滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)

1、滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)中國建筑科學(xué)研究院中國建筑科學(xué)研究院吳曉星吳曉星鋼筋機(jī)械連接的發(fā)展概述鋼筋機(jī)械連接的發(fā)展概述鋼筋機(jī)械連接形式分類鋼筋機(jī)械連接形式分類錐螺紋鋼筋連接、冷擠壓鋼筋連接、鐓粗直螺紋鋼筋連接、滾軋直螺紋鋼筋連接 直接滾軋直螺紋滾軋直螺紋 剝肋滾軋直螺紋鋼筋機(jī)械連接的發(fā)展概述鋼筋機(jī)械連接的發(fā)展概述滾軋直螺紋鋼筋接頭的特點(diǎn)滾軋直螺紋鋼筋接頭的特點(diǎn)滾軋直螺紋不靠金屬切削加工形成螺紋，而用滾軋擠壓的方式形成螺紋。鋼筋表層由于鋼筋軋制時強(qiáng)大的壓力，微觀組織變化，晶粒更加細(xì)致和緊密，其強(qiáng)度相對較高。且鋼材纖維未被切斷，因而強(qiáng)度和承載能力都有一定程度的提高。鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求

2、各種形式的鋼筋連接，其連接接頭作為混凝土結(jié)構(gòu)中受力鋼筋的一部分，必須滿足作為受力鋼筋應(yīng)有的力學(xué)性能。包括強(qiáng)度(承載力)、延性(破壞狀態(tài))、剛度(變形)、恢復(fù)性能、疲勞性能，耐久性、施工適應(yīng)性及質(zhì)量穩(wěn)定性等。鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求強(qiáng)度：強(qiáng)度：鋼筋連接的最基本要求是接頭區(qū)段的強(qiáng)度，亦即其充分傳遞拉力的能力。 對所有的連接形式而言， 滿足強(qiáng)度(傳力)條件毋庸置疑是最起碼的要求。也就是說，在任何承載受力條件下，無論是鋼筋屈服或拉斷，其所承擔(dān)的拉力應(yīng)該與整體的連貫鋼筋完全一樣，能夠不打折扣地充分傳遞。鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求延性：延性：延性是鋼筋受力后極限變形的能力，即拉斷前的

3、最大伸長變形（均勻伸長率）。其涉及鋼筋斷裂前的變形與耗能能力，與混凝土結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)有極大的關(guān)系。由于破壞形態(tài)對結(jié)構(gòu)安全的影響，混凝土結(jié)構(gòu)的延性是不亞于其強(qiáng)度的最重要的影響因素之一。鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求由圖可以看出，強(qiáng)度較高的鋼筋（f 1） ，因均勻伸長率（1）較小，耗能能力并不大（U 1） ；相反強(qiáng)度并不高的鋼筋（f 2） ，由于均勻伸長率（2）很大，耗能能力要大得多（U 2） 。因此要使延性較好的鋼筋斷裂，外力必須作更大的功（W 2W 1） 。不同延性鋼筋受力后的全過程應(yīng)力應(yīng)變曲線0鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求剛度（變形模量）：剛度（變形模量）：剛度是在荷載效應(yīng)作用

4、下結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗變形的能力。對于鋼筋連接接頭而言，則是在拉力作用下接頭區(qū)域的伸長變形。其影響到混凝土構(gòu)件的撓度變形以及接頭區(qū)域的裂縫狀態(tài)。因此，也是鋼筋接頭的重要受力性能之一。鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求剛度涉及的變形問題屬于正常使用極限狀態(tài)。一般情況下尚處于彈性階段。在接頭中由于鋼筋是依靠螺紋的咬合作用通過套筒傳力的。因此，除了被連接鋼筋段和連接套筒的彈性變形l s以外，還有螺紋之間的空隙行程，因此也會產(chǎn)生非線性的變形lp因此，總變形量lcl s+lp仍比彈性變形值l s大，而相應(yīng)的割線模量Ec肯定會小于鋼筋的彈性模量E s (%) (%)p0p0整 鋼 筋搭 接 鋼 筋整 鋼 筋連

5、接 接 頭鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求剛度蛻化(減小)的影響，還可能引起截面受力鋼筋應(yīng)力的差異，使鋼筋受力處于不均勻受力的不利狀態(tài)。例如，在同一受彎構(gòu)件中配置的受力鋼筋，其中有連貫的整體鋼筋，也有部分鋼筋依靠接頭傳力。整體鋼筋的彈性模量為Es，而連接鋼筋由于剛度蛻化而使變形模量減小為割線模量Ec ，在同一受力截面中，兩種鋼筋應(yīng)有相同的應(yīng)變值0。但是，由于其變形模量的不同，整體筋中引起的應(yīng)力sEs0；而連接鋼筋中的應(yīng)力cEc0。顯然cs，即整體鋼筋要承擔(dān)比連接鋼筋更大的應(yīng)力（應(yīng)力差為）0整鋼筋連接接頭sc0鋼筋連接的基本要求鋼筋連接的基本要求恢復(fù)性能（消除殘余效應(yīng)）：恢復(fù)性能（消除殘余效

6、應(yīng)）：混凝土結(jié)構(gòu)承載受力以后，產(chǎn)生變形、裂縫均屬正?，F(xiàn)象。但在外加荷載撤去以后，大部分撓曲變形及裂縫寬度應(yīng)該能夠減小或閉合；當(dāng)然也可能還剩下小部分殘余變形或裂縫寬度。這種性能稱為恢復(fù)性能，簡稱恢復(fù)力。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，其跨越機(jī)械制造和建筑結(jié)構(gòu)兩個專業(yè)，涉及工廠生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和現(xiàn)場施工三個部門。而真正在混凝土結(jié)構(gòu)工程中受力鋼筋連接的力學(xué)性能，則是這些部門共同影響的結(jié)果。只有從工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場加工、施工操作實現(xiàn)全面質(zhì)量控制和檢查驗收才能保證質(zhì)量。產(chǎn)品提供單位應(yīng)提供相應(yīng)的型產(chǎn)品提供單位應(yīng)提供相應(yīng)的型式檢驗報告式檢驗報告鋼筋連接的施工及

7、檢驗鋼筋連接的施工及檢驗施工現(xiàn)場滾軋直螺紋鋼筋接頭工藝流程圖施工現(xiàn)場滾軋直螺紋鋼筋接頭工藝流程圖選 定 接 頭 位 置確 定 性 能 等 級規(guī) 定 接 頭 面 積 百 分 率制 造 連 接 套 筒 、 鎖 母產(chǎn) 品 質(zhì) 量 檢 驗包 裝 、 產(chǎn) 品 合 格 證型 式 檢 驗產(chǎn) 品 進(jìn) 場 檢 驗接 頭 工 藝 檢 驗鋼 筋 絲 頭 加 工 及 檢 驗鋼 筋 連 接 施 工接 頭 外 觀 質(zhì) 量 及 擰 緊 力 矩 檢 驗單 向 拉 伸 檢 驗驗 收 、 澆 筑 混 凝 土設(shè) 計 單 位制 造 廠 家施 工 單 位鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗接頭工藝檢驗：接頭工藝檢驗：工藝檢驗是指鋼

8、筋連接施工前及施工過程中，對各種規(guī)格不同批次鋼筋進(jìn)行的鋼筋接頭的工藝檢驗。檢驗的目的是復(fù)核檢驗鋼筋連接技術(shù)提供單位的工藝參數(shù)是否與本工程中使用的鋼筋相適應(yīng)。鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ 107-2003中規(guī)定，工藝檢驗的取樣數(shù)量為各種規(guī)格鋼筋的接頭試件不應(yīng)少于3根，鋼筋母材試件不應(yīng)少于3根。鋼筋接頭試件所用的鋼筋應(yīng)與母材試件所用鋼筋取自同一根鋼筋。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗絲頭加工及檢驗絲頭加工及檢驗下料：下料： 應(yīng)使用無齒鋸下料。不得使用氣割或其它熱加工方法切斷鋼筋。 為保證鋼筋連接時鋼筋絲頭在連接套筒中的對頂效果，下料切割端面應(yīng)與軸線垂直，不得產(chǎn)生馬蹄形。鋼筋連接的施工及檢

9、驗鋼筋連接的施工及檢驗螺紋加工：螺紋加工： 參加鋼筋絲頭加工的人員必須經(jīng)技術(shù)提供單位進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后方可持證上崗操作。 鋼筋絲頭螺紋尺寸公差應(yīng)滿足6f級精度； 絲頭長度應(yīng)不小于套筒長度的一半； 絲頭圓柱度誤差值不得超過0.2mm；鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗絲頭檢驗：絲頭檢驗：外觀質(zhì)量： 絲頭有效螺紋數(shù)量不得小于設(shè)計規(guī)定，牙頂寬度大于0.3P的不完整螺紋累計長度不得超過兩個螺紋周長，絲頭尺寸檢驗： 用專用的螺紋環(huán)規(guī)，環(huán)通規(guī)應(yīng)能順利選入，換紙貴選入長度不得超過3P鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋接頭的現(xiàn)場連接鋼筋接頭的現(xiàn)場連接滾軋直螺紋鋼筋接頭現(xiàn)場連接施工和質(zhì)量

10、控制至關(guān)重要。如果鋼筋接頭現(xiàn)場連接方法不當(dāng)，質(zhì)量控制監(jiān)管不力，會嚴(yán)重影響鋼筋接頭的質(zhì)量。滾軋直螺紋鋼筋連接接頭共有標(biāo)準(zhǔn)型接頭、正反絲扣型接頭、異經(jīng)型接頭、擴(kuò)口型接頭和加鎖母型接頭五種基本連接形式。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗標(biāo)準(zhǔn)型鋼筋接頭標(biāo)準(zhǔn)型鋼筋接頭連接方法及步驟:（1）將連接套筒旋入一端被連接鋼筋的鋼筋絲頭（圖a）；（2）將另一根被連接鋼筋的鋼筋絲頭旋入套筒,并使兩根鋼筋端頭在連接套筒中對頂（圖b）；（3）反向旋轉(zhuǎn)連接套筒,調(diào)整連接套筒兩端鋼筋絲頭外露有效螺紋數(shù)量，使其相等且連接套筒單邊外露有效螺不超過2P （圖c）；（4）用專用的工作扳手或管鉗旋轉(zhuǎn)鋼筋,使兩根被連接鋼筋的鋼筋

11、絲頭在連接套筒中間對頂鎖緊。(a)(b)(c)(d)鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗連接質(zhì)量控制要點(diǎn) （1）注意檢查鋼筋絲頭有效螺紋長度是否合格；有效螺紋過短的鋼筋絲頭不得使用,應(yīng)重新加工； （2）鋼筋絲頭與連接套筒旋合時,如發(fā)現(xiàn)旋合困難，不得強(qiáng)行旋入。應(yīng)立即退下螺紋,檢查鋼筋絲頭螺紋和連接套筒螺紋有無異常, 以免造成螺紋勚扣;（3）調(diào)整連接套筒兩端鋼筋絲頭外露有效螺紋數(shù)量相等,且連接套筒單邊外露有效螺不超過2P 。此控制點(diǎn)的目的是使鋼筋絲頭在連接套筒中間對頂鎖緊,防止由于某一端鋼筋絲頭旋入連接套筒過長,造成另一端鋼筋絲頭與連接套筒旋合長度不足,影響鋼筋接頭的承載能力。鋼筋連接的施工及

12、檢驗鋼筋連接的施工及檢驗正反絲扣型鋼筋接頭（正反絲扣型鋼筋接頭（F F）連接方法及步驟（1）將兩根被連接鋼筋移至連接套筒兩端口（圖a）,旋轉(zhuǎn)連接套筒使兩根鋼筋順利地旋入連接套筒（圖b）；（2）當(dāng)鋼筋絲頭旋入連接套筒一半時,觀察連接套筒兩端外露未旋入鋼筋絲頭螺紋的數(shù)量。當(dāng)鋼筋絲頭外露數(shù)值之差大于1P 時,及時旋轉(zhuǎn)外露螺紋較長的一根鋼筋（圖c）,調(diào)整至兩端外露螺紋長度相等,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)連接套筒直至鋼筋絲頭在套筒中間對頂（圖d）；（3）確定連接套筒兩端有外露螺紋且數(shù)量相等后, 用專用的工作扳手或管鉗旋轉(zhuǎn)鋼筋,使兩根被連接鋼筋的鋼筋絲頭在連接套筒中間對頂鎖緊（圖e）。(a)(b)(c)(d)(e)鋼筋連接

13、的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗連接質(zhì)量控制要點(diǎn) （1）注意檢查鋼筋絲頭有效螺紋長度是否合格；有效螺紋過短的鋼筋絲頭不得使用,應(yīng)重新加工；（2）鋼筋絲頭與連接套筒開始旋合時, 注意觀察兩根鋼筋絲頭旋入是否同步； 當(dāng)兩根鋼筋絲頭外露數(shù)值之差大于1P 時,應(yīng)及時調(diào)整,直至兩端外露螺紋長度相等；（3）鋼筋接頭擰緊前, 確定連接套筒兩端有外露螺紋且數(shù)量相等,若連接套筒兩端沒有外露螺紋,說明鋼筋絲頭并沒有在連接套筒中對頂,即使連接套筒擰緊，鋼筋接頭仍極有可能是松動的。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗異徑型鋼筋接頭（異徑型鋼筋接頭（Y Y）連接方法及步驟（1）先將連接套筒旋入大規(guī)格鋼筋的鋼筋絲頭一

14、端,并擰緊（圖a）；（2）將小規(guī)格鋼筋的鋼筋絲頭旋入連接套筒（圖b）,確定兩根鋼筋在連接套筒中對頂后, 用專用的工作扳手或管鉗旋轉(zhuǎn)鋼筋,使兩根被連接鋼筋的鋼筋絲頭在連接套筒中間對頂鎖緊（圖c）。(a)(b)(c)鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗連接質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）先將連接套筒旋入大規(guī)格鋼筋的鋼筋絲頭一端, 再將小規(guī)格鋼筋的鋼筋絲頭旋入連接套筒。其目的是為了防止小規(guī)格鋼筋絲頭旋入過量,造成大規(guī)格鋼筋絲頭與連接套筒旋合長度不足,影響鋼筋接頭的連接性能；（2）確定兩根鋼筋在連接套筒中對頂?shù)南葲Q條件是,鋼筋連接完畢后連接套筒兩端均有外露有效螺紋。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗加鎖母

15、型鋼筋接頭（加鎖母型鋼筋接頭（S S）連接方法及步驟（1）將鎖母旋入帶有加長螺紋的鋼筋絲頭一端,鎖母旋至螺紋末端的螺尾處（圖a）；（2）將連接套筒旋入帶有加長螺紋的鋼筋絲頭一端，旋至鎖母處（圖b）；（3）將另一根帶有標(biāo)準(zhǔn)絲頭的被連接鋼筋端面,頂緊帶連接套筒及鎖母的被連接鋼筋的端面（圖c）；（4）反向旋轉(zhuǎn)連接套筒,使連接套筒旋入另一根鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)鋼筋絲頭,并將連接套筒擰緊（圖d）；（5）將鎖母反向旋轉(zhuǎn)至套筒端面,擰緊鎖母（圖e）。(a)(b)(c)(d)(e)鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗連接質(zhì)量控制要點(diǎn) （1）注意檢查鋼筋絲頭有效螺紋長度是否合格。標(biāo)準(zhǔn)型鋼筋絲頭有效螺紋應(yīng)為連接套筒長度

16、的1/2,加長絲扣型鋼筋絲頭的有效螺紋長度應(yīng)大于套筒長度加鎖母的厚度；（2）加長型鋼筋絲頭與連接套筒及鎖母旋合時,應(yīng)輕松旋入。如發(fā)現(xiàn)旋合困難時不得強(qiáng)行旋入,應(yīng)立即退下螺紋,檢查鋼筋絲頭螺紋和連 圖6-2-3加鎖母型接頭的連接接套筒螺紋有無異常。 以免造成螺紋勚扣,影響接頭連接質(zhì)量； （3）鎖母及連接套筒旋入加長鋼筋絲頭后,鋼筋端頭應(yīng)露出連接套筒端面,以便另一根鋼筋端面與其對頂,保證加長絲頭最終與連接套筒的旋合長度；（4）加鎖母型鋼筋接頭的鎖緊原理與其它幾種連接形式的鋼筋接頭不同。加長絲頭端的鎖緊是靠鎖母與連接套筒端面的頂緊力鎖緊,標(biāo)準(zhǔn)絲頭端的鎖緊是靠絲頭螺尾與連接套筒端口螺紋鎖緊。因此,標(biāo)準(zhǔn)型

17、絲頭端連接套筒外不應(yīng)有外露有效螺紋。鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗接頭的外觀檢驗接頭的外觀檢驗鋼筋連接完畢后，連接套筒外應(yīng)由外露有效螺紋，且套筒單邊外露有效螺紋不得超過2P，擰緊力矩應(yīng)按下表進(jìn)行檢驗鋼筋直徑（鋼筋直徑（mmmm）161618182020222225252828323236364040擰緊力矩值（N/m） 80 160 230 300 360鋼筋連接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗現(xiàn)場抽樣力學(xué)性能檢驗現(xiàn)場抽樣力學(xué)性能檢驗1抽樣方法根據(jù)滾軋直螺紋鋼筋連接接頭JG 163-2004第7.6節(jié)規(guī)定：“鋼筋連接接頭的現(xiàn)場檢驗按檢驗批進(jìn)行。同一施工條件下采用同一材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭，以連續(xù)生產(chǎn)的500個為一個檢驗批進(jìn)行檢驗和驗收，不足500個的也按一個檢驗批計算。在現(xiàn)場連續(xù)檢驗10個檢驗批，當(dāng)其全部單向拉伸試件均一次抽樣合格時，檢驗批接頭數(shù)量可擴(kuò)大為1000個?！变摻钸B接的施工及檢驗鋼筋連接的施工及檢驗2抽樣檢驗的合格評定根據(jù)鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ 107-2003的規(guī)定，現(xiàn)場抽樣檢驗試驗鋼筋接頭的抗拉強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求：（1）鋼筋接頭的抗拉強(qiáng)度指標(biāo)：級鋼筋接頭抗拉強(qiáng)度應(yīng)滿足f