钢筋镦粗式等强直螺纹连接技术在高层建筑中的应用

钢筋镦粗式等强直螺纹连接技术在高层建筑中的应用

【摘要】等强直螺纹连接新型的发展较快的连接技术，本文从连接钢筋螺纹的加工工艺和技术要求方面进行了论述，并分析了这种技术的优缺点，根据实践经验，提出了相应的保证施工质量的有效措施。

【关键词】等强直螺纹连接；技术应用

近年来，建筑行业发展迅速，传统的钢筋的现场手工焊接已基本被机械连接技术所取代，越来越多的高层建筑中使用机械连接方法。在钢筋的机械连接方法中，其中等强直螺纹连接就是发展比较成熟的一种连接技术，因其接头抗拉强度不小于母材的抗拉强度值，且施工质量稳定，同时操作施工简单、受客观因素影响小，在高层建筑的施工中被广泛使用。

一、等强直螺纹连接技术的特点

先把钢筋端部镦粗，再切削直螺纹，最后用套筒实行连接的连接方式称之为直螺纹连接。它是近年来开发的一种新的钢筋机械连接方式，其优点包括连接速度快、无明火作业、钢筋对中性好、环境友好、操作简便、可全天候施工、控制直观，节省电能等。

对于锥螺纹接头，一般可提前加工连接套筒和钢筋丝扣，进行施工时只需用扭力板手对其进行连接，尽管操作较为简单，但存在着接头强度低以及稳定性差等缺点，并且其因削弱母材截面面积而对接头强度造成了一定会的影响。直螺纹相比于锥螺纹接头，不仅具有锥螺纹连接的优点，还有以下优点：

①具有较高的接头强度。因其接头强度大于或等于钢筋母材强度，因而可将钢筋母材的强度充分发挥。

②具有较快的连接速度。可在场外提前制作接头，缩短了施工周期；因其套筒短，罗纹扣数少，故可用采用手工安装，加快了施工速度。

③具有稳定的质量。扭力扳手和扭紧力矩值对接头性能不产生影响，提高了连接的可靠性。

④具有广泛的应用范围。不受不能转动钢筋的场合（如固定钢筋、弯折钢筋和钢筋笼等）的使用限制。

⑤具有较好的经济效益。较套筒挤压接头相比，直螺纹接头省钢70%，较锥螺纹接头相比，省钢35%，具有显著的技术经济效果。

二、等强直螺纹的施工准备

1、准备材料

对加工直螺纹所用的钢筋进行检测，检测结果须满足现行的有关规范、设计要求和标准的规定，还要有相应的合格证明，如材料出厂合格证以及检验报告单等。对于连接套筒，出厂合格证是必不可少的，连接套筒一般为低合金钢或优质碳素钢，其抗拉强度标准值不得小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍。为防止套筒出现锈蚀和沾污，须对其做好成品保护，并按规格型号分类标准存放。

2、确定钢筋的接头位置

施工前，根据设计图纸的要求，合理的确定钢筋的接头位置，做到确保接头位置在结构受力较小的区段，同时也要防止浪费材料。进行施工时，为确保套筒横向净距离大于25mm，需要适当错开邻近钢筋接头。套筒型号、丝扣方向应根据待接钢筋的实际情况确定。

三、连接钢筋螺纹的加工工艺和技术要求

1、钢筋下料

采用锯床或砂轮切割机等对钢筋端部马蹄形部分进行切割，切割要求如下：

（1）切割端面与钢筋轴线相互垂直；

（2）端面偏角不超过4°；

（3）不得使端头发生挠曲，不得有马蹄形；

（4）进行下料时，须预留50mm镦粗缩短量。

2、钢筋端部镦粗

用镦粗机对钢筋端部进行镦粗，具体过程：将钢筋端头插入镦粗机的夹具内，达到预定油压后回油，退出钢筋。一般每个镦头持续时间约为30s～40s，每台班可镦400个～500个。为保证镦头的基圆直径符合要求，试镦是使用钢筋前必须进行的，通常根据试镦结果确定油压。对于不符合要求的镦粗端头，不可直接进行二次镦粗。镦粗量尽量避免过小，否则，接头强度低于母材强度，不符合强度要求，反而破坏了其内部组织。

3、套丝工艺

（1）套丝

已完成镦粗的钢筋的套丝需在专用套丝机上进行。通常将钢筋的一端加工为长度与螺纹直径相同标准丝长，而钢筋的另一端则加工为丝头长为2倍钢筋直径的加长丝头，并且将上扩口长度加工为2×6mm。

（2）丝头加工检验标准

螺纹中径尺寸：

①尺寸检查须采用专用检验螺纹的螺纹塞规，要求检验的螺纹塞规用手能拧入3扣；

②螺纹牙形：外观上牙形须呈现饱满状，总秃牙部分最好不超过一个螺距周长，牙顶宽须超过0.6 mm；

③结束对钢筋螺纹加工的检查后，需用专用塑料保护帽将标准端套牢，同时，避免吊装、运输时损坏丝头，须将螺纹接头套筒拧在加长丝头端。

4、连接钢筋丝头类型

（1）标准型：套筒与丝头为标准型右旋螺纹，需转动一端的钢筋直至拧紧状态来进行连接。

（2）扩口型：其套筒一端带60°角的扩口段，筒稍较标准型套筒长，应用于两端钢筋不能转动的钢筋笼对接。

（3）加长型：通过转动套筒对钢筋进行连接，一般用于转动钢筋较为困难的场合。

（4）正反丝扣型：带左右旋内螺纹的连接套筒，用于要求调轴向长度的情况。

（5）变径型：其直径差异基本不受限制，适用于对不同直径的钢筋进行连接。

（6）加锁母型：钢筋完全不能转动，通过转动套筒对钢筋进行连接，用锁母锁定套筒。

5、质量的检验验收

应用于工程的等强直螺纹接头，在使用前须具备有效的试验报告，并对接头做不少于3根的单项拉伸试验，若其抗拉强度值小于钢筋母材抗拉强度标准值，则不可使用。外观方面，须用肉眼对螺纹的外观质量进行观察，合格的外观

为秃牙部分累计长度不超过1扣螺纹长度，且所加工的丝头牙形饱满。应采用螺纹量规等专用工具对螺纹的大径、中径以及小径进行量测。现场对接头进行检验一般采用批量法，施工条件一致，材料的等级相同、接头规格相同的接头，以500个为一个验收批进行验收。同一批次，采用随机抽样法，随机抽取3个试件做单向拉伸试验，只有当3个试件的抗拉强度值都能发挥钢筋母材强度或大于1.1倍钢筋抗拉强度标准值时，才能认为该批次合格。若检验中有1个试件抗拉强度不符合要求，则再取双倍数量的试件进行复试，如果复试中还存在1个不合格品，则为不合格检验批，须重新进行加工，直至检验合格后方可使用。

四、等强直螺纹连接的优缺点

1、优点

①施工方便。对于高空竖向钢筋的连接，因其不受施工现场电源的限制，较为方便。

②质量稳定。等强直螺纹不像钢筋焊接那样受限于电源、焊条、焊工水平、母材焊接材质等因素而出现质量不稳定的现象，质量性能非常稳定。

③连接快速。不受天气、照明等条件的影响，相比于焊接，能有效地缩短工序间隔时间。

④综合经济效益好。尽管套筒单价高，但因其工程进度快，工序周期较短,具有良好的综合经济效益。

2、缺点

等强直螺纹连接是近年来发展起来的一种新技术，没有得到普及，厂家加工套筒的单价很高，因而成本较高。

五、结束语

粗钢筋等强直螺纹连接技术是一种新的技术，它连接强度高、质量稳定可靠，且不受天气、停电等影响，充分发挥了其连接速度快，套筒短，螺纹扣数少的优点，确保工程进度。

工程实践证明，粗钢筋等强直螺纹连接技术具有较高的综合效益，对于复杂受力结构工程，具有优于其他连接技术的特点，同时，该连接技术能较好地解决了超密集、大直径钢筋的连接问题，并保证了工程质量和工程进度。

参考文献