滚轧直螺纹钢筋连接接头(论文)

1、滚轧直螺纹钢筋连接技术总结摘要：本文从机械连接的定义、滚轧直螺纹施工工艺、接头等级、技术性能等方面介绍了滚轧直螺纹钢筋连接技术在房屋建筑工程中应用的优缺点。并从施工的角度对该技术的施工工艺和质量控制进行了阐述，指出滚轧直螺纹钢筋连接接头具有连接强度高、施工速度快、劳动强度低等特点，值得推广应用。关键词： 机械连接 滚轧直螺纹 施工工艺 经济高效 应用 性能一、概述滚轧直螺纹钢筋连接技术是一种专门针对钢筋剥肋滚轧工艺，通过钢筋端头加工的直螺纹丝头和直螺纹连接套筒咬合形成整体，适用于一切抗震设防和非抗震设防的混凝土结构工程。与传统方法相比较，该施工技术工艺简便、接头强度高、连接速度快、应用范围广、

2、经济性能优越，在工程应用上大大加快了钢筋工序施工速度，并且降低了成本，在确保工程质量的情况下很好的推动了工程整体进度。二、机械连接方法简介1、机械连接。机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。钢筋直螺纹套筒连接是机械连接中的一种，是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待连接钢筋连接成一体的钢筋连接。2、机械连接的特点（1）设备投资少，螺纹加工简单，接头强度高于钢筋母材，生产效率高，无

3、污染，节省钢材，现场施工方便。（2）节省电能（设备功率仅为4KW），不受钢筋可焊性制约，不受季节影响，不用明火，无水灾和爆炸安全隐患。（3）连接质量受人为因素影响小，工艺性能良好和接头质量可靠度高等。三、滚轧直螺纹施工工艺滚轧直螺纹钢筋连接是一种机械连接方式，它可根据需要制作直径为1640的钢筋直螺纹连接套。采用滚轧直螺纹钢筋连接接头时，其连接接头性能应满足设计及钢筋机械连接通用技术规程JGJ-107-2003规定的要求。滚轧直螺纹钢筋连接按照规范要求做，单向拉伸性能，高应力反复拉压性能，大变形反复拉压性能，低温性能试验，试验合格后方可使用。 图1：滚轧直螺纹钢筋接头颈缩均在母材(II级钢：屈

4、服强度335Mpa，极限强度490Mpa；级钢：屈服强度400Mpa，极限强度570Mpa)表1：滚轧直螺纹接头典型试验结果钢筋直径d（mm）屈服强度（MPa）抗拉强度（MPa）均匀延伸率非弹性变形（mm）反复拉、压性能破坏形态1643763421.00.03合格断于母材1847764720.30.04合格断于母材2045261719.00.04合格断于母材2244259420.00.04合格断于母材2544560819.70.04合格断于母材2842262418.70.05合格断于母材3244563017.00.05合格断于母材3642360017.00.05合格断于母材404866009.

5、00.06合格断于母材滚轧直螺纹钢筋连接技术工艺流程为：钢筋原料母材检验钢筋端部切平初选连接参数专业剥肋滚丝机对端部剥肋、滚丝直螺纹扣丝检验套筒连接检验确定连接参数。表2：设备性能参数表设备名称直滚滚丝机剥肋滚丝机设备型号QTG-40QTG-50适用钢筋规格16-4036-50主电机功率kw4.04.0减速机速比01:2901:29外形尺寸mm1170*710*11401220*670*1140设备重量kg500630图2：现场使用的滚丝机1. 钢筋原料母材检验：钢筋母材进场时，应附有合格证及质量证明书。在现场监理的监督下进行随机取样并检验，合格后方可投入使用。图3：钢筋原材端部切平2.钢筋端

6、部切平：将需要滚丝的一头端部切平，保证端头无弯折，扭曲。3.初选连接参数。接头性能等级为级、钢筋端头加工丝扣数为 11 扣。4专业剥肋滚丝机对端部剥肋、滚丝：钢筋下料时，用机械切断，钢筋端面平整并与钢筋轴线垂直，不得形成马蹄形或扭曲，钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直；丝头有效螺纹长度应满足设计规定；丝头加工使用滚丝机，加工时使用水性润滑液；丝头有效螺纹中径的圆柱度误差不得超过0.20mm；标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，其他连接形式应符合产品设计要求。表3：滚轧直螺纹钢筋接头参数表螺纹钢筋公称直径161820222528323640螺纹代号M17M19M21M23M2

7、6M29M33M37M41螺纹长度（mm）222426283035404045套筒长度（mm）454852556065708090套筒内径（mm）1517192123.526.5303438套筒外径（mm）283031343744495459丝头完整扣数91010.51111.512131415丝头加工成型后，操作人员应逐个检查丝头的质量，经自检合格的丝头，应按要求对每种规格加工批量随机抽检10%。且不得少于10个，并填写丝头加工检查记录，如有一个不合格，即应对该批全数检查，不合格的丝头重新加工，经再次检查合格方可使用。5直螺纹丝扣检验。滚轧成型的丝扣螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小一

8、致，螺纹长度，公差直径符合规范要求。6套筒连接。用管钳将加工好的钢筋与套筒拧紧，钢筋与套筒咬合丝扣 为 10 扣，外露丝扣不超过 1 扣。钢筋连接套筒采用符合要求的、有质量保证厂家提供的产品，一般连接套筒材料选用45号优质碳素钢或其它经试验确认符合要求的钢材。在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损；钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧；当采用加锁母型套筒时应用锁母锁紧；钢筋接头拧紧后应力矩扳手按不小于规范规定表的拧紧力矩值检查，并加以标记。表4：滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值钢筋直径/mm161820222528323640拧紧力矩值/

9、（N.m）80160230300360注：当不同直径的钢筋连接时，拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。7加工好的试件共三组，每组三个，经现场监理认可后，送试验室检验。图4：加工好的钢筋原材8. 滚轧直螺纹钢筋接头根据不同场合、不同需要类型设计有标准型、正反扣丝型、异径型、加锁母型、扩口型等。类型 使用说明 标准型 适用于正常情况下的钢筋连接 正反丝扣型 用于钢筋两端都不能转动，需要调节轴向长度的场合 异径型 用于连接不同直径的钢筋 加锁母型用于钢筋两端都不能转动图5：滚轧直螺纹钢筋接头类型示意图四、接头的设计原则和性能等级1、接头的设计应满足强度及变形性能的要求。2、接头连接的屈服承载力和受

10、拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力和受拉承载力标准值的1.10倍。3接头应根据其性能等级和应用场合，对单向拉伸性能、高应力反复拉压、大变形反复拉压、抗疲劳等各项性能确定相应的检验项目。 4、接头性能等级根据抗拉强度以及高应力和大变形条件下反复拉压性能的差异，接头应分为三个等级： 级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或 1.10 筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。 级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。 级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的 1.35 倍，并具有一定的延性及反复拉压性能。本工程钢筋直螺纹接头只用于墩

11、柱(用于受压构件不用于受弯拉构件)性能按级控制。 表5：级、级、级接头的抗拉强度接头等级级级级抗拉强度fomstfost或fomst1.1fukfomstfukfomst1.35fyk注： fomst-接头试件实际抗拉强度 fost-接头试件中钢筋抗拉强度实测值 fuk-钢筋抗拉强度标准值 fyk-钢筋屈服强度标准值5、检验结果 三组试件的抗拉断裂特征均为母材拉断，接头试件的抗拉强度均大于母材试件的抗拉强度（试验编号为:1-1、1-2、1-3；2-1、2-2、2-3；3-1、3-2、3-3） ，检验结果为合格。6、实际施工中抽检频率接头现场检验应按验收批进行 。同一施工条件下采 用同一批材料的

12、同等级、同型号、同规格接头，应以 500 个为一验收批进行检验与验收，不足 500 个也应作为一个验收批。 五、技术要领1连接套筒及锁母：螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。2丝头：所加工的钢筋应先调直后再下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。下料时，不得采用气割下料。丝头加工时应使用水性润滑液，不得使用油性润滑液或不加润滑液滚轧丝头，当气温低于0oC时，应掺入15%20%的亚硝酸钠。丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀；丝头有效螺纹数量不的少于设计规定；牙顶宽度大于0.3P（P为螺距）的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长

13、；标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，且允许误差为+2P；其他连接形式应符合产品设计要求。丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或者拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。3钢筋连接：钢筋连接时，钢筋的规格和连接套的规格一致，并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。被连接的两根钢筋端面应处于连接套筒的中间位置，偏差不大于1P，并用工作扳手拧紧。钢筋连接完毕后，标准型接头连接套筒外应有外露有效螺纹，且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2P，其他连接形式应符合产品设计要求。六、施工注意事项1、钢筋接头的加工应经工艺检验合格后方可进行。 2、加工钢筋接头的操作工人经厂家专业技术人

14、员培训合格后才能上岗， 人员应相对稳定。 3、加工直螺纹时钢筋端头应切平或镦平。 4、镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹。 5、钢筋端部不得有影响螺纹加工的局部游游弯曲。6、钢筋丝头长度应满足设计要求，拧紧后的钢筋丝头不得相互接触。 7、接头安装前应检查连接件产品合格证及套筒生产批号标识；产品合格证应包括适用钢筋直径和接头性能等级、套筒类型、生产单位、生产日期 以及可追溯产品原材料力学性能和加工质量的生产批号。8、滚轧成型的直螺纹要及时上保护套，以免在加工、搬运过程中损坏丝扣。9、专人定期对套丝机进行检查，加工前必须对套丝机滚丝轮进行检查，发现丝牙损坏及时进行更换。 表6：直螺纹套筒连接工

15、艺试验参数项目名称：无锡市惠山区全民健身中心工程施工单位上海宝冶集团有限公司母材型号、直径HRB400E 22、25套筒规格M33.183.0接头性能等级级试件断裂特征断于母材钢筋端头丝扣数11扣咬合丝扣数10-11扣检验形式工艺检验连接后允许丝扣外露数1检验组数3组检验结果合格连接示意图套筒适用品种HRB400、HRB400E工艺说明：直螺纹套筒连接是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，能过滚丝机剥肋滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根钢筋连接成一体的钢筋连接。钢筋端头加工平整后滚轧丝扣数为11扣，连接咬合丝扣为10-11扣，外漏丝扣数不超1扣，取样三组检验，断裂特征为母材断裂，接头抗拉

16、强度大于母材抗拉强度，符合级接头性能要求。结论：采用上述参数，可满足本工程施工。图6：本工程中加工使用的接头为标准型接头七、性能比较滚轧直螺纹钢筋连接技术以其操作简便、施工速度快、适用性广等特点而具有很好的发展优势，其优越性能在工程实践应用中得到广泛认可。1施工效率施工工艺工序少，只需要在加工棚进行丝头加工，成型后现场安装即可；施工速度快，丝头加工平均40秒可加工成型一个丝头；连接操作方便， 将钢筋与连接套筒对正中间位置，即可安装连接，操作时用工作扳子拧紧，无需用电、用气、用火。2施工质量钢筋采用焊接连接方式时，在焊接过程中很难避免由于温度差引起的钢筋变形，造成钢筋焊接后的直顺度不够理想，滚轧

17、直螺纹钢筋连接很好地避免了焊接方式引起的问题，保证了钢筋直顺度，而且滚轧直螺纹钢筋连接钢筋力学性能能满足规定要求。滚轧直螺纹钢筋连接按照规范要求所做试验均达到合格标准，现场抽检做单向拉伸性能试验3组也都满足要求。焊接连接时对环境要求高，条件较差时如大风天气，可导致焊接焊缝出现气泡、夹渣等问题，而滚轧直螺纹钢筋连接在风、雨、水下等环境均可适用。3经济效益滚轧直螺纹钢筋连接技术能够很好的保证连接接头质量，而且在同等级的钢筋连接中，滚轧直螺纹钢筋连接比传统焊接节省连接用钢材，缩短施工周期，提高工程质量，降低能源消耗，利于环境保护，减少设备投资，附加成本较低，具有明显的经济效益和社会效益。表7：滚轧直

18、螺纹钢筋性能表项目滚轧直螺纹钢筋连接焊接连接接头强度与母材等强，100%发挥钢筋强度，能达到钢筋机械连接通用技术规程(JGJ-107-96)中A级接头标准。达到规范要求。稳定性接头强度不受扭紧力矩的影响，丝扣松动或少拧几扣均不会明显影响接头的强度，并且连接过程不受工人素质的影响。 焊接焊缝不饱满、焊接不均匀，气泡、夹渣等焊接质量问题直接影响焊接强度。质量保证操作简单、方便，连接质量能够很好保证。焊接操作比较麻烦，对于焊接比较难的部位，焊接质量难以保证。适应性现场施工时，风、雨、停电状态，水下，易燃、易爆、高处等施工条件均可施工，可全天候施工。在应用范围上基本上没有任何限制，适用钢筋任何位置与方向的连接，也可用于弯曲钢筋、固定钢筋及钢筋笼不能转动的场合。不适合在大风天气下进行，雨中、防火要求高、停电状态下均不能操作。基本适用钢筋任何位置与方向的连接。操作技能操作简单，普通工人经过几个小时的学习即可成为熟练工。需要专业焊接技术工人进行操作，焊接熟练水平较难快速提高。操作工具滚丝机加工丝头，工作扳子进行连接作业。电焊机，焊枪，电闸箱。连接速度可采用场外预制，现场装配连接的方式进行。连接时将套筒套在钢筋上用普通扳手拧紧即可，大大降低劳动强度，节约时间。焊接前需配备好电源、电焊机等焊接设备，焊接时间长，劳动强度大。经济效益在同等级的钢筋连接中，比传统焊接节省连接用钢材。缩短施工周期