滾軋直螺紋鋼筋連接接頭(論文)

1、滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)（北京市公路橋梁建設(shè)公司第一工程處）摘要：本文從施工工藝、技術(shù)性能等方面介紹了滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。并從施工的角度對(duì)該技術(shù)的施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述，指出滾軋直螺紋鋼筋連接接頭具有連接強(qiáng)度高、施工速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：滾軋直螺紋 連接技術(shù) 工藝 應(yīng)用 性能比較一、 概述鋼筋連接方式有多種，通常的做法是采用搭接或者焊接連接，近年來(lái)行業(yè)中為提高施工工藝、施工質(zhì)量和施工效率開(kāi)始廣泛推廣采用機(jī)械連接技術(shù)進(jìn)行鋼筋連接。目前在機(jī)場(chǎng)南線5#采用了滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)進(jìn)行鋼筋連接，與傳統(tǒng)方法相比較，該施工技術(shù)工藝簡(jiǎn)便、接頭強(qiáng)度高、

2、連接速度快、應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越，在工程應(yīng)用上大大加快了鋼筋工序施工速度，并且降低了成本，在確保工程質(zhì)量的情況下很好的推動(dòng)了工程整體進(jìn)度。二、 施工工藝滾軋直螺紋鋼筋連接是通過(guò)鋼筋端頭加工的直螺紋絲頭和直螺紋連接套筒咬合形成整體的一種連接方式，適用于一切抗震設(shè)防和非抗震設(shè)防的混凝土結(jié)構(gòu)工程。它可根據(jù)需要制作直徑為1640的鋼筋直螺紋連接套。采用滾軋直螺紋鋼筋連接接頭時(shí)，其連接接頭性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ-107-2003規(guī)定的要求。滾軋直螺紋鋼筋連接按照規(guī)范要求做，單向拉伸性能，高應(yīng)力反復(fù)拉壓性能，大變形反復(fù)拉壓性能，低溫性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。滾軋直螺紋鋼筋接

3、頭頸縮均在母材 (II級(jí)鋼：屈服強(qiáng)度335Mpa，極限強(qiáng)度490Mpa；級(jí)鋼：屈服強(qiáng)度400Mpa，極限強(qiáng)度570Mpa)滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)工藝流程為：鋼筋原料切頭機(jī)械加工(絲頭加工)套絲加保護(hù)套工地連接。1絲頭加工：鋼筋下料時(shí)，用機(jī)械切斷，鋼筋端面平整并與鋼筋軸線垂直，不得形成馬蹄形或扭曲，鋼筋端部不得有彎曲，出現(xiàn)彎曲時(shí)應(yīng)調(diào)直；絲頭有效螺紋長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定；絲頭加工使用滾絲機(jī)，加工時(shí)使用水性潤(rùn)滑液；絲頭有效螺紋中徑的圓柱度誤差不得超過(guò)0.20mm；標(biāo)準(zhǔn)型接頭絲頭有效螺紋長(zhǎng)度應(yīng)不小于1/2連接套筒長(zhǎng)度，其他連接形式應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。滾軋直螺紋鋼筋接頭參數(shù)表螺紋鋼筋公稱直徑16

4、1820222528323640螺紋代號(hào)M17M19M21M23M26M29M33M37M41螺紋長(zhǎng)度（mm）222426283035404045套筒長(zhǎng)度（mm）454852556065708090套筒內(nèi)徑（mm）1517192123.526.5303438套筒外徑（mm）283031343744495459絲頭完整扣數(shù)91010.51111.512131415絲頭加工成型后，操作人員應(yīng)逐個(gè)檢查絲頭的質(zhì)量，經(jīng)自檢合格的絲頭，應(yīng)按要求對(duì)每種規(guī)格加工批量隨機(jī)抽檢10%。且不得少于10個(gè)，并填寫(xiě)絲頭加工檢查記錄，如有一個(gè)不合格，即應(yīng)對(duì)該批全數(shù)檢查，不合格的絲頭重新加工，經(jīng)再次檢查合格方可使用。2鋼筋

5、連接：鋼筋連接套筒采用符合要求的、有質(zhì)量保證廠家提供的產(chǎn)品，一般連接套筒材料選用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼或其它經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)符合要求的鋼材。在進(jìn)行鋼筋連接時(shí)，鋼筋規(guī)格應(yīng)與連接套筒規(guī)格一致，并保證絲頭和連接套筒內(nèi)螺紋干凈、完好無(wú)損；鋼筋連接時(shí)應(yīng)用工作扳手將絲頭在套筒中央位置頂緊；當(dāng)采用加鎖母型套筒時(shí)應(yīng)用鎖母鎖緊；鋼筋接頭擰緊后應(yīng)力矩扳手按不小于規(guī)范規(guī)定表的擰緊力矩值檢查，并加以標(biāo)記。滾軋直螺紋鋼筋接頭擰緊力矩值鋼筋直徑/mm161820222528323640擰緊力矩值/（N.m）80160230300360注：當(dāng)不同直徑的鋼筋連接時(shí)，擰緊力矩值按較小直徑鋼筋的相應(yīng)值取用。滾軋直螺紋鋼筋接頭根據(jù)不同場(chǎng)合、不

6、同需要類型設(shè)計(jì)有標(biāo)準(zhǔn)型、正反扣絲型、異徑型、加鎖母型、擴(kuò)口型等。類型 使用說(shuō)明 標(biāo)準(zhǔn)型 適用于正常情況下的鋼筋連接 正反絲扣型 用于鋼筋兩端都不能轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)軸向長(zhǎng)度的場(chǎng)合 異徑型 用于連接不同直徑的鋼筋 加鎖母型用于鋼筋兩端都不能轉(zhuǎn)動(dòng)滾軋直螺紋鋼筋接頭類型示意圖三、 技術(shù)要領(lǐng)1連接套筒及鎖母：螺紋牙型應(yīng)飽滿，連接套筒表面不得有裂紋，表面及內(nèi)螺紋不得有嚴(yán)重的銹蝕及其他肉眼可見(jiàn)的缺陷。2絲頭：所加工的鋼筋應(yīng)先調(diào)直后再下料，切口端面與鋼筋軸線垂直，不能有馬蹄形或撓曲。下料時(shí)，不得采用氣割下料。絲頭加工時(shí)應(yīng)使用水性潤(rùn)滑液，不得使用油性潤(rùn)滑液或不加潤(rùn)滑液滾軋絲頭，當(dāng)氣溫低于0oC時(shí)，應(yīng)摻入15%20

7、%的亞硝酸鈉。絲頭表面不得有影響接頭性能的損壞及銹蝕；絲頭有效螺紋數(shù)量不的少于設(shè)計(jì)規(guī)定；牙頂寬度大于0.3P（P為螺距）的不完整螺紋累計(jì)長(zhǎng)度不得超過(guò)兩個(gè)螺紋周長(zhǎng)；標(biāo)準(zhǔn)型接頭的絲頭有效螺紋長(zhǎng)度應(yīng)不小于1/2連接套筒長(zhǎng)度，且允許誤差為+2P；其他連接形式應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。絲頭加工完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)立即帶上絲頭保護(hù)帽或者擰上連接套筒，防止裝卸鋼筋時(shí)損壞絲頭。3鋼筋連接：鋼筋連接時(shí)，鋼筋的規(guī)格和連接套的規(guī)格一致，并確保絲頭和連接套的絲扣干凈、無(wú)損。被連接的兩根鋼筋端面應(yīng)處于連接套筒的中間位置，偏差不大于1P，并用工作扳手?jǐn)Q緊。鋼筋連接完畢后，標(biāo)準(zhǔn)型接頭連接套筒外應(yīng)有外露有效螺紋，且連接套筒單邊外露

8、有效螺紋不得超過(guò)2P，其他連接形式應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。四、 工程應(yīng)用機(jī)場(chǎng)南線5#標(biāo)采用滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)運(yùn)用到樁基、承臺(tái)、墩柱等部位的鋼筋連接上，在施工質(zhì)量、施工速度等方面體現(xiàn)出明顯的效果。1標(biāo)準(zhǔn)型接頭應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)型接頭適用于一般鋼筋連接，當(dāng)鋼筋不受其他約束的情況下采用標(biāo)準(zhǔn)型接頭連接最為簡(jiǎn)便可靠。鋼筋在加工廠按照設(shè)計(jì)規(guī)格要求下料，然后在滾絲機(jī)上加工絲頭，絲頭長(zhǎng)度根據(jù)不同鋼筋型號(hào)來(lái)確定，絲頭加工成型經(jīng)檢驗(yàn)合格后，套上連接套筒或者保護(hù)帽，運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)即可連接成型。樁基預(yù)制鋼筋籠子主筋、承臺(tái)主筋連接時(shí)均可采用滾軋直螺紋鋼筋標(biāo)準(zhǔn)接頭連接。2正反扣絲接頭應(yīng)用當(dāng)連接鋼筋兩端都不能轉(zhuǎn)動(dòng)或者連接鋼筋一端不能轉(zhuǎn)動(dòng)

9、時(shí)，可選用正反扣絲接頭來(lái)連接鋼筋。在連接鋼筋時(shí)，兩根鋼筋中心應(yīng)處于同一軸線；當(dāng)連接套筒與兩根鋼筋端面處在同一中間位置時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)連接套筒即可將兩根鋼筋連接上。橋梁墩柱鋼筋通常都會(huì)伸入承臺(tái)內(nèi)，施工時(shí)常常在承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋一部分固定在承臺(tái)內(nèi)，待承臺(tái)施工完畢后再綁扎承臺(tái)上部墩柱鋼筋，因此墩柱豎向鋼筋可采用正反扣絲接頭連接。3加鎖母型接頭應(yīng)用樁基施工工序多，組織配合繁瑣，在施工過(guò)程中要求工序緊湊，節(jié)約時(shí)間，防止成孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成孔位沉淀過(guò)厚或塌孔等問(wèn)題出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)比較分析，樁基鋼筋籠子對(duì)接采用滾軋直螺紋連接方式可大大節(jié)省鋼筋籠子連接的時(shí)間，接頭類型選用加鎖母型便于工人進(jìn)行對(duì)接操作。鋼筋籠子首先在加工廠預(yù)制，為了

10、避免出現(xiàn)對(duì)接時(shí)鋼筋難以對(duì)位準(zhǔn)確，鋼筋籠子預(yù)制時(shí)需整節(jié)加工成型（注：此時(shí)分段處鋼筋連接套筒不必用工作扳手?jǐn)Q緊）。鋼筋籠子預(yù)制完成后，將分段處連接套筒松開(kāi)，將預(yù)制好的整節(jié)鋼筋籠子拆分成段，拆分前應(yīng)做好對(duì)接標(biāo)記，確保鋼筋籠子吊裝對(duì)接時(shí)能夠?qū)拥轿?。樁基施工進(jìn)行鋼筋籠子對(duì)接時(shí)，按照先前做好的標(biāo)記，將鋼筋籠子對(duì)位準(zhǔn)確，對(duì)位時(shí)可適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置。首先用手將鋼筋與連接套筒連接上，待全部鋼筋都連接上后，再用工作扳子擰緊到位。傳統(tǒng)焊接連接鋼筋籠子需要花3個(gè)多小時(shí)，運(yùn)用滾軋直螺紋鋼筋連接只需要1.5小時(shí)，可節(jié)省一半多的連接時(shí)間。滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍廣，可連接橫、豎、斜向的HRB335、HRB4

11、00級(jí)同徑或異徑鋼筋。滾軋直螺紋鋼筋連接在實(shí)際工程應(yīng)用中，可根據(jù)不同環(huán)境，不同情況來(lái)選擇相應(yīng)合適的連接類型進(jìn)行連接。五、 性能比較滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)以其操作簡(jiǎn)便、施工速度快、適用性廣等特點(diǎn)而具有很好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)越性能在工程實(shí)踐應(yīng)用中得到廣泛認(rèn)可。1施工效率施工工藝工序少，只需要在加工棚進(jìn)行絲頭加工，成型后現(xiàn)場(chǎng)安裝即可；施工速度快，絲頭加工平均40秒可加工成型一個(gè)絲頭；連接操作方便， 將鋼筋與連接套筒對(duì)正中間位置，即可安裝連接，操作時(shí)用工作扳子擰緊，無(wú)需用電、用氣、用火。2施工質(zhì)量鋼筋采用焊接連接方式時(shí)，在焊接過(guò)程中很難避免由于溫度差引起的鋼筋變形，造成鋼筋焊接后的直順度不夠理想，滾軋直

12、螺紋鋼筋連接很好地避免了焊接方式引起的問(wèn)題，保證了鋼筋直順度，而且滾軋直螺紋鋼筋連接鋼筋力學(xué)性能能滿足規(guī)定要求。滾軋直螺紋鋼筋連接按照規(guī)范要求所做試驗(yàn)均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)抽檢做單向拉伸性能試驗(yàn)3組也都滿足要求。焊接連接時(shí)對(duì)環(huán)境要求高，條件較差時(shí)如大風(fēng)天氣，可導(dǎo)致焊接焊縫出現(xiàn)氣泡、夾渣等問(wèn)題，而滾軋直螺紋鋼筋連接在風(fēng)、雨、水下等環(huán)境均可適用。3經(jīng)濟(jì)效益滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)能夠很好的保證連接接頭質(zhì)量，而且在同等級(jí)的鋼筋連接中，滾軋直螺紋鋼筋連接比傳統(tǒng)焊接節(jié)省連接用鋼材，縮短施工周期，提高工程質(zhì)量，降低能源消耗，利于環(huán)境保護(hù)，減少設(shè)備投資，附加成本較低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。項(xiàng)目滾軋直螺紋

13、鋼筋連接焊接連接接頭強(qiáng)度與母材等強(qiáng)，100%發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度，能達(dá)到鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程(JGJ-107-96)中A級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到規(guī)范要求。穩(wěn)定性接頭強(qiáng)度不受扭緊力矩的影響，絲扣松動(dòng)或少擰幾扣均不會(huì)明顯影響接頭的強(qiáng)度，并且連接過(guò)程不受工人素質(zhì)的影響。 焊接焊縫不飽滿、焊接不均勻，氣泡、夾渣等焊接質(zhì)量問(wèn)題直接影響焊接強(qiáng)度。質(zhì)量保證操作簡(jiǎn)單、方便，連接質(zhì)量能夠很好保證。焊接操作比較麻煩，對(duì)于焊接比較難的部位，焊接質(zhì)量難以保證。適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，風(fēng)、雨、停電狀態(tài)，水下，易燃、易爆、高處等施工條件均可施工，可全天候施工。在應(yīng)用范圍上基本上沒(méi)有任何限制，適用鋼筋任何位置與方向的連接，也可用于彎曲鋼筋、

14、固定鋼筋及鋼筋籠不能轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合。不適合在大風(fēng)天氣下進(jìn)行，雨中、防火要求高、停電狀態(tài)下均不能操作。基本適用鋼筋任何位置與方向的連接。操作技能操作簡(jiǎn)單，普通工人經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的學(xué)習(xí)即可成為熟練工。需要專業(yè)焊接技術(shù)工人進(jìn)行操作，焊接熟練水平較難快速提高。操作工具滾絲機(jī)加工絲頭，工作扳子進(jìn)行連接作業(yè)。電焊機(jī)，焊槍，電閘箱。連接速度可采用場(chǎng)外預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配連接的方式進(jìn)行。連接時(shí)將套筒套在鋼筋上用普通扳手?jǐn)Q緊即可，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約時(shí)間。焊接前需配備好電源、電焊機(jī)等焊接設(shè)備，焊接時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。經(jīng)濟(jì)效益在同等級(jí)的鋼筋連接中，比傳統(tǒng)焊接節(jié)省連接用鋼材?？s短施工周期降低能源消耗，利于環(huán)境保護(hù)，減少設(shè)備投

15、資，附加成本較低。 浪費(fèi)鋼筋，消耗能源大，附加成本高，且不利于環(huán)保。4存在問(wèn)題滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)有很多突出的優(yōu)勢(shì)，但也有其不足之處。由于滾軋直螺紋鋼筋連接接頭處直徑較大，鋼筋密集部位的鋼筋間距較小時(shí)難以保證布置要求，特別是多排鋼筋排列時(shí)，難以布置緊密。另外，絲頭加工對(duì)滾絲輪強(qiáng)度要求高，滾絲輪受力條件惡劣、工作壽命低，絲頭精度難以保證，但可采用剝肋滾軋直螺紋來(lái)克服這種不足，且應(yīng)經(jīng)常檢查滾絲機(jī)切片、滾絲輪和絲頭質(zhì)量的情況。滾軋直螺紋鋼筋接頭采用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼或其它經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)符合要求的鋼材加工制成，其成本較高。為此廠家提供免費(fèi)租用滾絲機(jī)，但仍無(wú)法降低其綜合成本。滾軋直螺紋鋼筋接頭綜合成本=套筒

16、出廠價(jià)+鋼筋預(yù)加工人工費(fèi)+機(jī)器折舊費(fèi)+易損件損耗費(fèi)+保護(hù)帽+現(xiàn)場(chǎng)連接人工費(fèi)5元/個(gè) 焊接連接綜合成本=搭接鋼筋+鋼筋加工費(fèi)用+焊條消耗費(fèi)用+用電費(fèi)用（用氣費(fèi)用）+焊機(jī)折舊費(fèi)用+現(xiàn)場(chǎng)焊接人工費(fèi)2元/個(gè)（注：螺紋25鋼筋，連接套筒出廠價(jià)約4元/個(gè)，廠家免費(fèi)提供滾絲機(jī)，自備工作扳子，操作人員一人或兩人合作；鋼筋市場(chǎng)價(jià)約3000元/噸，焊條5元/千克，自備電焊機(jī)，電弧焊焊接，搭接雙面焊接接頭，操作人員一人作業(yè)）六、 總結(jié)滾軋直螺紋鋼筋連接接頭是一種新型的機(jī)械連接接頭。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外鋼筋機(jī)械連接的發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高接頭的質(zhì)量和性能等級(jí)以及連接的方便性、穩(wěn)定性，直螺紋連接將成為今后土建工程中主導(dǎo)型的鋼筋機(jī)械連接型式。隨著建筑設(shè)計(jì)與施工發(fā)展對(duì)更粗更高等級(jí)鋼材需求的不斷增加，鋼筋的可焊性較差促使?jié)L軋直螺紋便成為最好的選擇。滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單便捷、連接速度快、