2014年剥肋滚轧直螺纹钢

2014年剥肋滚轧直螺纹钢第一页，共75页。高强钢筋推广应用技术政策：规定目标，节材环保，产品淘汰，技术支撑，加工配送市场供给：钢铁行业确保，抗震钢筋合理选用：应用技术导则，新疆结构标准设计正确使用：加工，连接第二页，共75页。剥肋滚轧直螺纹连接工艺标准第一部分连接技术第二部分基本原理第三部分丝头加工第四部分连接套筒第五部分钢筋连接第六部分力学性能第三页，共75页。第一部分连接技术

绑扎连接焊接连接机械连接第四页，共75页。绑扎连接

具有施工方便质量可靠的优点，但耗费钢材，挤占空间且影响裂缝及变形则成为其无法回避的缺陷，而且，随着钢筋规格的增大，施工难度和空间挤占加大，对裂缝及变形的影响更加显著，因此，大规格钢筋不适宜采用此种连接方式。第五页，共75页。焊接连接

具有施工方便、适应性强、接头体积小、传力性能基本不受影响的优点，但是焊接质量则受到各方面因素干扰，如：人员素质、操作技能、施工难度、情绪、环境等方面的影响，极不稳定，易产生夹渣、虚焊、裂纹等缺陷。而高强钢筋为提高其强度一般其碳当量偏高，可焊性变差。另外由于焊接过程中产生的焊接热影响区致晶粒长大，加之不具备控制冷却和热处理条件，导致焊接接头区域出现钢筋软化或出现微裂纹等问题，致使钢筋接头部位强度显著降低，这一点在高强钢筋上表现的非常明显，尤其是采用控冷控轧或余热处理工艺生产的高强钢筋但工艺要求较高且施工质量难以保证。第六页，共75页。机械连接

具有适应性强、施工方便、应用广泛、接头体积相对较小、传力性能受影响相对较小、基本能保证施工质量、适宜各规格钢筋的连接等优点，但套筒的价格导致施工成本相对较高，且施工质量随丝头加工质量、套筒材质和质量及连接工艺质量的影响仍有波动。第七页，共75页。机械连接特点质量稳定可靠，连接强度高操作简单，对钢筋适应性强，对操作工简单培训即可上岗，不受钢筋肋形、含碳量、可焊性影响适用范围广钢筋连接无重叠，节省钢材，连接成本低施工速度快，钢筋对中传力好，布筋密度低，有利于混凝土浇筑连接无明火作业，无温度内力，施工效率高与焊接相比能耗低，无废物排放，节能环保第八页，共75页。钢筋接头震害分析

汶川地震和台湾9.21地震，大量的事实说明钢筋接头的实际震害，机械接头未发现破坏情况，依次为钢筋搭接接头，再次是焊接。三种连接方式，都是对钢筋整体性能的削弱。第九页，共75页。钢筋机械连接技术发展进程冷挤压连接技术锥螺纹连接技术镦粗直螺纹连接技术直接滚压直螺纹技术剥肋滚压直螺纹连接技术第十页，共75页。接头试验数据统计

通过对近两年我区的接头力学性能5852组检测数据分析，不合格接头数量为85组，占检测数据的1.45％；其中钢筋从套筒中拔出的不合格数量为75组，占不合格总量的88.24％；套筒破坏为10组，占不合格总量的11.76％。丝头的质量是影响连接质量的关键。第十一页，共75页。破坏原因分析套筒螺纹小径加工时尺寸偏大超差（螺纹牙高偏低，牙尖偏平），或钢筋螺纹丝头中径偏小、超差，造成螺纹的有效接触牙高不够套筒或丝头的加工中径尺寸超差，造成安装时螺纹间隙过小，丝头无法全部拧入套筒中，有效的螺纹连接长度不够；丝头的加工锥度过大；安装时丝头未按照要求拧紧到位套筒的材质和有效断面不够第十二页，共75页。钢筋连接方式规范通过对钢筋绑扎搭接与焊接技术要求加严，倡导采用机械连接方式绑扎搭接：控制直径。受拉钢筋原规范28mm，新规范25mm；受压钢筋原规范32mm，新规范28mm焊接连接：对于细晶粒带肋钢筋以及直径大于28mm，其焊接应经试验确定；余热处理钢筋不宜焊接第十三页，共75页。适用范围

本标准适用于建筑工程中连接直径为16～40mm且符合国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2规定的各类钢筋的剥肋滚轧直螺纹连接工艺中钢筋丝头加工、连接套筒、钢筋连接和接头检验第十四页，共75页。第二部分基本原理

将两根端部一定长度内的钢筋剥肋后滚轧成圆柱直螺纹丝头，通过相应的带有内螺纹套筒，将两根钢筋旋拧连接起来，实现钢筋的传力和等强度连接钢筋等强度连接两个要素

1丝头咬合(抗剪）强度

2套筒截面强度第十五页，共75页。确定关键参数

一钢筋丝头螺纹和连接筒螺纹规格匹配二钢筋的剥肋最小直径和螺纹小径三螺纹咬合长度即丝头和套筒长度四套筒外径尺寸套即筒有效断面第十六页，共75页。螺纹参数螺距牙形角螺纹大径螺纹中径螺纹小径第十七页，共75页。螺纹专用术语第十八页，共75页。螺纹参数示意图第十九页，共75页。接头设计原则1接头连接件的屈服承载力和抗拉承载力的标准值符合《钢筋机械连接技术规程》的规定,应不小于被连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。

2钢筋剥肋不应伤及钢筋基圆，避免钢筋表层强度较高的致密层被切削破坏，从而影响钢筋的受力面积，致使其承载力降低。

3钢筋丝头有效螺纹长度承担的剪切力应满足钢筋抗拉承载力的要求。

4丝头与套筒选择的螺纹参数应相匹配，主要包括牙型、螺纹直径和螺纹螺距，加工精度宜满足6H和6f精度的要求，以满足接头变形性能的要求等级。第二十页，共75页。钢筋丝头和连接套筒设计螺纹规格设计钢筋丝头设计连接套筒设计确定螺纹规格、螺距、剥肋最小直径、剥肋长度、丝头最小长度第二十一页，共75页。螺纹规格设计

（一）设计原则

1钢筋剥肋不应伤及钢筋基圆，避免钢筋表层强度较高的致密层被切削破坏，从而影响钢筋的受力面积，致使其承载力降低

2应尽可能提高丝头的有效横截面积

3螺纹尺寸应向标准系列靠拢

4螺距应根据《普通螺纹基本尺寸》GB/T196，优先选择第一系列，其次选择第二系列，第三系列尽可能不用而选用相近规格第二十二页，共75页。螺纹规格设计

(二)钢筋负偏差根据《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》GB1499.2标准中钢筋内圆直径尺寸和允许负偏差，计算得出钢筋内圆直径下限值。如25mm规格的钢筋，其内圆直径为24.2mm，允许偏差为±0.5mm，内圆直径下限值为23.7mm第二十三页，共75页。螺纹规格设计

（三）钢筋规格与螺纹规格剥肋滚轧螺纹的成形工艺是通过滚丝轮对钢筋的挤压而形成螺纹，若设计时采用钢筋内圆直径下限值作为螺纹中径来计算螺纹大径，并结合实验结果依据《普通螺纹基本尺寸》GB/T196选择适宜的螺距，则根据GB/T196中的计算公式：螺纹中径D2=D-0.6495P，D1=D-1.0825P，推导出螺纹大径D=D2+0.6495P，螺纹小径D1=D2-0.4330P第二十四页，共75页。螺纹规格设计

（四）钢筋规格与实际螺纹中径依据《普通螺纹基本尺寸》GB/T196中的计算公式：螺纹中径D2=D-0.6495P，其中D取螺纹规格，计算出钢筋的螺纹中径，而此螺纹中径应视为钢筋的内圆直径，考虑到钢筋剥肋不应伤及钢筋基圆的原则，确定实际剥肋最小直径第二十五页，共75页。螺纹规格设计（五）牙型角的确定当确定了螺纹规格与螺距尺寸后螺纹的牙型角也基本得到确定，通常情况下，滚轧直螺纹钢筋丝头的牙型角一般按公制螺纹牙型角设计，取60°为宜。第二十六页，共75页。钢筋丝头长度设计

（一）设计原则1丝头有效螺纹长度应满足钢筋抗拉承载力的要求。2丝头加工精度宜满足6f级精度的要求，以满足接头变形性能的要求。第二十七页，共75页。钢筋丝头长度设计

（二）丝头有效螺纹长度钢筋丝头有效螺纹长度就是钢筋丝头与连接套筒的旋合长度。适度的旋合长度是钢筋连接性能的有效保证，钢筋丝头有效螺纹长度的设计是与连接套筒的长度设计相匹配的，其长度应不小于连接套筒长度的1/2。钢筋丝头螺纹的有效长度第二十八页，共75页。钢筋丝头长度设计

（三）丝头长度优化考虑到现场施工的复杂性、工人操作的随意性等不确定因素，结合400MPa级钢筋剥肋滚轧直螺纹技术的应用情况，在满足以上计算长度的基础上，长度进行了优化处理，400MPa级钢筋丝头的最小长度为d+1.5p，500MPa级钢筋丝头的最小长度为d+2p(其中d为钢筋规格)，得出400MPa级和500MPa级钢筋丝头的最小长度第二十九页，共75页。丝头优化加工长度

如25mm规格的钢筋，400MPa和500MPa钢筋丝头计算长度分别为17mm和20mm，优化加工丝头长度分别为29mm和31mm。详见工艺标准G.4节第三十页，共75页。连接套筒设计(一)设计原则1根据《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107中第3.0.2的规定，“连接件的屈服承载力和抗拉承载力的标准值应不小于被连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍”。2依据《滚轧直螺纹钢筋连接接头》JG163的规定，连接套筒宜采用经型式检验确定符合要求的钢材。3套筒的螺纹参数与丝头的螺纹参数相匹配，加工精度宜满足6H级精度的要求，以满足接头变形性能的要求。第三十一页，共75页。连接套筒设计

（二）套筒外径依据《钢筋机械连接技术规程》JGJ107标准3.0.2条的规定：

确定套筒外径第三十二页，共75页。连接套筒设计

（三）套筒内螺纹的确定连接套筒内螺纹规格应与相对应的钢筋丝头螺纹规格相同。根据《滚轧直螺纹钢筋连接接头》JG163的规定，钢筋丝头螺纹尺寸应按《普通螺纹基本尺寸》GB/T196确定，有效螺纹中径尺寸公差宜满足现行国家标准《普通螺纹公差与配合》GB/T197中6f级精度规定的要求；钢筋连接套筒内螺纹尺寸也应按《普通螺纹基本尺寸》GB/T196确定，螺纹中径尺寸公差应满足现行国家标准《普通螺纹公差与配合》GB/T197中6H级精度规定的要求。第三十三页，共75页。第4.1.4条丝头加工参数（mm）第三十四页，共75页。第三部分丝头加工

加工工艺钢筋切断→剥肋滚轧→工艺检验→批量加工→丝头自检→戴帽保护→质量验收→存放待用。第三十五页，共75页。

施工准备4.2.1

施工单位技术人员应根据钢筋的品种、规格、接头性能等参数及专用加工设备选用套筒，确定钢筋丝头螺纹加工的技术参数，并向操作班组进行相关技术交底。4.2.2

钢筋丝头加工设备性能应符合相关标准的要求。钢筋丝头加工设备应安放平稳牢固，并有防雨措施。4.2.3

钢筋丝头加工前应按钢筋规格所对应的对刀棒调整好刀具位置，调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置，保证剥肋段的直径、长度及滚轧螺纹的长度符合规定。4.2.4

施工现场应配备用于钢筋丝头检验的量规、游标卡尺或专用量具。第三十六页，共75页。1钢筋切断

钢筋下料时针对钢筋端头进行的平整处理。通常由于钢筋端部或多或少都有马蹄形端口或挠曲，且在运输倒运过程中导致的端部不直也常有发生，因此在钢筋下料时应对钢筋端头进行平整处理后方可加工螺纹。一般使用钢筋切断机、砂轮锯或带锯床等专用设备进行切割，切断后的钢筋端面应保持平直。由于400/500MPa级钢筋的特殊性，因此在钢筋切断过程中严禁采用热切割方式。第三十七页，共75页。

2剥肋滚轧使用专用钢筋丝头加工设备，根据所要加工钢筋丝头的相关参数和相应套筒的相关参数设定加工设备的相应参数，按加工设备使用说明书中规定的加工工艺和操作步骤，将待连接钢筋的端部进行剥肋滚轧，加工成直螺纹。加工开始，应首先进行丝头的试加工，及时检测各个参数的符合情况，据此对加工设备的设定参数进行微调，直至所加工的丝头完全符合相关参数的要求后固定设备参数，开始小批量试加工以供工艺检验抽样。第三十八页，共75页。3工艺检验

钢筋在批量加工前应进行工艺检验，以确定进场钢筋与连接套筒、钢筋丝头加工工艺及连接工艺的匹配性，以判断是否满足混凝土结构工程中钢筋接头性能等级的要求。施工过程中更换钢筋或套筒生产厂家后，应补充进行工艺检验。第三十九页，共75页。4批量加工

工艺检验合格说明加工丝头的各项参数符合要求，因此可据此开始进行丝头的批量加工。第四十页，共75页。5丝头自检

由操作人员对所加工的钢筋丝头逐个进行检查，加工质量应满足外观质量、丝头长度和螺纹尺寸的要求：

1表面应无影响接头连接性能的损坏及锈蚀，螺纹牙形应饱满，牙顶宽度大于0.3p的不完整螺纹累计长度不得超过2个螺纹周长；

2钢筋丝头的加工长度应根据钢筋接头连接形式的不同确定，适用于标准型和正反丝型接头的钢筋丝头，长度应不小于套筒长度的1/2，公差为0～2.0p；适用于异径型接头的钢筋丝头，长度应不小于异径型套筒相应部分的长度（如500MPa级钢筋φ20与φ22连接，则φ20钢筋丝头长度应不小于套筒小端长度，φ22钢筋丝头长度应不小于套筒大端长度,丝头长度均不含外露丝长度），公差为0～2.0p；

3螺纹尺寸用通规和止规检验第四十一页，共75页。6戴帽保护

操作人员将自检合格的钢筋丝头，及时用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒对钢筋丝头进行保护，防止螺纹磕碰、污染。第四十二页，共75页。7质量验收

验收组织：在自检合格的基础上，由施工单位专业质量检查员对自检合格的丝头按一个工班次内加工的数量为一个验收批，对同品种、同规格、同型号的钢筋丝头随机抽样10%，且不得少于10个，进行随机抽样检验，合格率不应小于95%。当同一操作班组连续三个工作班次内加工的钢筋丝头合格率达95%以上，验收批数量可扩大1倍；当合格率小于95%，应加倍抽查，复检中合格率仍小于95%，应对全部钢筋丝头逐个进行检验，并切去不合格的钢筋丝头，查明原因并解决后重新加工。第四十三页，共75页。8存放待用

通过钢筋丝头质量验收合格的钢筋，应在其端头加带保护帽或用套筒拧紧，并按规格型号或工程使用部位分类存放待用；若长期堆放，则应对钢筋丝头进行覆盖以防生锈，但不得采取涂抹油脂或沾油的方式处理，以免影响其使用性能；带有丝头的钢筋在运输过程中应妥善保护丝头，避免沾污及遭受机械损伤。第四十四页，共75页。丝头检验项目和方法

外观质量：螺纹无损坏及锈蚀；螺纹应牙形饱满，牙顶宽度大于0.3p的不完整螺纹累计长度不得超过2个螺纹周长丝头长度：符合要求螺纹尺寸：通规能顺利旋入螺纹完整丝扣部分；止规允许止规与端部螺纹部分旋合且旋入不超过3p

检验方法：目测，游标卡尺（两个方向），通规止规做好质量验收记录

第四十五页，共75页。钢筋丝头螺纹检验示意图第四十六页，共75页。D.0.1现场钢筋丝头加工质量检验记录第四十七页，共75页。钢筋丝头检验D.0.1

丝头检验由施工单位专业质量检查员组织操作班组长对自检合格的丝头，按验收批随机抽样检验。并按表D.0.1填写。D.0.2

定性项目检验合格，可标注“√”，不合格可标注“×”，并在“备注栏”加以标注。定量项目填写检验数据。第四十八页，共75页。第四部分连接套筒

连接套筒解决的问题套筒的材质、外径和长度尺寸各个生产厂家有差异，产品表面无标识。套筒的螺纹尺寸大小不一，有些由于尺寸偏小，有可能伤及钢筋基圆。少数施工现场配备了直螺纹量规外，大多采用连接套筒进行检验，往往忽视了对螺纹最小边界条件的检验。第四十九页，共75页。套筒市场供货和工艺标准尺寸对比（HRB400)

选用45#为材质制作的连接套筒规格提供单位螺纹规格套筒外径套筒长度(HRB400)(HRB400)φ20新疆工艺标准20.5×2.530.546.0河北鑫磊机械20×2.531.048.0河北金昊机械20×2.530.050.0河北衡兴机械20×2.531.050.0河北新峥机械20×2.531.050.0套筒行标（最小尺寸）

29.545.0φ25新疆工艺标准25.5×3.038.058.0河北鑫磊机械24.5×3.037.058.0金河北昊机械25×3.037.060.0河北衡兴机械25×3.037.060.0河北新峥机械25×3.037.060.0套筒行标（最小尺寸）

37.056.0第五十页，共75页。套筒质量证明文件型式检验报告产品合格证产品质量证明书第五十一页，共75页。连接套筒抽检数量

套筒应按同型号、同规格和同一生产批号抽查10%的包装袋（箱），每个包装袋（箱）不少于5个。当抽查套筒均符合外观、外形尺寸和螺纹尺寸要求时，该验收批判定为合格。如有1个套筒不符合要求，应加倍取样进行复检。复检中仍有1个套筒不符合要求，则该验收批应评为不合格。第五十二页，共75页。套筒质量检验方法及要求第五十三页，共75页。45#钢标准型套筒最小尺寸（mm）第五十四页，共75页。连接套筒螺纹检验示意图第五十五页，共75页。套筒代换

适用于钢筋高强度等级的连接套筒可替代低强度等级的连接套筒。严禁用低强度等级的连接套筒替代高强度等级的连接套筒。应注意钢筋丝头的加工长度与套筒长度匹配第五十六页，共75页。第五部分钢筋连接标准型接头。适用条件为被连接的两根钢筋中，至少有一根不受旋转和轴向移动的限制正反丝型接头。适用条件为被连接的两根钢筋均受到旋转限制，至少有一根钢筋不受轴向移动的限制异径型接头。适用条件为被连接的两根钢筋中，至少有一根不受旋转和轴向移动的限制第五十七页，共75页。标准型接头连接工艺

1将连接套筒一端旋入被连接钢筋的丝头，使外露螺纹不超过2p2将另一根被连接钢筋的丝头旋入套筒，并使两根钢筋端头在连接套筒中对顶

3用专用扳手或管钳使两根被连接钢筋的丝头在连接套筒中间对顶锁紧,连接套筒两端外露螺纹长度相当第五十八页，共75页。

正反丝型接头工艺

1将两根被连接钢筋移至连接套筒两端口，在轴向方向移动两根待连接钢筋的同时旋转连接套筒，套筒的旋向与丝头螺纹旋向应一致，使两根钢筋顺利旋入连接套筒

2当丝头两端外露数值之差大于1p时，应松开连接，重新安装并调整至两端外露螺纹长度相当，继续旋转套筒直至丝头在套筒中间对顶

3确定连接套筒两端外露螺纹长度相当后，用专用扳手或管钳旋转连接套筒，使两根被连接钢筋的丝头在连接套筒中间对顶锁紧第五十九页，共75页。异径型接头工艺

1先将连接套筒旋入大规格钢筋的丝头一端，并拧紧，使外露螺纹不超过2p2将小规格钢筋的丝头旋入连接套筒，确定两根钢筋在连接套筒中对顶后，用专用扳手或管钳旋转钢筋，使两根被连接钢筋的丝头在连接套筒中间对顶锁紧

3确定连接套筒两端外露螺纹数量相当第六十页，共75页。第六十一页，共75页。接头质量检验

检查数量：外观质量全数检查。拧紧扭矩按不同规格钢筋接头数量的10％进行抽检检验项目：外观质量，拧紧扭矩检验方法：目测，扭力扳手做好记录第六十二页，共75页。

现场钢筋接头连接质量检验记录第六十三页，共75页。直螺纹接头安装时的最小拧紧扭矩值第六十四页，共75页。GB50204第5.4.4条

在施工现场，应按国家现行标准对钢筋机械连接接头的外观质量进行检查，其质量应符合有关规程的规定。检查数量：全数检查。检查方法：观察。第六十五页，共75页。第六部分力学性能检验型式检验由连接技术提供单位完成工艺检验施工过程中由施工单位完成抽样检验施工过程中由施工单位完成第六十六页，共75页。工艺检验进场钢筋和连接套筒质量丝头加工工艺连接工艺接头性能等级第六十七页，共75页。接头等级（力学性能）第六十八页，共75页。接头等级（变形能力）第六十九页，共75页。抽样检验

接头力学性能检验是对钢筋接头的综合检验，是对钢筋丝头加工质量和钢筋连接质量的真实体现。力学性能检验应由施工单位和监理单位在进场的连接套筒与现场加工完成并检验合格的钢筋丝头中随机抽取，按照本标准的连接工艺和施工连接条件进行安装，接头试件应具有代表性，不得特意制作与现场实际连接情况不符的试件。第七十页，共75页。钢筋机械连接技术规程107-2010第7.0.7条强制性条文对接头的每一验收批，必须在工程结构中随机截取3个接头试件作抗拉强度试验，按设