滾軋直螺紋鋼筋連接接頭(論文)

1、滾軋直螺紋鋼筋連接技術總結摘要：本文從機械連接的定義、滾軋直螺紋施工工藝、接頭等級、技術性能等方面介紹了滾軋直螺紋鋼筋連接技術在房屋建筑工程中應用的優(yōu)缺點。并從施工的角度對該技術的施工工藝和質量控制進行了闡述，指出滾軋直螺紋鋼筋連接接頭具有連接強度高、施工速度快、勞動強度低等特點，值得推廣應用。關鍵詞： 機械連接 滾軋直螺紋 施工工藝 經濟高效 應用 性能一、概述滾軋直螺紋鋼筋連接技術是一種專門針對鋼筋剝肋滾軋工藝，通過鋼筋端頭加工的直螺紋絲頭和直螺紋連接套筒咬合形成整體，適用于一切抗震設防和非抗震設防的混凝土結構工程。與傳統(tǒng)方法相比較，該施工技術工藝簡便、接頭強度高、連接速度快、應用范圍廣、

2、經濟性能優(yōu)越，在工程應用上大大加快了鋼筋工序施工速度，并且降低了成本，在確保工程質量的情況下很好的推動了工程整體進度。二、機械連接方法簡介1、機械連接。機械連接是通過鋼筋與連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。鋼筋機械連接技術是一項新型鋼筋連接工藝，被稱為繼綁扎、電焊之后的“第三代鋼筋接頭”。鋼筋直螺紋套筒連接是機械連接中的一種，是將鋼筋連接端頭采用專用滾軋設備和工藝，通過滾絲輪直接將鋼筋端頭滾軋成直螺紋，并用相應的連接套筒將兩根待連接鋼筋連接成一體的鋼筋連接。2、機械連接的特點（1）設備投資少，螺紋加工簡單，接頭強度高于鋼筋母材，生產效率高，無

3、污染，節(jié)省鋼材，現(xiàn)場施工方便。（2）節(jié)省電能（設備功率僅為4KW），不受鋼筋可焊性制約，不受季節(jié)影響，不用明火，無水災和爆炸安全隱患。（3）連接質量受人為因素影響小，工藝性能良好和接頭質量可靠度高等。三、滾軋直螺紋施工工藝滾軋直螺紋鋼筋連接是一種機械連接方式，它可根據(jù)需要制作直徑為1640的鋼筋直螺紋連接套。采用滾軋直螺紋鋼筋連接接頭時，其連接接頭性能應滿足設計及鋼筋機械連接通用技術規(guī)程JGJ-107-2003規(guī)定的要求。滾軋直螺紋鋼筋連接按照規(guī)范要求做，單向拉伸性能，高應力反復拉壓性能，大變形反復拉壓性能，低溫性能試驗，試驗合格后方可使用。 圖1：滾軋直螺紋鋼筋接頭頸縮均在母材 (

4、II級鋼：屈服強度335Mpa，極限強度490Mpa；級鋼：屈服強度400Mpa，極限強度570Mpa)表1：滾軋直螺紋接頭典型試驗結果鋼筋直徑d（mm）屈服強度（MPa）抗拉強度（MPa）均勻延伸率非彈性變形（mm）反復拉、壓性能破壞形態(tài)1643763421.00.03合格斷于母材1847764720.30.04合格斷于母材2045261719.00.04合格斷于母材2244259420.00.04合格斷于母材2544560819.70.04合格斷于母材2842262418.70.05合格斷于母材3244563017.00.05合格斷于母材3642360017.00.05合格斷于母材4048

5、66009.00.06合格斷于母材滾軋直螺紋鋼筋連接技術工藝流程為：鋼筋原料母材檢驗鋼筋端部切平初選連接參數(shù)專業(yè)剝肋滾絲機對端部剝肋、滾絲直螺紋扣絲檢驗套筒連接檢驗確定連接參數(shù)。表2：設備性能參數(shù)表設備名稱直滾滾絲機剝肋滾絲機設備型號QTG-40QTG-50適用鋼筋規(guī)格16-4036-50主電機功率kw4.04.0減速機速比01:2901:29外形尺寸mm1170*710*11401220*670*1140設備重量kg500630圖2：現(xiàn)場使用的滾絲機1. 鋼筋原料母材檢驗：鋼筋母材進場時，應附有合格證及質量證明書。在現(xiàn)場監(jiān)理的監(jiān)督下進行隨機取樣并檢驗，合格后方可投入使用。圖3：鋼筋原材端部切

6、平2.鋼筋端部切平：將需要滾絲的一頭端部切平，保證端頭無彎折，扭曲。3.初選連接參數(shù)。接頭性能等級為級、鋼筋端頭加工絲扣數(shù)為 11 扣。4專業(yè)剝肋滾絲機對端部剝肋、滾絲：鋼筋下料時，用機械切斷，鋼筋端面平整并與鋼筋軸線垂直，不得形成馬蹄形或扭曲，鋼筋端部不得有彎曲，出現(xiàn)彎曲時應調直；絲頭有效螺紋長度應滿足設計規(guī)定；絲頭加工使用滾絲機，加工時使用水性潤滑液；絲頭有效螺紋中徑的圓柱度誤差不得超過0.20mm；標準型接頭絲頭有效螺紋長度應不小于1/2連接套筒長度，其他連接形式應符合產品設計要求。表3：滾軋直螺紋鋼筋接頭參數(shù)表螺紋鋼筋公稱直徑161820222528323640螺紋代號M17M19M2

7、1M23M26M29M33M37M41螺紋長度（mm）222426283035404045套筒長度（mm）454852556065708090套筒內徑（mm）1517192123.526.5303438套筒外徑（mm）283031343744495459絲頭完整扣數(shù)91010.51111.512131415絲頭加工成型后，操作人員應逐個檢查絲頭的質量，經自檢合格的絲頭，應按要求對每種規(guī)格加工批量隨機抽檢10%。且不得少于10個，并填寫絲頭加工檢查記錄，如有一個不合格，即應對該批全數(shù)檢查，不合格的絲頭重新加工，經再次檢查合格方可使用。5直螺紋絲扣檢驗。滾軋成型的絲扣螺紋飽滿，表面光潔，不粗糙，螺

8、紋直徑大小一致，螺紋長度，公差直徑符合規(guī)范要求。6套筒連接。用管鉗將加工好的鋼筋與套筒擰緊，鋼筋與套筒咬合絲扣 為 10 扣，外露絲扣不超過 1 扣。鋼筋連接套筒采用符合要求的、有質量保證廠家提供的產品，一般連接套筒材料選用45號優(yōu)質碳素鋼或其它經試驗確認符合要求的鋼材。在進行鋼筋連接時，鋼筋規(guī)格應與連接套筒規(guī)格一致，并保證絲頭和連接套筒內螺紋干凈、完好無損；鋼筋連接時應用工作扳手將絲頭在套筒中央位置頂緊；當采用加鎖母型套筒時應用鎖母鎖緊；鋼筋接頭擰緊后應力矩扳手按不小于規(guī)范規(guī)定表的擰緊力矩值檢查，并加以標記。表4：滾軋直螺紋鋼筋接頭擰緊力矩值鋼筋直徑/mm161820222528323640

9、擰緊力矩值/（N.m）80160230300360注：當不同直徑的鋼筋連接時，擰緊力矩值按較小直徑鋼筋的相應值取用。7加工好的試件共三組，每組三個，經現(xiàn)場監(jiān)理認可后，送試驗室檢驗。圖4：加工好的鋼筋原材8. 滾軋直螺紋鋼筋接頭根據(jù)不同場合、不同需要類型設計有標準型、正反扣絲型、異徑型、加鎖母型、擴口型等。類型 使用說明 標準型 適用于正常情況下的鋼筋連接 正反絲扣型 用于鋼筋兩端都不能轉動，需要調節(jié)軸向長度的場合 異徑型 用于連接不同直徑的鋼筋 加鎖母型用于鋼筋兩端都不能轉動圖5：滾軋直螺紋鋼筋接頭類型示意圖四、接頭的設計原則和性能等級1、接頭的設計應滿足強度及變形性能的要求。2、接頭連接的屈

10、服承載力和受拉承載力的標準值不應小于被連接鋼筋的屈服承載力和受拉承載力標準值的1.10倍。3接頭應根據(jù)其性能等級和應用場合，對單向拉伸性能、高應力反復拉壓、大變形反復拉壓、抗疲勞等各項性能確定相應的檢驗項目。 4、接頭性能等級根據(jù)抗拉強度以及高應力和大變形條件下反復拉壓性能的差異，接頭應分為三個等級： 級：接頭抗拉強度不小于被連接鋼筋實際抗拉強度或 1.10 筋抗拉強度標準值，并具有高延性及反復拉壓性能。 級：接頭抗拉強度不小于被連接鋼筋抗拉強度標準值，并具有高延性及反復拉壓性能。 級：接頭抗拉強度不小于被連接鋼筋屈服強度標準值的 1.35 倍，并具有一定的延性及反復拉壓性能。本工程鋼筋直螺紋

11、接頭只用于墩柱(用于受壓構件不用于受彎拉構件)性能按級控制。 表5：級、級、級接頭的抗拉強度接頭等級級級級抗拉強度fomstfost或fomst1.1fukfomstfukfomst1.35fyk注： fomst-接頭試件實際抗拉強度 fost-接頭試件中鋼筋抗拉強度實測值 fuk-鋼筋抗拉強度標準值 fyk-鋼筋屈服強度標準值5、檢驗結果 三組試件的抗拉斷裂特征均為母材拉斷，接頭試件的抗拉強度均大于母材試件的抗拉強度（試驗編號為:1-1、1-2、1-3；2-1、2-2、2-3；3-1、3-2、3-3） ，檢驗結果為合格。6、實際施工中抽檢頻率接頭現(xiàn)場檢驗應按驗收批進行 。同一施工條件下采 用

12、同一批材料的同等級、同型號、同規(guī)格接頭，應以 500 個為一驗收批進行檢驗與驗收，不足 500 個也應作為一個驗收批。 五、技術要領1連接套筒及鎖母：螺紋牙型應飽滿，連接套筒表面不得有裂紋，表面及內螺紋不得有嚴重的銹蝕及其他肉眼可見的缺陷。2絲頭：所加工的鋼筋應先調直后再下料，切口端面與鋼筋軸線垂直，不能有馬蹄形或撓曲。下料時，不得采用氣割下料。絲頭加工時應使用水性潤滑液，不得使用油性潤滑液或不加潤滑液滾軋絲頭，當氣溫低于0oC時，應摻入15%20%的亞硝酸鈉。絲頭表面不得有影響接頭性能的損壞及銹蝕；絲頭有效螺紋數(shù)量不的少于設計規(guī)定；牙頂寬度大于0.3P（P為螺距）的不完整螺紋累計長度不得超過

13、兩個螺紋周長；標準型接頭的絲頭有效螺紋長度應不小于1/2連接套筒長度，且允許誤差為+2P；其他連接形式應符合產品設計要求。絲頭加工完畢經檢驗合格后，應立即帶上絲頭保護帽或者擰上連接套筒，防止裝卸鋼筋時損壞絲頭。3鋼筋連接：鋼筋連接時，鋼筋的規(guī)格和連接套的規(guī)格一致，并確保絲頭和連接套的絲扣干凈、無損。被連接的兩根鋼筋端面應處于連接套筒的中間位置，偏差不大于1P，并用工作扳手擰緊。鋼筋連接完畢后，標準型接頭連接套筒外應有外露有效螺紋，且連接套筒單邊外露有效螺紋不得超過2P，其他連接形式應符合產品設計要求。六、施工注意事項1、鋼筋接頭的加工應經工藝檢驗合格后方可進行。 2、加工鋼筋接頭的操作工人經廠

14、家專業(yè)技術人員培訓合格后才能上崗， 人員應相對穩(wěn)定。 3、加工直螺紋時鋼筋端頭應切平或鐓平。 4、鐓粗頭不得有與鋼筋軸線相垂直的橫向裂紋。 5、鋼筋端部不得有影響螺紋加工的局部游游彎曲。6、鋼筋絲頭長度應滿足設計要求，擰緊后的鋼筋絲頭不得相互接觸。 7、接頭安裝前應檢查連接件產品合格證及套筒生產批號標識；產品合格證應包括適用鋼筋直徑和接頭性能等級、套筒類型、生產單位、生產日期 以及可追溯產品原材料力學性能和加工質量的生產批號。8、滾軋成型的直螺紋要及時上保護套，以免在加工、搬運過程中損壞絲扣。9、專人定期對套絲機進行檢查，加工前必須對套絲機滾絲輪進行檢查，發(fā)現(xiàn)絲牙損壞及時進行更換。 表6：直螺

15、紋套筒連接工藝試驗參數(shù)項目名稱：無錫市惠山區(qū)全民健身中心工程施工單位上海寶冶集團有限公司母材型號、直徑HRB400E 22、25套筒規(guī)格M33.18×3.0接頭性能等級級試件斷裂特征斷于母材鋼筋端頭絲扣數(shù)11扣咬合絲扣數(shù)10-11扣檢驗形式工藝檢驗連接后允許絲扣外露數(shù)1檢驗組數(shù)3組檢驗結果合格連接示意圖套筒適用品種HRB400、HRB400E工藝說明：直螺紋套筒連接是將鋼筋連接端頭采用專用滾軋設備和工藝，能過滾絲機剝肋滾軋成直螺紋，并用相應的連接套筒將兩根鋼筋連接成一體的鋼筋連接。鋼筋端頭加工平整后滾軋絲扣數(shù)為11扣，連接咬合絲扣為10-11扣，外漏絲扣數(shù)不超1扣，取樣三組檢驗，斷裂

16、特征為母材斷裂，接頭抗拉強度大于母材抗拉強度，符合級接頭性能要求。結論：采用上述參數(shù)，可滿足本工程施工。圖6：本工程中加工使用的接頭為標準型接頭七、性能比較滾軋直螺紋鋼筋連接技術以其操作簡便、施工速度快、適用性廣等特點而具有很好的發(fā)展優(yōu)勢，其優(yōu)越性能在工程實踐應用中得到廣泛認可。1施工效率施工工藝工序少，只需要在加工棚進行絲頭加工，成型后現(xiàn)場安裝即可；施工速度快，絲頭加工平均40秒可加工成型一個絲頭；連接操作方便， 將鋼筋與連接套筒對正中間位置，即可安裝連接，操作時用工作扳子擰緊，無需用電、用氣、用火。2施工質量鋼筋采用焊接連接方式時，在焊接過程中很難避免由于溫度差引起的鋼筋變形，造成鋼筋焊接

17、后的直順度不夠理想，滾軋直螺紋鋼筋連接很好地避免了焊接方式引起的問題，保證了鋼筋直順度，而且滾軋直螺紋鋼筋連接鋼筋力學性能能滿足規(guī)定要求。滾軋直螺紋鋼筋連接按照規(guī)范要求所做試驗均達到合格標準，現(xiàn)場抽檢做單向拉伸性能試驗3組也都滿足要求。焊接連接時對環(huán)境要求高，條件較差時如大風天氣，可導致焊接焊縫出現(xiàn)氣泡、夾渣等問題，而滾軋直螺紋鋼筋連接在風、雨、水下等環(huán)境均可適用。3經濟效益滾軋直螺紋鋼筋連接技術能夠很好的保證連接接頭質量，而且在同等級的鋼筋連接中，滾軋直螺紋鋼筋連接比傳統(tǒng)焊接節(jié)省連接用鋼材，縮短施工周期，提高工程質量，降低能源消耗，利于環(huán)境保護，減少設備投資，附加成本較低，具有明顯的經濟效益

18、和社會效益。表7：滾軋直螺紋鋼筋性能表項目滾軋直螺紋鋼筋連接焊接連接接頭強度與母材等強，100%發(fā)揮鋼筋強度，能達到鋼筋機械連接通用技術規(guī)程(JGJ-107-96)中A級接頭標準。達到規(guī)范要求。穩(wěn)定性接頭強度不受扭緊力矩的影響，絲扣松動或少擰幾扣均不會明顯影響接頭的強度，并且連接過程不受工人素質的影響。 焊接焊縫不飽滿、焊接不均勻，氣泡、夾渣等焊接質量問題直接影響焊接強度。質量保證操作簡單、方便，連接質量能夠很好保證。焊接操作比較麻煩，對于焊接比較難的部位，焊接質量難以保證。適應性現(xiàn)場施工時，風、雨、停電狀態(tài)，水下，易燃、易爆、高處等施工條件均可施工，可全天候施工。在應用范圍上基本上沒有任何限

19、制，適用鋼筋任何位置與方向的連接，也可用于彎曲鋼筋、固定鋼筋及鋼筋籠不能轉動的場合。不適合在大風天氣下進行，雨中、防火要求高、停電狀態(tài)下均不能操作?；具m用鋼筋任何位置與方向的連接。操作技能操作簡單，普通工人經過幾個小時的學習即可成為熟練工。需要專業(yè)焊接技術工人進行操作，焊接熟練水平較難快速提高。操作工具滾絲機加工絲頭，工作扳子進行連接作業(yè)。電焊機，焊槍，電閘箱。連接速度可采用場外預制，現(xiàn)場裝配連接的方式進行。連接時將套筒套在鋼筋上用普通扳手擰緊即可，大大降低勞動強度，節(jié)約時間。焊接前需配備好電源、電焊機等焊接設備，焊接時間長，勞動強度大。經濟效益在同等級的鋼筋連接中，比傳統(tǒng)焊接節(jié)省連接用鋼材。縮短施工周期降低能源消耗，利于環(huán)境保護，減少設備投資，附加成本較低。 浪費鋼筋，消耗能源大，附加成本高，且不利于環(huán)保。4存在問題滾軋直螺紋鋼筋連接技術有很多突出的優(yōu)勢，但也有其