鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭技術(shù)

1、鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭技術(shù)在龍江廠房結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用鄭紅璽摘 要 最近幾年，鋼筋機(jī)械連接技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外均已開(kāi)發(fā)出了與鋼筋母材強(qiáng)度等強(qiáng)級(jí)的機(jī)械連接接頭，逐步代替了傳統(tǒng)的手工電弧焊。機(jī)械連接具有接頭強(qiáng)度高，與母材等強(qiáng)，連接速度快，性能穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣，操作方便，用料省等優(yōu)點(diǎn)，從而為提高混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，加快施工速度，降低工程成本創(chuàng)造了條件。鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭是繼承并發(fā)展了套筒冷擠壓、錐螺紋、鐓粗直螺紋連接主要優(yōu)點(diǎn)的新型鋼筋機(jī)械連接技術(shù)，在不少大型水利工程中已推廣應(yīng)用。目前在龍江廠房工程中亦已得到應(yīng)用推廣。關(guān)鍵詞 鋼筋 等強(qiáng)度 滾軋直螺紋 接頭1 前言鋼筋機(jī)械連接技術(shù)主要包括套筒冷擠

2、壓連接、錐螺紋連接及直螺紋連接等幾種形式，直螺紋連接又大致分為鐓粗直螺紋和滾軋直螺紋連接等兩種形式。鋼筋機(jī)械連接與傳統(tǒng)的幫條焊相比,普遍存在工效高、價(jià)格低和質(zhì)量好的優(yōu)勢(shì)，因而在近十年來(lái)得到迅速發(fā)展，在全國(guó)各類(lèi)高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁、水工結(jié)構(gòu)、電視塔、核電站等重大工程中推廣應(yīng)用了數(shù)以千萬(wàn)個(gè)計(jì)的鋼筋機(jī)械連接接頭，其中套筒擠壓連接和錐螺紋連接二種形式應(yīng)用最為廣泛。龍江廠房工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼筋工程量大，設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定，鋼筋連接采用焊接，施工中鋼筋焊接接頭強(qiáng)度高；根據(jù)業(yè)主在2009年年底目標(biāo)要求，施工進(jìn)度任務(wù)緊張；為了加快施工進(jìn)度，減少鋼筋焊接接頭施工強(qiáng)度，并依據(jù)鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-20

3、03、中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5113.1-2005第18.4章關(guān)于鋼筋連接規(guī)范要求，且滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)在水電行業(yè)已推廣使用，與常規(guī)焊接接頭（包括幫條焊和搭接焊等）相比，具有強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、連接速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低、應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。經(jīng)我部申請(qǐng)，將滾軋直螺紋連接定為廠房工程鋼筋連接方式之一。滾軋直螺紋連接技術(shù)與冷擠壓、鐓粗直螺紋相比，發(fā)展相對(duì)較晚，但工效、質(zhì)量、成本方面更具優(yōu)勢(shì)。2 滾軋直螺紋的加工工藝及優(yōu)點(diǎn)2.1 滾軋直螺紋的加工工藝2.1.1 套筒連接套筒由生產(chǎn)廠家在工廠內(nèi)批量生產(chǎn)，再運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)使用，套筒生產(chǎn)后性能基審稿：黃久昌本不受外界影響，能有效保證質(zhì)量。2

4、.1.2 鋼筋連接頭加工及檢驗(yàn)鋼筋下料時(shí)一般用鋼筋切斷機(jī)切割，對(duì)f32以上的鋼筋用砂輪機(jī)下料。鋼筋頭部螺紋均在專用設(shè)備上加工（該設(shè)備軋輪應(yīng)與套筒牙矩配偶）。熱軋帶肋鋼筋的端頭滾壓螺紋采用剝肋滾軋法加工。剝肋滾軋法是一種冷作加工方法，是使金屬晶格產(chǎn)生塑性變形而形成螺紋。先用飛刀剝掉鋼筋表面的肋，然后進(jìn)行滾軋，剝肋和滾軋一次進(jìn)刀完成。加工鋼筋端頭螺紋應(yīng)采用水溶性潤(rùn)滑液，不得使用油性潤(rùn)滑液，嚴(yán)禁在無(wú)潤(rùn)滑液情況下操作設(shè)備加工螺紋。操作人員必須對(duì)每一個(gè)加工完畢的鋼筋端頭螺紋進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，看有無(wú)油污和銹蝕。要求螺紋的斷牙不能大于5牙，絲扣部分牙齒缺陷每圓周內(nèi)不能大于1/4牙，且有效牙累計(jì)不應(yīng)少于8個(gè)完

5、整牙。經(jīng)檢驗(yàn)合格的端頭螺紋應(yīng)加以保護(hù)，戴上保護(hù)帽或擰上連接套，并按規(guī)格分類(lèi)堆放整齊。2.1.3 接頭的連接圖1 滾軋直螺紋的基本連接型式滾軋直螺紋的基本連接型式如圖1。連接鋼筋時(shí)，鋼筋規(guī)格和套筒的規(guī)格應(yīng)一致，并確保鋼筋和套筒的絲扣干凈和完好。用普通管式鉗及活動(dòng)扳手將鋼筋旋入套筒至不能轉(zhuǎn)動(dòng)為止（應(yīng)盡量減少外露牙）。擰好后的接頭要用油漆標(biāo)記，避免漏擰。2.2 滾軋直螺紋連接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)帶肋鋼筋在剝肋滾軋加工時(shí)，經(jīng)剝肋后面積損失約為0.03%(如圖2)，而滾軋后材料發(fā)生塑性變形，金屬晶格產(chǎn)生滑移，纖維未被切斷，只沿著螺紋齒形發(fā)生了變形，且產(chǎn)生了冷作硬化層，特別是牙底硬度明顯增大，所以滾軋螺紋的耐磨性有

6、較大提高，螺紋的疲勞強(qiáng)度可以提高20%-40%，總體抗拉強(qiáng)度可以提高17%以上，大大超過(guò)母材本身強(qiáng)度(如圖3)，因而剝肋滾軋后的螺紋接頭可靠性很高，可以有效降低人為因素對(duì)接頭強(qiáng)度的影響。圖2 帶肋鋼筋剝肋后面積損失示意圖 圖3 滾軋直螺紋齒形材料塑性變形示意圖滾軋直螺紋連接技術(shù)與其他鋼筋機(jī)械連接技術(shù)相比，有明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）滾軋直螺紋加工預(yù)制程度很高，軋絲設(shè)備輕巧，一般為400kg左右?，F(xiàn)場(chǎng)連接不受施工場(chǎng)地限制，操作簡(jiǎn)單,克服了冷擠壓連接必須帶設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)施工的缺點(diǎn)。（2）滾軋直螺紋連接質(zhì)量好，遠(yuǎn)勝于錐螺紋的連接質(zhì)量，同冷擠壓和鐓粗直螺紋的連接質(zhì)量相當(dāng)，可靠度很高。（3）滾軋直螺紋鋼筋端頭螺紋加

7、工工藝簡(jiǎn)單，剝肋和軋絲一次走刀成型，簡(jiǎn)化了絲扣加工的操作工序，其工效勝于其他幾種連接形式。（4）成本低廉。滾軋直螺紋接頭的造價(jià)比其他幾種機(jī)械連接形式平均低1-2元，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益潛力。2.3 滾軋直螺紋連接經(jīng)濟(jì)效益滾軋直螺紋接頭與常規(guī)幫條焊對(duì)比平均節(jié)約成本30左右，有效降低鋼筋接頭成本,且套筒可在市場(chǎng)采購(gòu), 滾軋螺紋可在加工廠提前進(jìn)行加工,每個(gè)接頭節(jié)省施工時(shí)間約20分鐘左右。自2008年4月至2008年11月，龍江廠房工程共使用滾軋直螺紋接頭12184個(gè)（其中F22使用2817個(gè)，F(xiàn)25使用4902個(gè)，F(xiàn)28使用4465個(gè)），節(jié)約成本56231.27元。具體價(jià)格對(duì)比見(jiàn)表1。表1 滾軋直螺紋

8、連接和常規(guī)鋼筋連接價(jià)格對(duì)比序號(hào)鋼筋接頭（mm）常規(guī)綁條焊單價(jià)（元/個(gè)）直螺紋連接單價(jià)（元/個(gè)）價(jià)差（元/個(gè)）1F2213.6311.52.132F2515.78123.783F2820.10137.14F3227.801413.8注：滾軋直螺紋連接單價(jià)中含套絲單價(jià)2.50元/頭。3 鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭的型式、型號(hào)規(guī)格及主要技術(shù)指標(biāo)3.1 按接頭的特性劃分，可分為表2所示的四種型式。表2 鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭的型式型式使用場(chǎng)合特性代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)型一般情況下快速連接鋼筋B異徑型用于連接不同直徑的鋼筋Y可調(diào)型用于不轉(zhuǎn)動(dòng)鋼筋而連接鋼筋的場(chǎng)合K特 型用戶提出適用于特殊場(chǎng)合的訂貨T3.2 產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格

9、、主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。表3 鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭的型號(hào)規(guī)格、主要技術(shù)指標(biāo)連接鋼筋公稱直徑外徑（mm）螺紋規(guī)格連接套長(zhǎng)度（mm）18f29ZLM195020f31ZLM215522f33ZLM236025f39ZLM266528f44ZLM297032f49ZLM33854 推廣應(yīng)用中的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭的強(qiáng)度已超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ107-96中A級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到與鋼筋母材等強(qiáng)。鐓粗直螺紋接頭技術(shù)推廣應(yīng)用后，鑒于我國(guó)已成功開(kāi)發(fā)出等強(qiáng)直螺紋接頭，建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司對(duì)鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JG107-96進(jìn)行了局部修訂，在A級(jí)接頭(接頭抗拉強(qiáng)度大于等于鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)前增加了

10、一個(gè)等強(qiáng)級(jí)接頭(SA級(jí))，要求接頭抗拉強(qiáng)度大于等于鋼筋母材抗拉強(qiáng)度或1.15倍鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。滾軋直螺紋接頭的實(shí)際強(qiáng)度已基本達(dá)到SA級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)部分地區(qū)對(duì)滾軋直螺紋接頭制定了地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，例如上海市委托上海祥華機(jī)電公司主編了上海市推薦性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)DBJ/CT005-99鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋連接技術(shù)規(guī)程，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)亦制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)家建設(shè)部將頒布實(shí)施滾軋直螺紋接頭的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。5 鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋連接技術(shù)在龍江廠房工程中的試驗(yàn)情況應(yīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理要求，我龍江廠房工程實(shí)驗(yàn)室對(duì)直螺紋套筒連接進(jìn)行檢驗(yàn)：5.1 現(xiàn)場(chǎng)單向拉伸試驗(yàn)試驗(yàn)制作了f25、f28試件多組，在中國(guó)水電十一局龍江試驗(yàn)室進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，均為母材處拉斷，表明滾軋直螺紋連接接頭抗拉強(qiáng)度高于母材。5.2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)a、JGJ107-2003鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程b、DBJ/CT005-99鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋接頭c、GB1499-1998鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋d、DL/T5113.1-2005中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6