钢筋等强度滚轧直螺纹接头技术.doc

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》JGJ107-2003、《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。
2.1.2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32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,