直螺纹套筒连接工艺试验方案

新建衢宁铁路
TA1 施工组织设计(方案)报审表
工程项目名称:新建衢宁铁路浙江段站前工程施工合同段：QNZJZQ-3标编号：
致中铁济南工程建设监理有限公司新建衢宁铁路浙江段监理三标项目部：我单位根据施工合同有关规定已编制完成直螺纹套筒机械连接工艺试验方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。

附：直螺纹套筒机械连接工艺试验
承包单位(章)
项目经理
日期
专业监理工程师意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师意见：
项目监理机构（章）
总监理工程师
日期
注：本表一式4份，承包单位2份, 监理单位、建设单位各1份。

新建衢宁铁路浙江段QNZJZQ-3标直螺纹套筒机械连接工艺试验方案
编制：
复核：
审批：
交隧道工程局有限公司衢宁铁路Ⅲ标项目经理部
二〇一六年九月
目录
一、编制说明 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制目的 (1)
二、试验工点工程概况 (1)
三、施工组织机构及施工准备及 (2)
3.1施工组织机构 (2)
3.2施工准备 (2)
四、机械连接简介 (3)
五、工艺流程 (3)
六、接头的设计原则和性能等级 (4)
七、施工注意事项 (5)
八、直螺纹钢筋连接接头制作、安装、检验施工说明 (7)
九、安全施工 (11)
9.1.安全保证措施 (11)
9.2用电安全保护措施 (11)
9.3消防措施 (11)
十、文明施工 (11)
直螺纹套筒机械连接工艺试验方案
一、编制说明
1.1编制依据
1.双平3号大桥施工设计图纸《衢宁施（桥）—32》；
2.钢筋机械连接通用技术规程《JGJ 107-2010》
3.滚轧直螺纹钢筋连接接头《JG 163-2004》
4.普通螺纹公差《GB/T 197-2003》
5.铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定（铁建设〔2010〕41号）
1.2编制目的
通过本工艺施工方案确定的相关机械连接参数，用于指导全标段内采用直螺纹套筒进行机械连接的钢筋加工施工。

二、试验工点工程概况
双平3号大桥位于浙江省丽水市道太乡，桥址处为山坡，较陡，地势崎岖不平，高差较大，山坡上植被茂盛，多为灌木，无裸露岩石，无居民居住。

小里程桥台位于陡坡上，横向高差较大。

桥址跨越山间谷地，谷地较缓，附近有少量民房。

桥址小里程为一小型发电站双平电站，桥梁位于双平车站内，为三线桥，右侧预留远期车站增建4线条件。

本桥平面位于曲线上，双平车站内，分为1线单线桥和Ⅱ、3线双线桥。

其中1线桥起止里程为D1K126+113.72～DK126+480.3，中心里程为DK126+360.675，孔跨布置为11-32m简支T梁，桥长为366.58m；Ⅱ、3线桥起止里程为DK126+121.1～DK126+600.25，中心里程为DK126＋360.675, 孔跨布置为(10-32m+1-24m)简支T梁+(32+48+32)m连续箱梁，桥长479.15m。

双平3号大桥1线除5#、6#墩采用Φ1.25m钻孔灌注桩基础外。

其余墩台均采用φ1.0m钻孔灌注桩基础；Ⅱ、3线桥衢州台、1#、13#墩、宁德台桩基础为Φ1.0m，其余均为Φ1.25m。

双平3号大桥共有钻孔灌注桩221根，C30混凝土。

双平3号大桥1线桥台采用单线T型台，桥墩除1#、2#墩采用单线圆端型实体墩外，其余采用圆端空心墩；Ⅱ、3线衢州台采用T桥台，宁德台采用双线矩形台，桥墩除1#、
2#墩采用单线圆端型实体墩外，其余采用圆端空心墩。

承台均为矩形承台，C30混凝土。

三、施工组织机构及施工准备 3.1施工组织机构
为确保本项目工艺试验顺利实施，项目部建立组织机构，施工组织机构图见图3.1-1所示。

图3.1-1 施工组织机图
3.2施工准备
1、材料 ：（1）钢筋：HRB400E 级φ20钢筋，生产单位为福建三钢闵光股份有限公司，力学性能及直径均达到《GB1499.2-2007》规范要求，出场合格证编号：
衢宁铁路浙江段三标第一项目分部
项目经理：李学辉
现场副经理：李兵
项目总工程师：龙小球 安全总监：陈金龙
工程部
安质部
物资部
财务部
综合办
计合部
架子四队
质量员
工班长
领工员
材料员
技术员 试验员
队长
安全员
技术负责人
衢宁铁路浙江段三标项目部
01-11-16-0338442，钢筋无锈蚀和油污。

（2）直螺纹连接套筒：螺纹规格M20.5×2.5,适用品种 HRB400E，设计接头等级为Ⅰ级，有产品合格证、套筒及套筒原材质量证明书。

2、设备：（1）主要设备： HGS-40C型钢筋直螺纹(剥肋)滚丝机床（功率 4KW、电压 380V）（2）其它设备：管钳、断筋机等。

3、作业条件：（1）操作人员熟悉钢筋机械连接技术规程（JGJ107-2010）滚轧直螺纹钢筋连接接头(JG163-2004)和相关条款。

（2）380V 三相交流电源。

（3）套筒无锈蚀、油脂、裂缝节疤等缺陷，尺寸符合产品质量标准要求，丝扣干净，完好无损。

（4）操作手要熟悉设备的操作规程，具备安全防护能力，防止发生挤伤、触电等事故。

4、主要控制参数：接头性能等级、咬合丝扣数。

四、机械连接简介
1、机械连接。

机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。

钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。

钢筋直螺纹套筒连接是机械连接中的一种，是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待连接钢筋连接成一体的钢筋连接。

2、机械连接的特点：
（1）设备投资少，螺纹加工简单，接头强度高于钢筋母材，生产效率高，无污染，节省钢材，现场施工方便。

（2）节省电能（设备功率仅为 4KW），不受钢筋可焊性制约，不受季节影响，不用明火，无水灾和爆炸安全隐患。

（3）连接质量受人为因素影响小，工艺性能良好和接头质量可靠度高等优点。

五、工艺流程
工艺流程如下：现场钢筋母材检验→钢筋端部平头→初选连接参数→直接滚轧螺纹
→直螺纹扣丝检验→套筒连接→检验→确定连接参数。

1、母材检验。

钢筋母材进场时，应附有合格证及质量证明书。

在现场监理的监督下进行随机取样并检验，合格后方可投入使用。

2、钢筋端部平头。

将需要滚丝的一头端部切平，保证端头无弯折，扭曲。

3、初选连接参数。

接头性能等级为Ⅰ级、钢筋端头加工丝扣数为 11 扣。

4、滚轧螺纹。

将需要滚轧的钢筋按要求固定在钢筋滚轧直螺纹套丝机上，根据设备使用说明、操作规程及预先选定的丝扣数进行滚轧加工。

5、直螺纹丝扣检验。

滚轧成型的丝扣螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小一致，螺纹长度，公差直径符合规范要求。

6、套筒连接。

用管钳将加工好的钢筋与套筒拧紧，钢筋与套筒咬合丝扣为 11 扣，外露丝扣不超过 1 扣。

7、加工好的试件共一组，每组三个，经现场监理认可后，送试验室检验。

六、接头的设计原则和性能等级
1、接头的设计应满足强度及变形性能的要求。

2、接头连接的屈服承载力和受拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力和受拉承载力标准值的1.10倍。

3接头应根据其性能等级和应用场合，对单向拉伸性能、高应力反复拉压、大变形反复拉压、抗疲劳等各项性能确定相应的检验项目。

4、接头性能等级根据抗拉强度以及高应力和大变形条件下反复拉压性能的差异，接头应分为三个等级：Ⅰ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或 1.10 筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。

Ⅱ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。

Ⅲ级：接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的 1.35 倍，并具有一定的延性及反复拉压性能。

本工程钢筋直螺纹接头只用于基础筏板(用于受压构件不用于受弯拉构件)性能按Ⅰ级控制。

表6.1 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级接头的抗拉强度
接头等级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级
fomst≥fost或
抗拉强度
fomst≥fuk fomst≥1.35fyk
fomst≥1.1fuk
注： fomst-------接头试件实际抗拉强度
fost--------接头试件中钢筋抗拉强度实测值
fuk---------钢筋抗拉强度标准值
fyk---------钢筋屈服强度标准值
5、检验结果：试件的抗拉断裂特征均为母材拉断，接头试件的抗拉强度均大于母材试件的抗拉强度试验编号为:QNZJZQ3-ZJSD-J0-JXLJ-2016082703，检验结果为合格。

6、实际施工中抽检频率接头现场检验应按验收批进行。

同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型号、同规格接头，应以 500 个为一验收批进行检验与验收，不足 500 个也应作为一个验收批。

七、施工注意事项
1、钢筋接头的加工应经工艺检验合格后方可进行。

2、加工钢筋接头的操作工人经厂家专业技术人员培训合格后才能上岗，人员应相对稳定。

3、加工直螺纹时钢筋端头应切平或镦平。

4、镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹。

5、钢筋端部不得有影响螺纹加工的局部游游弯曲。

6、钢筋丝头长度应满足设计要求，拧紧后的钢筋丝头不得相互接触。

7、接头安装前应检查连接件产品合格证及套筒生产批号标识；产品合格证应包括适用钢筋直径和接头性能等级、套筒类型、生产单位、生产日期以及可追溯产品原材料力学性能和加工质量的生产批号。

8、滚轧成型的直螺纹要及时上保护套，以免在加工、搬运过程中损坏丝扣。

9、专人定期对套丝机进行检查，加工前必须对套丝机滚丝轮进行检查，发现丝牙损坏及时进行更换。

直螺纹套筒连接工艺试验数据
施工单位中交隧道工程局有限公司
母材型号、直径HRB400 φ20 套筒规格M20.5×2.5 接头性能等级Ⅰ级试件断裂特征断于母材
钢筋端头丝扣
11扣咬合丝扣数9-10扣数
连接后允许丝
≤1 检验形式工艺检验
扣外露数
检验组数1组检验结果合格
连接示意图套筒适用品种HRB400E
工艺说明：
直螺纹套筒连接是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，能过滚丝机剥肋滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根钢筋连接成一体的钢筋连接。

钢筋端头加工平整后滚轧丝扣数为11扣，连接咬合丝扣为11扣，外漏丝扣数不超1扣，取样三根检验，断裂特征为母材断裂，接头抗拉强度大于母材抗拉强度，符合Ⅰ级接头性能要求。

结论：采用上述参数，可满足本工程施工。

直螺纹套筒安装示例
1、标准接头
本工程中加工使用的接头为标准型接头
八、直螺纹钢筋连接接头制作、安装、检验施工说明
直螺纹钢筋连接接头原材检验：
1、钢筋:被连接钢筋应是HRB400E。

2、连接套筒连接套筒宜选用 45号优质碳素结构钢或其他经型式检验符合要求的钢材，供货单位应提供质量保证书。

并应符合有关钢材的现行国家标准及《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107—2010）中规定的以下标准。

3、外观质量：螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。

内螺纹尺寸检验：用专用的螺纹塞规检验，其塞通规应能顺利旋入，塞止规旋入长度不得超过 3P（螺纹螺距，mm）如下图所示
滚轧直螺纹钢筋连接接头制作：
1、钢筋下料时不宜用热加工方法切断；钢筋端面必须平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或扭曲；钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直，如下图。

2、丝头加工时应使用水性润滑液，不得使用油性润滑液。

3、丝头螺纹尺寸宜按 GB/T 196-2003 确定；有效螺纹中径尺寸公差宜满足 GB/T 197-2010 中 6f 级精度规定的要求。

4、丝头有效螺纹中径的圆柱度（每个螺纹的中径）误差不得超过 0.20mm。

5、标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于 1/2 连接套筒长度，其他连接形式应
符合产品设计要求。

6、丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。

滚轧直螺纹钢筋连接接头安装
1、在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。

2、钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。

当采用加锁母型套筒时应用锁母锁紧。

3、钢筋接头拧紧后应用力矩扳手按不小于下表中的拧紧力矩值检查，并加以标记。

钢筋直径(mm) ≤16 18～20 22～25 28～32 36～40 拧紧力矩值(N.m) 80 160 230 300 360
注：当不同直径的钢筋连接时，拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。

滚轧直螺纹钢筋连接接头检验
1、连接套筒出场检验外观检验：连接套筒的尺寸及外观质量应符合相关的要求。

连接套筒的外观质量检验应逐个进行。

检验批组成：连接套筒的内螺纹尺寸检验按连续生产的套筒每 500个为一个检验批，每批按 10%随机抽检，不足 500 个也按一个检验批计算。

检验批合格判断：连接套筒的抽检合格率应不小于 95%。

当抽检合格率小于95%，应另外抽取数量的产品重新检验。

当两次检验的总合格率不小于 95%，该批产品合格。

若合格率仍小于 95%，应对该批产品进行逐个检验，合格者方可使用。

2、丝头现场检验外观检验：丝头的尺寸及外观质量应符合下述要求。

1）丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。

2）外形质量：牙顶宽度大于 0.3P 的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长；标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于 1/2 连接套筒长度，且允许误差为＋2P；其他连接形式符合产品设计要求。

3）丝头尺寸的检验：用专用的螺纹环规检验，其环通规应能顺利旋入，环止规旋入长度不得超过 3P。

加工的丝头应逐个进行自检，不合格的丝头应切去重新加工。

检
验批组成：自检合格的丝头，应由现场质检员随机抽样进行检验，以一个工作班加工的丝头为一个检验批，随机抽样 10%，且不少于 10 个。

检验批合格判断：现场丝头的抽样合格率不应小于 95%，当抽检合格率小于 95%时，应另外抽取同样数量的丝头重新检验。

当两次检验的总合格率不小于 95%时，该批产品合格。

若合格率仍小于 95%时，则应对全部丝头进行逐个检验，合格者方可使用。

3、钢筋连接接头外观质量及拧紧力矩检验外观检验：钢筋连接接头的外观质量及拧紧力矩应符合相关的要求。

钢筋连接接头的外观质量在施工时应逐个自检，不符合要求的钢筋连接接头应及时调整或采取其他有效的连接措施。

检验批组成：外观质量自检合格的钢筋连接接头，应由现场质检员随机抽样进行检验。

同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以连续生产的 500 个为一个检验批进行检验和验收，不足 500 个的也按一个检验批计算。

对每一检验批的钢筋连接接头，于正在施工的工程结构中随机抽取 15%，且不少于 75 个接头，检验其外观质量及拧紧力矩。

检验批合格判断：现场钢筋连接接头的抽检合格率不应小于 95%，当抽检合格率小于95%时，应另外抽取同样数量的接头重新检验。

当两次检验的合格率不小于 95%时，该批接头合格。

若合格率仍小于 95%时，则应对全部接头进行逐个检验。

在检验出的不合格接头中，抽取 3 根接头进行抗拉强度检验，3 根接头抗拉强度试验的结果全部符合JGJ 107 -2010 的有关规定时，该批接头外观质量可以验收。

4、钢筋连接接头力学性能检验检验批组成：钢筋连接接头的现场检验按检验批进行。

同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以连续生产的 500 个为一个检验批进行检验和验收，不足 500 个的也按一个检验批计算。

检验：对每一检验批接头，应于正在施工的工程结构中随机截取试样，并按有关规定检验。

接头必须达到Ⅰ级接头的要求：接头的抗拉强度应等于连接钢筋的实际拉断强度（断于钢筋母材）或不小于 1.10 倍钢筋抗拉强度标准值（断于接头长度区段）个接头中如有 1 个试件的抗拉强度不符合要求应再取 6 个试件进行复检，复检中如仍有 1 个试件不符合要求则该批接头评判为不合格。

在现场连续检验 10 个检验批，当其全部单向拉伸试件均一次抽检合格时，检验批接头数量可扩大为 1000 个。

九、安全施工
9.1.安全保证措施
1、现场道路平整、坚实、畅通，危险地点要悬挂安全警示标志，施工现场设置大幅安全宣传标语。

2、施工中的特种作业人员，必须通过安全技术培训，并经考试取得合格证后，方可上岗作业，其他人员也要求进行安全技术培训和考核。

3、所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定佩戴个人劳动保护用具。

4、加工机具设备必须定期检查保养，及时维修，保证正常生产。

9.2用电安全保护措施
施工现场临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（GJJ46-2005）规定执行；配电系统分级配电，配电箱，开关箱外观完整、牢固、防雨、防尘。

外涂安全色并统一编号。

其安装形式符合有关规定，箱内电气可靠、完好、造型、定值符合规定，并标明用途；电气设备及金属外壳或构架均按规定设置可靠的接零及接地保护；用电设备的安装、保管和维修由专人负责，非专职电气值班人员，不得操作电气设备。

9.3消防措施
制定消费安全制度、消费安全操作规程；实行防护安全责任制，确定岗位消防安全责任人；对职工进行消防宣传教育；组织防火检查，及时消除火灾隐患；按照国家有关规定配置消防设施和器材、设置消防安全标志，并定期组织检查、维修，确保消防设施和器材完好、有效。

十、文明施工
做到“一通、二无、三齐整、四清洁、五不漏”的标准。

现场布局合理，环境整洁，物流有序，标示醒目，标牌规范。

建立健全岗位责任制，签订文明施工责任书，把文明施工责任落到实处，增强文明施工意识，树立文明施工形象。

工人在上岗前必须经过文明施工教育培训，未经培训的工人，不得使用。

所有参加施工人员经常进行施工安全、法纪和文明教育，增强文明施工意识。

施工中有计划组织职工学习有关文明施工的规定，争做文明人民。

施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，作业场所有安全操作规章制度。

临时场地布置科学合理，机具、材料堆放有序，布局合理，无造成污染的现象。

编制详细的施工用料计划，按计划进料，做到材料不积压，不退料，钢材、木材合理使用，长料不短用，优材不劣用。

对进场的材料、机具、安全禁令标志、配电箱、消防器材等严格按布置图位置进行堆放、设置，堆放设置要做到整齐有序，材料挂设标识牌，注明名称、品种、规格、检验状态。

每天由专职文明施工管理员负责检查。

施工现场场地平整，道路坚实畅通，设置相应的安全防护设施和安全标志，周边设排水设施；人行通道的路径避开作业区，设置防护设施，保证行人安全。

在施工操作地点和周围保持清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清.
施工现场悬挂“四牌三标”，悬挂时要齐全、美观、整齐、按照规定的材料、式样、颜色、内容等标准格式统一加工制作。

严格按照施工组织设计平面布置图划定的位置堆放成品、半成品及原材料。

所有材料分类存放、堆码整齐，并悬挂标识牌。