大直径钢筋直螺纹连接技术

粗直径钢筋直螺纹连接技术总结

****技术中心****大厦工程主楼十七层，地下一层，为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构；地下建筑面积4370 m2，地上27092 m2，总建筑面积有31462m2；地下室层高5.1m,为人防工程，平战结合使用，工程质量标准高、要求高,****大厦工程拟申报鲁班奖,地下室工程是整个工程质量的重要组成部分,而钢筋工程质量是地下室工程质量的重要组成部分，钢筋工程质量控制是本工程施工的难点之一。

该地下室工程使用的钢筋具有如下特点：一是所使用的钢筋型号多、用量大、使用周期长(见钢筋型号用量表)；二是钢筋水平和竖向连接均需在施工现场进行；三是大直径钢筋连接工作量较大；四是设计中明确规定直径大于20mm的钢筋采用机械连接或焊接。

钢筋直螺纹连接新技术，已在工业与民用建筑领域得到广泛应用。该技术对于确保钢筋接头质量、改善施工环境、提高工作效率、保证工程进度具有明显的优势。****技术中心****大厦地下室工程广泛地采用了等强剥肋滚压直螺纹连接技术，取得了一定的施工经验，并且效果不错。

地下室工程钢筋型号、用量表

型

号 Φ25 Φ22 Φ20 Φ18 Φ16 Φ14 Φ12 φ12 φ10 φ8 φ6

用量

（吨） 458 76 183 58 299 92 174 84 120 47 5

备

注 二级钢筋 二级钢筋 二级钢筋 二级钢筋 二级钢筋 二级钢筋 二级钢筋 一级钢筋 一级钢筋 一级钢筋 一级钢筋

以上钢筋合计用量：1875吨。

一、钢筋直螺纹套筒连接

钢筋直螺纹连接分为镦粗切削直螺纹连接、挤压肋滚压直螺纹连接和剥肋滚压直螺纹连接三种. 镦粗切削直螺纹连接技术是先将钢筋的马蹄形端头切掉，再用钢筋镦头机将钢筋端头镦粗，用直螺纹套丝机将其切削成直螺纹，通过直螺纹套筒将待对接的钢筋连接在一起；镦粗直螺纹连接不仅工序繁锁，镦粗后的钢筋头部金相组织也发生变化，不经回火处理，会产生应力集中，延性降低，对改善接头受力是不利的。挤压肋滚压直螺纹连接技术是用直螺纹滚压机把钢筋端部滚压成直螺纹，然后用直螺纹套筒将两根待对接的钢筋连在一起;由于钢筋端部经滚压成形，钢筋材质已作冷处理，螺纹及钢筋强度都有所提高，弥补了螺纹底径小于钢筋母材基圆直径对强度削弱带来的影响，实现了钢筋等强度连接;该项技术的优点是加工工序少、连接强度高、施工方便等，但由于钢筋本身轧制公差较大，丝头加工质量控制难度大，滚丝轮受力条件恶劣、工作寿命低,因此在实际施工中也很少用。等强度剥肋滚压直螺纹连接技术是在一台专用设备上将钢筋丝头通过剥肋---滚压螺纹,自动一次成形，由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉，而是被滚压挤密，钢筋产生加工硬化，提高了原材强度，从而实现了钢筋等强度连接的目的;此技术操作简单，加工工序少，滚丝轮工作寿命长，接头稳定可靠，施工便捷,螺纹牙型好，精度高，不存在虚假螺纹，连接质量可靠稳定,因而在工程中得到了广泛的应用.****技术中心****大厦地下室工程主要是采用等强剥肋滚压直螺纹连接.

钢筋直螺纹套筒连接根据《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107—96的规定，分为A、B两级。钢筋直螺纹套筒连接主要用于地下室工程的各种梁主筋的连接。

二、直螺纹接头技术要求

采用直螺纹套筒连接的钢筋接头，相邻钢筋之间应互相错开，间距为35d（d为钢筋直径），有接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面积的百分率应符合下列规定：

1、受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%；

2、在受拉区的钢筋受力较小部位，A级接头百分率不受限制；

3、接头宜避开有抗震要求的框架梁端和柱端的箍筋加密区，当无法避开时，接头应采用A级接头，且接头百分率不应超过50%；

4、受压区构件中钢筋受力较小部位，A级和B级接头百分率不受限制；

5、接头距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍；

6、不同直径钢筋连接时，一次连接钢筋直径规格不宜超过二级。

三、工艺流程

工艺流程:钢筋滚压直螺纹套筒连接，是采用专门的滚压机床对钢筋端部进行滚压，一次成型直螺纹，其工艺流程如下：

钢筋→剥肋→滚压成型（加保护套）→施工现场连接→套筒（加保护套）→机械加工

四、材料及机具设备

1、 钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB1499）的要求及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB13014）的要求。

2、 套筒与锁母材料应采用优质碳素钢或合金结构钢，其材质应符合GB699的规定。

3、 工具设备：切割机、套丝机、普通扳手、量规。

五. 钢筋直螺纹丝头加工及检验

（一）加工前准备：

1、凡参与接头施工的操作工人、技术和质量管理人员，均应参加技术培训；操作工人应经考核合格后持证上岗。

2、 钢筋先调直后下料，切口端面要与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。

3、 厂家提供套的筒应有产品合格证；两端螺纹孔应有保护盖；套筒表面应有规格标记。

（二）直螺纹丝头加工：

1、按钢筋规格调整好滚丝头内孔最小尺寸及涨刀环，调整剥肋挡块及滚压行程开关位置，保证剥肋及滚压螺纹的长度。

2、加工钢筋螺纹时，采用水溶性切削润滑液；当气温低于0℃时，应掺入15%-20%亚硝酸钠，不得用机油作润滑液或不加润滑液套丝。

3、操作工人应逐个检查钢筋丝头的外观质量，检查牙型是否饱满,有无断牙、秃牙缺陷，已检查合格的丝头盖上保护帽加以保护。

（三）直螺纹丝头的加工检验

1、经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以500个同种规格丝头为一批，随机抽检10%，进行复检。加工钢筋螺纹的丝头牙型、螺距、外径必须与套筒一致，并且需经配套的量规检验合格;

2、螺纹丝头牙型检验：牙型饱满，无断牙、秃牙缺陷，且与牙型规的牙型吻合，牙齿表面光洁为合格品。

3、螺纹直径检验：用专用卡规及环规检验。达到卡规、环规检验要求为合格品。

检验的同时,填写钢筋螺纹加工检验记录，如果有一个丝头不合格时，立即应对该加工批丝头全部进行检验，切去不合格的丝头，查明原因后重新加工螺纹，经再次检验合格后方可使用。

（四）钢筋连接

1、连接钢筋时，钢筋规格和连接套的规格应一致，钢筋上螺纹的型式、螺距、螺纹外径应与连接套一致，并确保钢筋和连接套的丝扣干净，完好无损；

2、连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套；

3、接头拼接完成后，应使两个丝头在套筒中央位置互相顶紧，套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露，加长型接头的外露丝扣数不受限制，但应有明显标记，以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。

六、接头施工现场检验与验收

1、连接钢筋时，应检查连接套出厂合格证，螺纹加工检验记录；

2、钢筋连接开始前，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验；

3、每种规格钢筋母材进行抗拉强度试验；

4、每种规格钢筋接头的试件数量不应少于三根；

5、接头的现场检验按验收批进行，同一施工条件下的同一批材料的同等级，同规格接头，以500个为一个验收批进行验收，不足500个也作为一验收批。

七、直螺纹接头经济、社会效益分析

1、 经济效益好：****大厦地下室工程共有直螺纹接头13430个,其中Φ25有8770个,Φ22有4660个。

钢筋直螺纹连接与其他连接方式费用对比表

连接方式

分项 剥肋滚压直螺纹连接 绑扎连接 套筒挤压

连 接 锥螺纹连接 直螺纹冷挤压 连 接

钢筋重量(吨) 套筒:13430个 8 节省钢70% 节省钢35% 10.66

材料费用(元) 19268 28800 64227 29643 38376

备 注 套筒2666个为****大厦地下室施工实际所需数量，其他数据依规范、有关同济资料换算确定；相关费用未考虑人工及辅材成本；钢筋单价按3600元/吨计算。

2、 接头强度高：强度达到行业标准JGJ107-96中A级接头性能要求；抗疲劳性能好，可通过200万次疲劳试验；在接头区域不容易划分时，可以不受限制的使用。

3、 质量稳定：接头性能不受拧紧力矩影响，少拧1～2扣，均不会对接头造成明显损害。省去了用力矩扳手检测这一道工序，对劳动者素质及检测工具的依赖性明显减少。

4、 施工速度快：直螺纹连接套筒比锥螺纹短40%左右，且丝扣螺距大，不必使用力矩扳手，方便施工。与电弧搭接焊、套筒冷挤压、锥螺纹连接相比，直螺纹连接降低了钢筋绑扎的劳动强度，大幅提高施工速度，降低工程人工费；

5、 应用范围广：适用于直径16-50毫米的Ⅱ、Ⅲ级钢筋任意方向和位置的同异径连

接；对弯折钢筋、固定钢筋、钢筋笼等不能转动钢筋的场合，正反丝扣型接头用途非常广。

6、 节约能源：设备功率仅为3--4KW。与冷挤压相比，按连接10000只Φ25直螺纹接头计算，节电2,000 kwh；与电弧搭接焊相比，按连接10000只Φ25直螺纹接头计算，节电40,000 kwh。

7、 有利于环境保护：直螺纹连接无噪声污染，无油污污染、无烟尘和弧光污染、有利于保护劳动者身体健康和施工现场的文明整洁。