钢筋机械连接不合格原因分析与质量控制

随着建筑技术的不断发展，对建筑工程质量的要求不断提高，建筑工程中使用钢筋机械连接的工艺水平大为提高，机械连接工艺在建筑工程中的运用也相应增多。提高机械连接水平、控制好机械连接的工艺、降低机械连接不合格率，已成为提高工程质量的必要条件。

1   机械连接不合格原因分析

1.1   套筒产品质量

机械连接所使用的套筒，只通过机械连接试件的工艺性能检测来评定套筒质量，针对套筒本身的产品质量无相应的产品标准和检验参数，这样使得套筒产品本身的质量得不到有效的控制和保证。生产单位出售套筒时，只提供了相应的机械连接试件工艺性检验报告，无产品的检验报告和生产套筒的原材料检验报告。在后期使用过程中由于套筒本身质量的不合格，导致机械连接不合格的情况时有发生(图1)，据统计，此类情况占机械连接不合格的20%左右。

图1套筒破坏示意

1.2   钢筋原材料强度不合格

钢筋原材料强度不合格或者是钢筋强度过低导致丝纹硬度不够；或者在使用过程中以二级钢充当三级钢，使得钢筋的强度达不到要求。

钢筋原材强度是否合格也是影响机械连接是否合格的一个重要原因；在机械连接试件的检测过程中，断裂位置在钢筋原材而强度未达到规范的要求的情况也时有发生（图2）。还有一种情况，是在检验钢筋机械连接时，钢筋从套筒中拔出；这种情况可能是钢筋强度不够，导致钢筋的硬度达不到要求，使钢筋加工后的丝纹强度大大降低，导致未达到相应的强度，钢筋就从套筒中拔出。这种钢筋如果检测钢筋原材的化学成分，不合格的可能性很大。也有可能是钢筋本身的强度较低（如原材料合格的一级钢或无富余强度的二级钢）导致加工后的丝纹强度就达不到相应的要求，所以在《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）标准中提出，主体结构方面宜采用三级及以上的钢筋。所以在即将发行的新的热轧带肋钢筋规范中，取消了二级钢的使用；在这一点上，有可能是为了节约能源和更好地满足机械连接工艺的需要。 

图2原材强度不合格

1.3   钢筋原材料截面外观不圆

钢筋外观不圆也是导致机械连接不合格的一个重要原因。现在热轧带肋钢筋产品标准对钢筋的外观截面形状未作限制，所以建筑工程中使用者往往忽视热轧带肋钢筋的截面形状，殊不知这也是影响钢筋机械连接不合格的一个重要原因。钢筋截面形状不圆，加工出来的丝纹就不饱满，这样的钢筋连接后，钢筋和套筒之间就有一定的空隙，从而使得钢筋在受力过程中受力不均，造成应力集中，钢筋就很容易从套筒中拔出；如果想在加工过程中，多加工一下，使丝纹变得饱满一些，那么丝纹的外径就会加工得过小，也会使得钢筋很容易从套筒中拔出（图3，图4）。据统计，在不合格的机械连接中，从套筒中拔出的现象占整个不合格试件的60%左右。

 图3钢筋截面形状不圆 

图4钢筋截面形状不圆导致连接不紧密

1.4   加工水平良券不齐

在钢筋原材料和套筒质量都合格的前提下，加工水平高低就是影响钢筋机械连接是否合格的主要原因；加工水平高，加工出来的钢筋丝纹均匀，丝纹深度一致，这样连接的接头受力均匀，质量就高；加工水平低，加工出来的钢筋丝纹大小不一致，比如丝纹前端小、后端大，丝纹的深度也不一致，这样的钢筋连接的接头质量就一定差，在检测过程中钢筋就很容易从套筒中拔出（图5）。如果把钢筋的丝纹加工得过小，使钢筋和接头不能很紧密地连接，这样的接头在检验时也会导致钢筋从套筒中拔出，使得接头不合格。所以加工水平高低也是机械连接工艺中不容图5钢筋拔出导致机械连接试件不合格忽视的问题。

图5钢筋拔出导致机械连接试件不合格

2   质量控制措施

2.1   控制套筒产品的质量

在对所使用的套筒质量进行控制时,首先,要检查套筒的外观，看是否生锈，套筒的截面形状是否圆，套筒的丝纹深度和丝纹宽度是否一致。其次，根据生产厂家提供的质保书进行机械连接的型式检验，检查套筒的力学性能。有必要时，可以根据生产厂家提供的信息对套筒进行化学成分分析或检验套筒硬度指标。通过一系列的检查和检验，确保套筒的质量达到要求。防止不合格的产品用到工程中去。

2.2   控制钢筋原材料质量

在进行钢筋机械连接前，应对钢筋原材进行检验，防止以二级钢充三级钢使用，检验合格后才能用到机械连接上，钢筋强度达不到标准规范的要求，坚决不能用到工程上去。在供需双方有协议要求或争议时，可对钢筋进行化学成分和硬度检测，检测钢筋中的化学成分是否达到相应标准的要求，硬度是否达到协议的要求，从而保证钢筋的原材料质量。为确保机械连接的质量，在多方同意的前提下可适当提高对钢筋原材料的强度的要求，留有一定的富余量；杜绝不合格的钢筋用到工程上，从而保证机械连接的质量，保证工程的质量。

2.3   控制钢筋原材料截面不圆度

虽然产品标准对热轧带肋钢筋截面形状的不圆度未作规定，但是可以通过检测热轧带肋钢筋的内径和肋高来控制热轧带肋钢筋的截面形状的不圆度。如果钢筋的截面形状趋于椭圆形，那么它的内径就会偏小，它的纵肋一般都会偏高，所以只要通过检验热轧带肋钢筋的内径和肋高就能检验出该热轧带肋钢筋的截面形状的不圆现象。从而也能控制由于钢筋截面不圆所引起的机械连接不合格的问题。虽然热轧带肋钢筋的内径和肋高不是GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2011年版)规范所规定的材料进场复验的必检参数，但是在进行钢筋进场验收时，通过观察热轧带肋钢筋的外观，如果不圆度影响到机械连接接头质量时，就可以向供货方提出进行钢筋的内径和肋高的检验要求，从而确保机械连接接头的质量，也确保工程质量。

2.4   通过培训和考核的方式确保加工水平

工人的加工水平是影响钢筋机械连接质量的另一个因素，所以工人在正式上岗前，应通过正规培训，培训完成后，应对培训的工人进行考核，考核合格的工人才允许进行上岗，使其真正掌握技术。未经过培训的工人和考核不合格的工人坚决不允许上岗。在工程上对工人的管理应做到上岗必训、凡训必考的模式，从而达到严格控制的目的。

通过对钢筋机械连接工艺中不合格的原因进行分析，指出了影响钢筋机械连接不合格原因的要素，提出了如何避免或减少机械连接中不合格的现象。从而为建设出优质的工程打下基础。为了建筑行业水平不断提高，希望建筑行业的从业人士不断总结、交流和进步，使我们的建筑业更上一个新台阶。