大直徑鋼筋直螺紋連接技術(shù)

1、大直徑鋼筋直螺紋連接技術(shù) : Through the national ten new techniques in architecture industry - large diameter reinforced straight thread connection technology in Harbin citys Songhua River highway bridge south bridge approach engineering construction application, expounds the application of new technology in the

2、 process of construction, quality control process is easy to appear the problem and treatment. 一、使用過(guò)程分析 隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的跨度和規(guī)模越來(lái) 越大，越來(lái)越復(fù)雜，鋼筋用量顯著增加，鋼筋直徑和布筋密度也 越來(lái)越大。 大直徑鋼筋的連接方法， 成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵 之一，直接影響建設(shè)工程質(zhì)量、施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的搭 接連接方式、焊接連接方式，都存在著連接質(zhì)量不良、勞動(dòng)強(qiáng)度 大、鋼筋使用量大、施工時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、不甚安全等弊端。 建設(shè)部推廣十項(xiàng)新技術(shù)之一的“大直徑鋼筋直螺紋

3、連接技 術(shù)”采用螺紋連接的方法將需要連接的鋼筋相連。 螺紋連接是采 用“圍繞在圓柱體上的阿基米德螺旋線”原理將需要緊固或連 接的元件結(jié)合在一起， 它具有悠久的歷史、 技術(shù)成熟和廣泛的應(yīng) 用市場(chǎng)。大直徑鋼筋直螺紋連接技術(shù)即是利用了螺紋連接的可靠 性、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。 采取這種方法連接的鋼筋接頭， 連接可靠、 質(zhì)量穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)，與其他鋼筋連接方法相比具 有施工速度快、提高工效，環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約材料等諸多優(yōu)點(diǎn)， 因而在全國(guó)很多大中工程中推廣應(yīng)用。 鋼筋剝肋滾壓直螺紋套筒連接技術(shù)是在鋼筋直螺紋連接技 術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)， 它與傳統(tǒng)的焊接工藝及其它 機(jī)械連接技術(shù)相比，具有如下特

4、點(diǎn)： 1、鋼筋接頭采用的螺紋是公制“標(biāo)準(zhǔn)三角形普通螺紋”， 通用性好，可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。螺紋牙型好， 60牙尖角具有較高 的抗拉能力，連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，連接強(qiáng)度高。一般機(jī)械切削加 工的螺紋是通過(guò)對(duì)金屬材料的切削加工而成， 對(duì)材料造成一定程 度的破壞，工程施工現(xiàn)場(chǎng)一般通過(guò)“板牙”等方式加工螺紋牙型 表面不夠光潔，容易破損，配合也不夠嚴(yán)密，自然螺紋受力條件 也會(huì)受到影響， 所以相關(guān)“標(biāo)準(zhǔn)連接件”規(guī)范規(guī)定這種方法加工 的螺紋只能為 3 級(jí)以下精度。 而“等強(qiáng)度剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)”是在一臺(tái)專用設(shè)備 上將鋼筋接頭通過(guò)剝肋 - 滾壓螺紋 , 自動(dòng)一次成形， 這種“滾壓 螺紋”技術(shù)是由螺紋標(biāo)準(zhǔn)件加工引申而

5、來(lái)。 由于螺紋底部鋼筋原 材不是被切削掉，而是被滾壓擠密，鋼筋產(chǎn)生加工硬化，提高了 原材強(qiáng)度， 從而實(shí)現(xiàn)了鋼筋等強(qiáng)度連接的目的。 這項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn) 單，加工工序少， 滾絲輪工作壽命長(zhǎng)， 接頭穩(wěn)定可靠， 施工便捷 , 精度高，連接接頭質(zhì)量比切削加工的直螺紋更為可靠、穩(wěn)定 , 可 以滿足規(guī)范規(guī)定的 I 級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)要求， 因而在工程中得到了廣泛 的應(yīng)用。松花江公路大橋工程主要是采用等強(qiáng)剝肋滾壓直螺紋連 接. 2、操作簡(jiǎn)單，施工速度快。專用的“鋼筋滾絲設(shè)備”整個(gè) 作業(yè)過(guò)程簡(jiǎn)單， 完全是在可視狀態(tài)下操作， 使用者通過(guò)簡(jiǎn)單的培 訓(xùn)即可操作完成。 而且專用機(jī)械加工的接頭質(zhì)量受人為因素影響 小，更為可靠。螺紋可

6、以提前成批量加工，現(xiàn)場(chǎng)裝配成型，占用 過(guò)程時(shí)間少。這一點(diǎn)對(duì)于縮短工程的工期是很珍貴的。 3、使用安全、應(yīng)用范圍廣。傳統(tǒng)的電弧焊接往往會(huì)留下火 災(zāi)隱患， 尤其在冬季或復(fù)雜條件下施工， 由于電弧焊接引起的火 災(zāi)案例不一而足。 另一方面， 狹小空間電弧焊作業(yè)也給作業(yè)者帶 來(lái)不便和危險(xiǎn)。 而直螺紋連接套筒是多規(guī)格定型產(chǎn)品， 使用過(guò)程 中所受的限制條件較少，適用于直徑16-40mn!、山級(jí)鋼筋在各 種方位同、 異直徑的連接。 施工過(guò)程中無(wú)明火、 高溫等現(xiàn)象產(chǎn)生， 無(wú)污染，無(wú)火災(zāi)及爆炸隱患，施工安全可靠，這一點(diǎn)顯然要優(yōu)于 傳統(tǒng)的電弧焊接。 4、傳統(tǒng)的鋼筋焊接連接，需要大量的設(shè)備、操作人員要求 高，設(shè)備能耗

7、也高。專用的“ GHB40型鋼筋滾絲設(shè)備”單臺(tái)設(shè)備 功率僅為3-4KW 一般工程3-4臺(tái)，較小的工程1-2臺(tái)即可滿足 施工需要， 節(jié)約能源。 尤其在電力供應(yīng)不便的現(xiàn)場(chǎng)更是其大顯身 手之處。 5、工藝流程簡(jiǎn)潔，通過(guò)：鋼筋端面平頭、剝肋滾壓螺紋、 螺紋接頭質(zhì)量檢驗(yàn)、鋼筋就位連接、作標(biāo)記、接頭質(zhì)量檢驗(yàn)，即 可完成全部安裝操作。 二、過(guò)程要點(diǎn) 1 、毋庸置疑合格的材料是保證工程質(zhì)量的前提條件。 工程所用的鋼筋必須持有產(chǎn)品出廠合格證、產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告， 必須進(jìn)行材料進(jìn)場(chǎng)復(fù)試檢測(cè)，具有復(fù)試報(bào)告。應(yīng)注意的是：鋼筋 的直徑不得偏差過(guò)大， 不能夠有“扁圓”截面， 否則會(huì)造成螺紋 牙型不飽滿、斷牙等現(xiàn)象。 連接套

8、筒是市場(chǎng)供應(yīng)的成品件， 它的材質(zhì)要求為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié) 構(gòu)鋼或其它經(jīng)檢驗(yàn)確定符合“鋼筋等強(qiáng)連接”要求的鋼材。 使用 時(shí)應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行抽檢。 外觀目視檢查不許有嚴(yán)重銹蝕、 裂 紋、內(nèi)螺紋牙型缺陷等影響接頭質(zhì)量的缺陷， 使用前還應(yīng)注意去 除其內(nèi)表面防銹涂料及雜質(zhì)。其螺紋部分檢驗(yàn)使用“螺紋塞 規(guī)”，當(dāng)通規(guī)通過(guò)，而止規(guī)通不過(guò)，該套筒內(nèi)螺紋公差為合格， 否則為不合格工件，不得使用。 2、進(jìn)場(chǎng)鋼筋端頭一般都成“馬蹄”狀，比較粗糙，不能直 接進(jìn)行螺紋加工， 一般宜采用砂輪切割機(jī)或其它專用切斷設(shè)備將 端頭切割成光滑的平面， 嚴(yán)禁氣割， 以確保鋼筋待連接端面與母 材軸線方向垂直， 并使鋼筋連接端面之間充分接觸。

9、這一點(diǎn)很重 要，如果兩根鋼筋的斷面不能很好的接觸， 會(huì)造成套筒的緊固效 果不良。 3、鋼筋螺紋接頭加工是工藝關(guān)鍵之一，它是在鋼筋剝肋滾 壓直螺紋機(jī)上直接完成，該設(shè)備集鋼筋剝肋與螺紋滾壓于一身， 一次裝卡即可完成。 操作人員均須經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)考核， 熟悉操 作要領(lǐng)及質(zhì)量要求， 能夠熟練操作設(shè)備方可上崗。 滾絲的過(guò)程中 應(yīng)注意按照設(shè)備使用要求使用冷卻潤(rùn)滑液， 冷卻潤(rùn)滑液應(yīng)采用對(duì) 鋼筋無(wú)污染、無(wú)腐蝕的液體。 鋼筋螺紋連接其螺紋部分的加工的質(zhì)量要素：螺紋直 徑、螺紋牙型、螺紋長(zhǎng)度和端頭的垂直平整度。 我國(guó)普通標(biāo)準(zhǔn)螺紋采用的是公制， 由于絲頭的螺紋是由滾軋 機(jī)的滾絲輪擠壓成型的， 其牙型角和螺紋表面光潔

10、度 （滾絲的光 潔度可達(dá)到 4 以上）一般均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 所以最重要的是剝 肋后的鋼筋直徑和加工的螺紋部分長(zhǎng)度。 同連接套筒內(nèi)螺紋加工精度對(duì)接頭性能影響情況一樣， 鋼筋絲頭螺紋外徑是保證與連接套筒螺紋配合的關(guān)鍵。 外徑過(guò)大 會(huì)造成螺紋部分旋入困難，過(guò)小則使螺紋旋入不緊容易松動(dòng)。 對(duì)于鋼筋的螺紋接頭，由于鋼筋母材直徑公差較大，根 據(jù)GBI499，1640mm帶肋鋼筋，公差由土 0. 4土 0. 6mm 正差和負(fù)差之間相差0.81 . 2mm如果直徑一律控制在負(fù)偏差 下，容易造成鋼筋絲頭螺紋牙型不飽滿或者缺損現(xiàn)象。 再加上鋼 筋端部在運(yùn)輸、 搬運(yùn)過(guò)程中極易受到磕碰變形， 也會(huì)在絲頭上造 成不完

11、整的斷續(xù)螺紋。 所以在絲頭加工過(guò)程中應(yīng)控制正負(fù)偏差均 勻出現(xiàn)， 以求加工的絲頭螺紋的牙型完整， 從而保證接頭的連接 強(qiáng)度。 施工現(xiàn)場(chǎng)可以采用卡尺檢量剝肋后鋼筋直徑，采用“螺 紋規(guī)”俗稱“絲準(zhǔn)”檢查牙型飽滿度和牙尖角。 目前，國(guó)家在鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程 JGJ107 中尚 無(wú)此項(xiàng)規(guī)定， 我們?cè)谑┕ぶ袇⒄障嗤睆铰菟?biāo)準(zhǔn)檢查牙型以及 螺紋外徑。 其外觀質(zhì)量參數(shù)可以參考： 有效螺紋不得少于設(shè)計(jì)規(guī) 定，牙頂寬度大于 0.3P 的不完整螺紋不應(yīng)超過(guò) 3 牙，且累計(jì)長(zhǎng) 度不得超過(guò)兩個(gè)螺紋周長(zhǎng)，同一螺紋的不完整長(zhǎng)度不大于1 4 圓周。 鋼筋螺紋接頭的螺紋長(zhǎng)度小于設(shè)計(jì)要求、 螺紋端面不平 整、不垂直，都會(huì)

12、導(dǎo)致鋼筋端頭在連接套筒中頂不到位。螺紋長(zhǎng) 度小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成接頭部分螺紋不足，抗拉強(qiáng)度大幅降低，進(jìn) 而影響整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的安全性， 過(guò)長(zhǎng)則會(huì)出現(xiàn)接頭外露螺紋太多 或者另一端接頭旋入長(zhǎng)度不足， 造成鋼筋連接處直徑縮小、 抗拉 能力降低，形成不合格接頭。施工中以 1/2 套筒長(zhǎng)度、旋入后螺 紋長(zhǎng)度外露+1P+2P較為適宜。 鋼筋螺紋接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)可以通過(guò)“螺紋環(huán)規(guī)”和鋼 板尺檢查。 現(xiàn)場(chǎng)以每臺(tái)設(shè)備每班加工的同規(guī)格鋼筋絲頭數(shù)量 （或 500個(gè)接頭）為一批，同一批中隨機(jī)抽檢 1 0，且不少于 l0 個(gè)， 如有一個(gè)絲頭螺紋不合格， 即應(yīng)對(duì)該加工批全數(shù)檢查， 不合格的 絲頭螺紋應(yīng)重新加工。 經(jīng)再次檢驗(yàn)合格方

13、可使用。 如果連續(xù)出現(xiàn) 不合格接頭則應(yīng)查明原因后重新加工螺紋。檢驗(yàn)的同時(shí), 填寫鋼 筋螺紋加工檢驗(yàn)記錄。 說(shuō)下“螺紋量規(guī)”的使用（包括“螺紋環(huán)規(guī)”和“螺紋塞 規(guī)”）：螺紋量規(guī)應(yīng)經(jīng)過(guò)相關(guān)計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格方可使用。 量規(guī)分為環(huán)規(guī)和塞規(guī)，分別由“通規(guī)”和“止規(guī)”各一件組成。 使用時(shí)，分別往螺紋接頭或者套筒上檸， 現(xiàn)象為：“通規(guī)”通過(guò)， 而“止規(guī)”通不過(guò)時(shí)該工件合格；“通規(guī)”擰不進(jìn)去或者“止 規(guī)”通過(guò)， 這兩種情況都說(shuō)明產(chǎn)品不合格。 此時(shí)應(yīng)檢查鋼筋剝肋 后外徑是否產(chǎn)生了誤差， 或者套筒內(nèi)徑有誤。 使用時(shí)通規(guī)可以在 任意位置轉(zhuǎn)動(dòng)，而止規(guī)只能擰動(dòng)一 三圈而外螺紋頭部沒(méi)有露出 止規(guī)端面就擰不動(dòng)了，說(shuō)明被

14、測(cè)螺栓中徑正處在“公差帶”內(nèi)， 該工件是合格的。 應(yīng)注意的是使用量規(guī)時(shí)， 只能用大拇指和食指擰動(dòng)量規(guī)， 不 得使用工具或者強(qiáng)力擰動(dòng)，以免損壞量規(guī)和造成錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié) 果。 螺紋質(zhì)量檢查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：牙型：GB/T192-2003，直徑： GB/T133-2003,基本尺寸：GB/T196-2003,公差：GB/T197-2003, 螺紋量規(guī)： GB/T3934-2003。 三、現(xiàn)場(chǎng)連接的質(zhì)量控制 1 、鋼筋現(xiàn)場(chǎng)連接的質(zhì)量控制點(diǎn)：外露螺紋、擰緊力矩。 接頭連接后，套筒兩端的外露螺紋是檢查接頭質(zhì)量的最直觀方 法。由于鋼筋絲頭加工時(shí)要求螺紋長(zhǎng)度有 +0.5P+2P 的有效螺紋 偏差，所以，接頭連接完畢后，

15、 套筒一端或兩端沒(méi)有外露螺紋時(shí)， 說(shuō)明接頭螺紋長(zhǎng)度不夠， 鋼筋端頭未在套筒中間頂實(shí)； 外露螺紋 大于 2P 時(shí)，有兩種情況：當(dāng)接頭螺紋部分長(zhǎng)度符合要求時(shí)，說(shuō) 明連接旋擰不到位； 連接旋擰到位仍有外露螺紋， 說(shuō)明接頭螺紋 長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)。這兩種情況均為質(zhì)量缺陷。 鋼筋接頭的擰緊力矩是接頭強(qiáng)度和變形性能的重要保證。 當(dāng) 接頭的擰緊力矩值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)， 兩個(gè)螺紋接頭的端頭結(jié)合緊 密，沒(méi)有間隙，才能滿足接頭的強(qiáng)度和變形要求。擰緊力矩過(guò)大 過(guò)小均對(duì)接頭的力學(xué)性能不利。 2、鋼筋現(xiàn)場(chǎng)連接過(guò)程中可能出現(xiàn)以下問(wèn)題： 1）連接套筒不能完全旋擰到位：原因分析：套筒沒(méi)有對(duì)正 鋼筋軸線，在螺紋錯(cuò)位情況下強(qiáng)行擰入，造成螺紋

16、“錯(cuò)扣”；連 接套筒與鋼筋絲頭加工工藝方式不匹配； 套筒螺紋中徑偏小或鋼 筋絲頭螺紋中徑偏大；螺紋接頭套筒內(nèi)有雜質(zhì)或者螺紋被損壞； 絲頭螺紋不完整，有牙頂寬度大于 0.3P 的不連續(xù)螺紋。這是由 于滾絲輪磨損， 致使絲頭螺紋牙型不正確。 同一絲頭牙頂寬度普 遍大于0. 3P,螺紋溝槽淺或夾有鐵屑；采用剝肋滾軋工藝時(shí)， 剝肋過(guò)深，致使鋼筋直徑過(guò)小。 處理措施：拆除已連接套筒， 對(duì)操作人員重新進(jìn)行技術(shù)交底， 詳細(xì)說(shuō)明質(zhì)量偏差要求； 仔細(xì)檢查套筒出廠標(biāo)志， 更換工藝不匹 配或者損壞的連接套筒。 更換套筒重新連接， 更換后仍無(wú)法旋擰 到位，如果該鋼筋接頭已經(jīng)固定于混凝土中， 則應(yīng)考慮采用其他 連接方法

17、重新連接。 所以應(yīng)加強(qiáng)連接套筒進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)鋼筋螺 紋部分檢驗(yàn)，經(jīng)檢查（或使用中發(fā)現(xiàn)的）不合格套筒全部做好標(biāo) 識(shí)、清出工地，不合格螺紋接頭重新加工。 檢查滾絲機(jī)具，更換滾絲輪，調(diào)整剝肋機(jī)構(gòu)。 2 ）接頭試件拉伸試驗(yàn)不合格或者接頭試件拉伸試驗(yàn)時(shí)， 抗拉力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求： 原因分析：試件的擰緊力矩不足或過(guò)大； 擰緊后螺紋配合間隙大； 使用了漏檢的不合格套筒或與不合格鋼 筋絲頭 （主要是牙型不完整或者所用套筒在最大偏差、而接頭在 負(fù)偏差，致使連接過(guò)“松” ） 進(jìn)行連接。采用剝肋滾軋工藝時(shí)， 螺尾處剝肋過(guò)深等。 處理措施： 按標(biāo)準(zhǔn)要求重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)， 試件數(shù)量增加一 倍，若再出現(xiàn)不合格時(shí)，該批接頭全

18、部返工。接頭加工時(shí)注意調(diào) 整剝肋和滾軋參數(shù)， 檢查、調(diào)整滾軋機(jī)工作行程開(kāi)關(guān)是否失靈或 行程距離控制未調(diào)整準(zhǔn)確。 鋼筋絲頭經(jīng)檢驗(yàn)合格后， 要立即套上專用的鋼筋絲頭保護(hù)帽 或與之相連接的連接套筒， 將鋼筋絲頭保護(hù)起來(lái)， 同時(shí)要注意在 連接套筒的另一端按上塑料防護(hù)帽， 必要時(shí)應(yīng)采取防銹措施。 加 工好的鋼筋搬運(yùn)或堆放過(guò)程中應(yīng)注意防護(hù)， 以防螺紋接頭被磕碰 損壞或被污物污染而影響鋼筋接頭質(zhì)量。 3 、鋼筋連接前，鋼筋螺紋接頭和連接套筒絲紋要逐個(gè)進(jìn) 行檢查，確保其完好無(wú)損，如果發(fā)現(xiàn)螺紋表面有雜質(zhì)、油污，應(yīng) 清除干凈。 安裝時(shí)， 首先把連接套筒的一端安裝在基本鋼筋的端 頭上，用扳手或管鉗等工具將其擰緊到位， 然后把導(dǎo)向?qū)χ秀Q夾 緊連接套筒， 將待接鋼筋通過(guò)導(dǎo)向夾鉗中孔對(duì)中， 擰入連接套筒 內(nèi)擰緊到位，即可完成連接。檢驗(yàn)合格的接頭作好標(biāo)記，與未擰 緊的接頭區(qū)分開(kāi)來(lái)， 以防有的鋼筋接頭漏擰， 并認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)記 錄工作 四、使用成效分析 鋼筋剝肋滾壓直螺紋連接是鋼筋機(jī)械連接中的一項(xiàng)新技術(shù)， 該技術(shù)于 1999年 12月 17日通過(guò)建設(shè)部組織的