丝扣没有做好成品保护，丝扣被碰撞破坏。

（6）扭矩不足：紧固扳手扭矩不足，套筒连接扭矩不足。

3、控制措施

（1）针对“钢筋端头纵横肋剥除不完全”因素：

基本原则：每天加工钢筋套丝之前，对机械进行检查，确保机械能够完全剥除钢筋端头纵横肋。

解决措施：检查机械套丝机剥肋刀片，损坏的刀片及时更换。丝扣加工前检查钢筋端头纵横肋是否全部剥除，未全部剥除的必须返工剥除。

（2）针对“钢筋端头打磨不平整”因素：

基本原则：每批钢筋套丝之前，对钢筋端头进行检查，端头没有打磨平整的钢筋，严禁套丝。

解决措施：钢筋套丝之前，先对钢筋端头进行检查，端头没有打磨平整的钢筋，严禁套丝。钢筋截断时使用切割机截断，保证断面平整。

（3）针对“材料锈蚀严重”因素：

基本原则：加工好的钢筋、进场的套筒做好遮盖，严防生锈。

解决措施：加工好的钢筋、进场的套筒采用“上覆下垫”的方式进行保护；在雨季，钢筋、套筒的储存间要保持干燥，加工好的钢筋、进场的套筒要尽快使用，防止长时间储存造成锈蚀。

（4）针对“加工不标准”因素：

基本原则：每仓钢筋加工长度、弧度严格检查，长度、弧度不标准的钢筋严禁用于施工。

解决措施：钢筋加工前精确测量其长度，长度存在偏差的及时进行裁截、打磨或重新调配。加工好的弧形钢筋进洞前先在钢筋加工厂进行拼接试验，能够良好拼接的钢筋方可进洞，钢筋进洞运输、使用过程中防止碰撞。长度不标准的钢筋要重新加工及调配，弧度不标准的钢筋及时调整弧度。

（5）针对“丝扣破坏”因素：

基本原则：加工好丝扣的钢筋要进行有效保护，防止被破坏。

解决措施：加工好丝扣的钢筋先在端头安装保护帽再弯弧，如此，在弯弧过程中钢筋丝扣在保护帽的保护下不会被弯弧机破坏；保护帽直至钢筋接头拼接前方可卸下，防止钢筋在储存、运输、使用过程中发生碰撞，破坏丝扣。

（6）针对“扭矩不足”因素：

基本原则：钢筋套筒连接扭矩必须达到规范要求。

解决措施：隧洞弧形钢筋套筒连接使用显示数据的扭矩扳手操作，扭矩扳手性能良好、操作方便，能够随时监测扭矩值，确保每个钢筋接头的扭矩达到规范要求。

4、实施效果

通过以上措施对隧洞弧形钢筋套筒连接接头的控制，古瓦水电站厂区枢纽工程标引水隧洞衬砌钢筋接头验收合格率明显提升，对实施措施的钢筋接头再次检测，发现钢筋接头合格率达到92.5%。如此即保证了施工质量，同时又节约了钢筋制安返工费用，取得了良好的经济效益。

5、结语

引水隧洞作为水电站的重要组成部分，其施工质量直接关系到水电站的安全运行和使用寿命。本文立足于引水隧洞施工，以古瓦水电站厂区枢纽工程标引水隧洞为依托，通过实践总结一套提高隧洞弧形钢筋套筒连接质量的措施，保证了施工质量、加快了施工进度、改善洞内施工环境、增加了经济效益，希望能够对类似工程提供有益的经验。

参考文献：

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[2]卓维松.带肋钢筋直螺纹套筒连接技术[A]. 山西建筑.2007年第17期.

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