建筑工程粗直径钢筋直螺纹机械连接技术总结

HRB400级钢筋的应用技术及粗直径钢筋直螺纹机械连接技术一、概况为框架--剪力墙结构，地下室二层、地上二十五层，结构梁、柱主筋选用HRB400级钢，结构梁、柱粗直钢筋规格>Ф25采用剥肋直螺纹套筒连接。二、技术应用要点和技术创新点1、钢筋原材料和套筒的质量控制。2、丝扣应按规范要求严格检查，端部要平整、套丝的操作时，台钳在夹紧前必须将钢筋限位挡铁顶紧，预防导致套丝过长；3、正确使用力矩扳手，连接扭紧力矩应达到规定的扭紧力矩。4、粗直钢筋剥肋直螺纹的技术创新点是在粗直钢筋端部加工丝扣，二根钢筋与高强度钢质螺扣套筒采用丝扣咬合力连接，以达到粗直钢筋等强度连接的目的，保证粗直径钢筋接头质量。三、HRB400级钢筋在砼结构中的基本要求1．砼强度等级的选用⑴对于采用HRB400级钢筋的承受重复荷载的构件，砼强度等级不得低于C20。⑵对于现浇楼盖及屋盖的普通梁板结构，当采用HRB400级钢筋时，混凝土强度等级宜选用C20~C30。⑶对于工业与民用建筑中的一般结构，HRB400级钢筋规格宜选用直径6-32mm。为避免施工中钢筋的错用和便于钢筋的检查验收，同一施工现场不宜同时采用Ⅱ级钢筋和HRB400级钢筋。2．HRB400级钢筋的锚固要求钢筋的锚固长度按下式计算：La=αfyd/ft式中：α-锚固钢筋的外形系数，当采用HRB400级钢筋时，α=0.14fy--锚固钢筋的抗拉强度设计值ft--锚固区砼轴心抗拉强度设计值，砼强度＞C40时按C40考虑d-锚固钢筋的直径La-受拉钢筋的锚固长度同时应考虑下列因素进行修正：①当HRB400级钢筋的直径大于25mm时，其计算值应乘的1.1的修正系数；②当HRB400级钢筋在砼的施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其计算值乘以1.1的修正系数；③当砼保护层厚度大于HRB400级钢筋直径的3倍时，其计算值乘以0.8的修正系数。3．构造的有关规定和要求：HRB400级钢筋砼在设置伸缩缝、混凝土保护层、钢筋的锚固和接头，箍筋加密等方面无特殊要求。但对于HRB400级的最小纵向配筋率与强度的关系有所调整，使得配筋更加合理明确，也充分体现了HRB400级钢筋的优越性。4．HRB400级钢筋的连接与施工技术要求(1)主要技术内容

HRB400级热轧带肋钢筋是指屈服强度为400N/mm2的钢筋。当钢中加入微量合金元素V、Ti或Nb后可使晶粒细化、改善延性、碳含量降低，而钢筋屈服强度提高，并具有良好的可焊性。HRB400级钢筋是目前国内重点推广的新钢种之一，它包含20MnSiV、20MnSiNb和20MnTi三个品种。在国内得到越来越多的应用。但应指出，直径12mm以下的小直径HRB400级钢筋往往没有明显的屈服点，这在设计时应引起注意。同时由于钢筋两面带有纵肋给开盘矫直造成一定影响，应防止表面严重擦伤，且钢筋的弯曲度应满足标准规定。

(2)技术指标

HRB400级热轧带肋钢筋的技术指标应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998的规定。钢筋直径为6～50mm，钢筋的强度标准值为400N/mm2，强度设计值为360N/mm2。四、施工方法1、施工准备1.1材料准备：连接的钢筋母材应具有出厂合格证和力学性能检验报告，所有检验结果均应符合现行规范的规定和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，本工程选择优质炭素结构钢套筒，其抗拉承载力标准值应大于、等于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.20倍，套筒长为钢筋直径的2.2倍+5mm，套筒有保护盖，保护盖上注明套筒的规格。套筒在运输、储存过程中，要防止锈蚀和沾污，套筒的尺寸偏差及精度要求见表1：表1套筒尺寸偏差及精度要求套筒直径D

外径允许偏差

长度允许偏差

螺纹精度≤50

±0.5

±0.5

6H/GB1997-81＞50

±0.01D

±0.5

6H/GB1977-81表2套筒出场质量检验要求序号检验项目量具名称检验要求1外观质量目测表面应无裂纹和影影响接头质量量的其它缺陷陷2外型尺寸卡尺或专用量规长度及外径应满足足图纸要求3螺纹尺寸通端螺纹赛规能顺利连接套筒并并达到旋合长长度本工程选择标准型套筒。1.2技术准备：在进行钢筋翻样时，应综合考虑以下几个问题：1）滚压直螺纹接头的混凝土保护层厚度应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》中受力钢筋保护层最小厚度的要求，且不得小于15mm。2）受力钢筋滚压直螺纹接头位置应相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍的区段内，有接头的受力钢筋截面面积占钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定：a、受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50％，b、接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区；当无法避开时，接头的百分率不应超过50％。c、受压区和装配式构件中钢筋受力较小部位，接头百分率可不受限制。3）根据待连接钢筋的实际情况，选择好套筒的型号、丝扣的方向，并及时调整因在下料、加工丝头、随机切断抽验检验而切短了的钢筋。1.3

人员准备所有从事等强剥肋滚压直螺纹丝头的加工、连接的操作人员，必须经过严格的专业技术培训，经考核合格，并获得相应的上岗证书方可进行上岗作业，严禁无证人员串岗、代岗。1.4主要机具等强剥肋滚压直螺纹所用的主要机具有砂轮切割机、直螺纹成型机、力矩扳手等。2、主要施工方法2.1工艺流程：下料、平头→剥肋滚压螺纹→丝头检验→利用套筒连接→接头检验→完成2.2接头施工1）切割下料对端部不直的钢筋要预先调直，按规程要求，切口的端面应与轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，因此刀片式切断机和氧气吹割都无法满足加工精度要求，只有采用砂轮切割机，按配料长度逐根进行切割。2）加工丝头a、丝头的加工过程是：将待加工钢筋夹持在设备的台钳上，开动机器，扳动给进装置，动力头向前移动，开始剥肋滚压螺纹，等滚压到调定位置后，设备自动停机并反转，将钢筋端部退出动力头，扳动进给装置将设备复位，钢筋丝头即加工完成。b、加工丝头时，应采用水溶性切削液，当气温低于0℃时，应掺入15～20％亚硝酸钠。严禁用机油作切削液或不加切削液加工丝头。c、丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2-5mm，其公差为+2P（P为螺距）。d、操作工人应按下表的要求检查丝头的加工质量，每加工10个丝头用通、止环规检查一次。表3钢筋丝头质量检验的方法及要求序号检验项目量具名称检验要求1螺纹牙型目测、卡尺

牙型型完整螺纹大径低于中径径的不完整丝丝扣累计长度度不得超过两两螺纹周长2丝头长度

卡尺、专用量规

标准套筒长长度的1/2其公差为2P（PP为螺距）3螺纹直径通端螺纹环规能顺利旋入螺纹4止端螺纹环规允许环规与端部螺螺纹部分旋合合旋入量不应超过33

P（P为螺距）e、经自检合格的丝头，应由项目部专职质检员随机抽样进行检查，切去不合格的丝头，查明原因并解决后重新加工螺纹。f、检查合格的丝头应加以保护，在其端头加带保护帽或用套筒拧紧，按规格分类堆放整齐。3）现场连接加工a、连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。b、采用预埋接头时，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢，连接套筒的外露端应有保护盖。c、滚压直螺纹接头应使用管钳和力矩扳手进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧力矩应符合表4的规定。力矩扳手的精度为±5％。表4套微直螺纹连接接头拧紧力矩钢筋直径（mm）20～222528拧紧力矩（N*mm）200250280d、经拧紧后的滚压直螺纹接头应随手刷上红漆以作标识，单边外露丝扣长度不应超过2P。五、质量控制1、技术合作单位提供套筒的有效的型式检验报告，丝扣加工时，钢筋端部必须平整，若进场钢筋端部发现不平整的，需用砂轮切割机切割20mm左右，以保证端部平整；钢筋配料切割全部采用砂轮切割机下料。2、钢筋连接作业开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验，工艺检验应符合下列要求：2.1

每种规格的钢筋连接接头试件不应少于三根；2.2

接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度检验；2.3

现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。施工中要注重对切割下料、螺纹加工的外观检查验收工作。严格把好自检、交接检和专职检验的过程控制关。2.4

用力矩扳手按规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。抽检数量为：梁、柱构件按接头数的15％，且每个构件的接头抽检数不得少于一个接头；基础、墙、扳构件，每100个接头作为一个验收批，不足100个也作为一个验收批，每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格，如有一个接头不合格，则该验收批应逐个检查并拧紧。2.5

滚压直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验和验收，不足500个也作为一个验收批。2.6

对每一个验收批均应按《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003中A级接头的性能进行检验与验收，在工程结构中随机抽取三个试件做单向拉伸试验。当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度标准值，且不小于0.9倍钢筋的实际抗拉强度时，该验收批判定为合格。计算实际抗拉强度时，应采用钢筋的实际横截面积。如有一个试件的抗拉强度不符合要求，应再取六个试件进行复检，复检中仍有一个试件不符合要求，则该验收批判定为不合格。滚压直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种：钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中滑脱，只要满足强度要求，任何破坏形式均可判定为合格，并填写接头拉伸试验报告。3、丝扣加工长度控制丝扣加工长度应为钢筋直径的1.1倍，加工时要及时测量丝扣长度，发现长度不足或过长时，要调整套丝长度控制限位板，以达到标准要求为止，过长时，采用砂轮切割机割过长出丝扣。4、连接扭矩控制措施套筒连接扭矩采用扭矩扳手控制，每个接头都必须达到规定的扭紧力矩，当天安装的钢筋接头需当天拧紧。在检查中，发现一个接头的扭紧力矩不达到要求，则对该员工施工批的所有接头进行全数检查，并做好检查记录，若发现同一名员工有二次施工中出现连接拧紧扭矩不达标的，则禁止该员工在本工程中再次操作套筒连接技术施工。六、应用体会及效益分析HRB400新Ⅲ级热轧钢筋强度高，设计强度值比Ⅱ级钢筋提高18%，可提高钢筋混凝土的强度和建筑物的结构安全性，对高层建筑和有抗震要求的工程作用尤其显著。共采用HRB400级钢筋5200吨,可以减少梁钢筋配筋率，保证钢筋间距和施工混凝土的通过性与密实性，节约钢材250多吨，按当时钢筋市场价3600元/吨计算，共计节约90万元。直螺纹接头具有良好的技术性能，成本低、质量稳定，接头强度高（具有良好的单向拉伸性能、高应力反复拉压性能和大变形反复拉压性能，能充分发挥钢筋强度），质量稳定（与焊接工艺相比，不存在热影响区，不影响钢筋母材性能）。本工程的直螺纹接头经送样检测，均达到JGJ107-2003规定的Ⅰ级接头标准。满足施工要求，改善作业环境，无职业病危害，具有一定的先进性；使用套筒连接，操作简单，适用于粗直钢筋的连接，满足本工程中粗直钢筋连接应用；该技术施工速度快、劳动强度低：每台班能加工400～500个钢筋螺纹接头；安装工艺简单，工具轻巧便携，提高工效一倍以上，大大降低了劳动强度，在本工程中采用9900个直螺纹连接接头，可节约钢筋