钢筋等强度滚轧直螺纹接头技术

1、钢筋等强度滚轧直螺纹接头技术在龙江厂房结构工程中的应用郑红玺摘 要 最近几年，钢筋机械连接技术发展迅速，国内外均已开发出了与钢筋母材强度等强级的机械连接接头，逐步代替了传统的手工电弧焊。机械连接具有接头强度高，与母材等强，连接速度快，性能稳定，应用范围广，操作方便，用料省等优点，从而为提高混凝土结构工程质量，加快施工速度，降低工程成本创造了条件。钢筋等强度滚轧直螺纹接头是继承并发展了套筒冷挤压、锥螺纹、镦粗直螺纹连接主要优点的新型钢筋机械连接技术，在不少大型水利工程中已推广应用。目前在龙江厂房工程中亦已得到应用推广。关键词 钢筋 等强度 滚轧直螺纹 接头1 前言钢筋机械连接技术主要包括套筒冷挤

2、压连接、锥螺纹连接及直螺纹连接等几种形式，直螺纹连接又大致分为镦粗直螺纹和滚轧直螺纹连接等两种形式。钢筋机械连接与传统的帮条焊相比,普遍存在工效高、价格低和质量好的优势，因而在近十年来得到迅速发展，在全国各类高层建筑、大跨结构、桥梁、水工结构、电视塔、核电站等重大工程中推广应用了数以千万个计的钢筋机械连接接头，其中套筒挤压连接和锥螺纹连接二种形式应用最为广泛。龙江厂房工程结构复杂、钢筋工程量大，设计图纸规定，钢筋连接采用焊接，施工中钢筋焊接接头强度高；根据业主在2009年年底目标要求，施工进度任务紧张；为了加快施工进度，减少钢筋焊接接头施工强度，并依据钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-20

3、03、中华人民共和国电力行业标准DL/T5113.1-2005第18.4章关于钢筋连接规范要求，且滚轧直螺纹钢筋连接技术在水电行业已推广使用，与常规焊接接头（包括帮条焊和搭接焊等）相比，具有强度高、性能稳定、连接速度快、劳动强度低、应用范围广、适应性强等特点。经我部申请，将滚轧直螺纹连接定为厂房工程钢筋连接方式之一。滚轧直螺纹连接技术与冷挤压、镦粗直螺纹相比，发展相对较晚，但工效、质量、成本方面更具优势。2 滚轧直螺纹的加工工艺及优点2.1 滚轧直螺纹的加工工艺2.1.1 套筒连接套筒由生产厂家在工厂内批量生产，再运抵施工现场使用，套筒生产后性能基审稿：黄久昌本不受外界影响，能有效保证质量。2

4、.1.2 钢筋连接头加工及检验钢筋下料时一般用钢筋切断机切割，对f32以上的钢筋用砂轮机下料。钢筋头部螺纹均在专用设备上加工（该设备轧轮应与套筒牙矩配偶）。热轧带肋钢筋的端头滚压螺纹采用剥肋滚轧法加工。剥肋滚轧法是一种冷作加工方法，是使金属晶格产生塑性变形而形成螺纹。先用飞刀剥掉钢筋表面的肋，然后进行滚轧，剥肋和滚轧一次进刀完成。加工钢筋端头螺纹应采用水溶性润滑液，不得使用油性润滑液，严禁在无润滑液情况下操作设备加工螺纹。操作人员必须对每一个加工完毕的钢筋端头螺纹进行外观质量检查，看有无油污和锈蚀。要求螺纹的断牙不能大于5牙，丝扣部分牙齿缺陷每圆周内不能大于1/4牙，且有效牙累计不应少于8个完

5、整牙。经检验合格的端头螺纹应加以保护，戴上保护帽或拧上连接套，并按规格分类堆放整齐。2.1.3 接头的连接图1 滚轧直螺纹的基本连接型式滚轧直螺纹的基本连接型式如图1。连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格应一致，并确保钢筋和套筒的丝扣干净和完好。用普通管式钳及活动扳手将钢筋旋入套筒至不能转动为止（应尽量减少外露牙）。拧好后的接头要用油漆标记，避免漏拧。2.2 滚轧直螺纹连接技术的优点带肋钢筋在剥肋滚轧加工时，经剥肋后面积损失约为0.03%(如图2)，而滚轧后材料发生塑性变形，金属晶格产生滑移，纤维未被切断，只沿着螺纹齿形发生了变形，且产生了冷作硬化层，特别是牙底硬度明显增大，所以滚轧螺纹的耐磨性有

6、较大提高，螺纹的疲劳强度可以提高20%-40%，总体抗拉强度可以提高17%以上，大大超过母材本身强度(如图3)，因而剥肋滚轧后的螺纹接头可靠性很高，可以有效降低人为因素对接头强度的影响。图2 带肋钢筋剥肋后面积损失示意图 图3 滚轧直螺纹齿形材料塑性变形示意图滚轧直螺纹连接技术与其他钢筋机械连接技术相比，有明显的优势：（1）滚轧直螺纹加工预制程度很高，轧丝设备轻巧，一般为400kg左右。现场连接不受施工场地限制，操作简单,克服了冷挤压连接必须带设备在现场施工的缺点。（2）滚轧直螺纹连接质量好，远胜于锥螺纹的连接质量，同冷挤压和镦粗直螺纹的连接质量相当，可靠度很高。（3）滚轧直螺纹钢筋端头螺纹加

7、工工艺简单，剥肋和轧丝一次走刀成型，简化了丝扣加工的操作工序，其工效胜于其他几种连接形式。（4）成本低廉。滚轧直螺纹接头的造价比其他几种机械连接形式平均低1-2元，具有较好的经济效益潜力。2.3 滚轧直螺纹连接经济效益滚轧直螺纹接头与常规帮条焊对比平均节约成本30左右，有效降低钢筋接头成本,且套筒可在市场采购, 滚轧螺纹可在加工厂提前进行加工,每个接头节省施工时间约20分钟左右。自2008年4月至2008年11月，龙江厂房工程共使用滚轧直螺纹接头12184个（其中F22使用2817个，F25使用4902个，F28使用4465个），节约成本56231.27元。具体价格对比见表1。表1 滚轧直螺纹

8、连接和常规钢筋连接价格对比序号钢筋接头（mm）常规绑条焊单价（元/个）直螺纹连接单价（元/个）价差（元/个）1F2213.6311.52.132F2515.78123.783F2820.10137.14F3227.801413.8注：滚轧直螺纹连接单价中含套丝单价2.50元/头。3 钢筋等强度滚轧直螺纹接头的型式、型号规格及主要技术指标3.1 按接头的特性划分，可分为表2所示的四种型式。表2 钢筋等强度滚轧直螺纹接头的型式型式使用场合特性代号标准型一般情况下快速连接钢筋B异径型用于连接不同直径的钢筋Y可调型用于不转动钢筋而连接钢筋的场合K特 型用户提出适用于特殊场合的订货T3.2 产品型号规格

9、、主要技术指标见表3。表3 钢筋等强度滚轧直螺纹接头的型号规格、主要技术指标连接钢筋公称直径外径（mm）螺纹规格连接套长度（mm）18f29ZLM195020f31ZLM215522f33ZLM236025f39ZLM266528f44ZLM297032f49ZLM33854 推广应用中的规范标准问题钢筋等强度滚轧直螺纹接头的强度已超过行业标准JGJ107-96中A级接头标准，达到与钢筋母材等强。镦粗直螺纹接头技术推广应用后，鉴于我国已成功开发出等强直螺纹接头，建设部标准定额司对钢筋机械连接通用技术规程JG107-96进行了局部修订，在A级接头(接头抗拉强度大于等于钢筋抗拉强度标准值)前增加了

10、一个等强级接头(SA级)，要求接头抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度或1.15倍钢筋抗拉强度标准值。滚轧直螺纹接头的实际强度已基本达到SA级标准。目前国内部分地区对滚轧直螺纹接头制定了地区标准，例如上海市委托上海祥华机电公司主编了上海市推荐性应用标准DBJ/CT005-99钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术规程，国内部分企业亦制定了企业标准。目前国家建设部将颁布实施滚轧直螺纹接头的行业标准。5 钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术在龙江厂房工程中的试验情况应设计、监理要求，我龙江厂房工程实验室对直螺纹套筒连接进行检验：5.1 现场单向拉伸试验试验制作了f25、f28试件多组，在中国水电十一局龙江试验室进行单向拉伸试验，均为母材处拉断，表明滚轧直螺纹连接接头抗拉强度高于母材。5.2执行标准a、JGJ107-2003钢筋机械连接通用技术规程b、DBJ/CT005-99钢筋等强度滚轧直螺纹接头c、GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋d、DL/T5113.1-2005中华人民共和国电力行业标准6