直接滚轧直螺纹连接技术

直接滚轧直螺纹连接技术

1、 结构原理

直接滚轧直螺纹钢筋连接接头是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待接钢筋连接成一体的钢筋接头。根据冷作硬化的原理，滚轧变形后的钢筋端头可比钢筋母材抗拉面积增加2.5%，抗拉强度可提高6%~8%，从而可使滚轧直螺纹接头部位的强度大于钢筋母材的实测极限强度。

这种接头的优点：设备投资少、螺纹加工简单、接头强度高、连接速度快、生产效率高、现场施工方便、适应性强等。

不足之处：螺纹加工精度差，滚丝轮磨损快寿命短，对钢筋直径公差适应能力差，钢筋直径为正公差滚轧加工时，钢筋端部易产生扭转变形。另外，钢筋母材的纵横肋经滚轧后，易出现两层皮现象，有可能影响螺纹的强度与寿命。

8.3.2 接头分类

按使用条件分类表 表格8-3-1

序号 使 用 要 求 套筒型式

1 正常情况下钢筋连接 标准型

2 用于钢筋转动较困难的场合，通过转动套筒进行钢筋连接 加长可调型

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3 用于较难对中的钢筋连接 扩口型

4 用于不同直径的钢筋连接 异径型

5 用于两端钢筋均不能转动，且要求调节轴向长度的钢筋连接 正反丝扣型

6 钢筋完全不能转动，通过转动套筒进行钢筋连接，用锁母锁紧套筒 加锁母型

8.3.3 适用范围

于钢筋砼结构中直径16~40mm的HRB335、HRB400钢筋连接。其接头性能可达到现行国家行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)的A级标准。

8.3.4 材料要求

(1) 钢筋

应符合现行国家标准GB1499的规定。

(2) 套筒与锁母

应选用优质碳素钢或低合金结构钢，供货单位应提供质量保证书。同时，应符合国

家标准GB699、GB1591及国家行业标准JGJ107-2003的相应规定。

8.3.5 技术性能

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(1) 直接滚轧直螺纹钢筋接头的技术性能应满足JGJ107-2003性能等级中的A级标准，即：接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。其性能指标见表8-3-2。

直接滚轧直螺纹钢筋接头性能检验指标表 表8-3-2

等 级 A 级

单 向 拉 伸 强 度 f0mst≥ftk

割线模量 E0.7≥E0s且E0.9≥0.9E0s

极限应变 εu≥0.04

残余变形 u≤0.3mm

高应力反复拉压 强 度 f0mst≥ftk

割线模量 E20≥0.85E1

残余变形 u20≤0.3mm

大变形反复拉压 强 度 f0mst≥ftk

残余变形 u4≤0.3mm且u8≤0.6mm

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表中： f0mst — 接头的抗拉强度实测值；ftk --钢筋的抗拉强度标准值；

E0.7，E0.9 — 接头在0.7、0.9倍钢筋屈服强度标准值下的割线模量；

E0s — 钢筋弹性模量实测值；εu --受拉接头试件极限应变；

u — 接头单向拉伸的残余变形；

E1， E20 — 接头在第1、20次加载至0.9倍钢筋屈服强度标准值时的割线模量；

u4，u8，u20 — 接头反复拉压4、8、20次后的残余变形。

(2) 直接滚轧直螺纹钢筋接头用于直接承受动力荷载的结构时,尚应满足设计要求的抗疲劳性能。

8.3.6 使用要求

(1) 丝头

① 标准型接头的丝头，其长度应为1/2套筒长度，公差为1P(P为螺距)，以保证

套筒在接头居中位置。

② 加长型接头的丝头，其长度应大于套筒长度，以满足只需转动套筒即可进行钢筋连接的要求。

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(2) 套筒

① 标准型套筒应便于正常情况下的钢筋连接。

② 变径型套筒应满足不同直径钢筋的连接。

③ 扩口型套筒应满足较难对中工况下的钢筋连接。

8.3.7 机具设备

(1) 直螺纹滚轧机

采用专用滚轧机床对钢筋端部进行滚压，一次装卡即可完成滚轧直螺纹的加工。

直螺纹滚轧机性能见表格8-3-3。

直接滚轧直螺纹机性能表 表8-3-3

型 号 ZKZ-32

钢筋直径(mm) 16~40

效率(个/班) 500

功 率 (kW) 4

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(2) 检验工具

① 环规，丝头质量检验工具。分为止端螺纹环规和通端螺纹环规两种。

② 塞规，套筒质量检验工具。分为止端螺纹塞规和通端螺纹塞规两种。

③ 卡尺等。

8.3.8 工艺要点

(1) 工艺流程

(2) 制造工艺要求

① 钢筋丝头加工

a. 钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直后再进行加工。

b. 钢筋下料时宜用砂轮锯等机具，不得用电焊、气割等切断。钢筋端面宜平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或扭曲。

c. 钢筋规格应与滚丝器调整一致，螺纹滚轧的长度应满足设计要求。

d. 钢筋直螺纹滚轧加工时，应使用水溶性切削润滑液，不得使用油性润滑切削液，也不得在没有切削润滑液的情况下进行加工。

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e. 钢筋丝头螺纹尺寸宜按GB196标准确定，中径公差应满足GB197标准中6f精度要求。

f. 钢筋丝头加工自检完毕后，应立即套上保护帽，防止损坏丝头。

② 套筒加工

a. 套筒应按照产品设计图纸要求在工厂加工制造，其材质、螺纹规格及加工精度应满足设计要求并按规定进行生产检验。

b. 套筒的内螺纹尺寸宜按GB196标准确定，中径公差应满足GB197标准中6H精度要求。

c. 套筒加工完成后，应立即用防护盖将两端封严，防止套筒内进入杂物。其表面必须标注规格、生产车间和日期代号、批号。

d. 套筒严禁有裂纹，并应作防锈处理，装箱前应盖好防护塞。

套筒出厂时应有产品合格证。

③ 钢筋丝头加工参考数据

a. 钢筋同径连接丝头加工参考数据见表8-3-4。

同径丝头加工参考数据表 表8-3-4

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简 图 A20R-J A22R-J A25R-J A28R-J A32R-J

φ 20 22 25 28 32

M×t 19.6×3 21.6×3 24.6×3 27.6×3 31.6×3

L 30 32 35 38 42

b. 钢筋同径正反扣直螺纹丝头加工参考数据见表8-3-5。

正反扣丝头加工参考数据表 表8-3-5

简 图 代号 φ(mm) M×t(左) M×t(右) L(mm)

A20RLR-G 20 19.6×3 19.6×3 34

A22RLR-G 22 21.6×3 21.6×3 36

A25RLR-G 25 24.6×3 24.6×3 39

A28RLR-G 28 27.6×3 27..6×3 42

A32RLR-G 32 31.6×3 31.6×3 46

c. 直接滚轧直螺纹加工参考数据见表8-3-6。

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直接滚轧直螺纹加工参考数据表 表8-3-6

简 图 φ20 φ22 φ25 φ28 φ32

大径 19.6 21.6 24.6 27.6 31.6

中径 18.623 20.623 23.623 26.623 30.623

小径 17.2 19.2 22.2 25.2 29.2

④ 套筒加工参考数据

a. 同径直螺纹套筒加工参考数据见表8-3-7。

同径直螺纹套筒加工参考数据表 表8-3-7

简 图 A20R-G A22R-G A25R-G A28R-G A32R-G

D 30±0.5 32±0.5 38±0.5 42±0.5 48±0.5

M×t 19.6×3 21.6×3 24.6×3 27.6×3 31.6×3

L 44 48 60 68

b. 同径正反扣直螺纹套筒加工参考数据见表8-3-8。

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简 图 代号 D

(mm) D

(mm) M×t L1

(mm) L2

(mm) L3

(mm)

A20RLR-G 32 21 19.6×3 49 20 9

A22RLR-G 35 23 21.6×3 53 22 9

A25RLR-G 41 26 24.6×3 59 25 9

A28RLR-G 45 29 27.6×3 65 28 9

A32RLR-G 51 33 31.6×3 73 32 9

同径正反扣直螺纹套筒加工参考数据表 ⑤ 钢筋连接

第 10 页 共 18 页表8-3-8

a. 进行钢筋连接时，钢筋丝头规格应与套筒规格一致，且丝扣完好无损、无污物。

b. 钢筋连接时，必须采用长度不小于400mm的管钳扳手拧紧，使两钢筋丝头在套筒位置相互顶紧或锁母锁紧，并用油漆加以标记。

c. 标准型接头连接后，套筒两端外露完整丝扣不得超过2扣，加长型丝头的外露丝扣不受。

(3) 外观质量要求

① 钢筋丝头

a. 钢筋丝头的长度、中径、牙型角和有效丝扣数量等必须符合设计要求。

b. 丝头的大径低于螺纹中径的不完整丝扣的累计长度，不得超过两个螺纹周长。

c. 丝头有效螺纹中径的圆柱度不得超过0.2mm。

d. 钢筋丝头表面不得有严重的锈蚀及破损。

(4) 连接套筒

套筒的长度、直径和内螺纹等必须符合设计要求；

套筒的外观不得有裂纹，内螺纹及外表面不得有严重的锈蚀及破损。

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8.3.9 质量检验

(1) 试验方法

在对钢筋接头进行检验前，应对钢筋母材进行力学性能检验，试验方法按《金属拉伸试验方法》GB/T228标准中有关条款执行。

(2) 检验类别

钢筋接头的性能检验分为两类：型式检验和施工现场检验。

施工现场检验分为两种：钢筋丝头检验和钢筋接头检验。

套筒检验为出厂检验。

(3) 型式检验

① 在下列情况下应进行钢筋接头的型式检验：

a. 接头进行产品或生产鉴定；

b. 材料、工艺、规格进行改动；

c. 质量监督部门提出专门要求。

② 对每种型式、级别、规格、材料、工艺的接头，型式检验试件不应少于12个；其

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中单向拉伸试件不应少于6个，高应力反复拉压试件不得少于3个，大变形反复拉压试件不得少于3个，同时，尚应取3根同批、同规格钢筋母材试件做力学性能试验。

③ 型式检验的加载方法按JGJ107规程附录A的要求进行(见表8-3-8)，接头的性能必须全部符合规程中“A”级接头性能指标要求(见表8-3-2)。

接头型式检验的加载制度表 表8-3-8

试验项目 加载制度

单向拉伸 0→0.6fyk→0.02fyk→破坏

高应力反复拉压 0→(0.9fyk→-0.5fyk)(反复20次)→破坏

大变形反复拉压 0→(2εyk→-0.5Fyk)→(5εyk→-0.5Fyk)→破坏

(反复4次) (反复4次)

④ 型式检验应由国家、省部级主管部门认可的质量检验部门进行，并出具试验报告和评定结论。

(4) 套筒的出厂检验

① 检验项目

a. 外观质量检验

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套筒的外径、长度及相关尺寸应符合设计要求，套筒表面应无裂纹和其他肉眼可见的缺陷。

b. 螺纹检验

用专用的螺纹塞规进行检验。通规应能顺利旋入，止规允许旋入长度不得超过3P。

② 检验方法及结果评定

a. 对套筒的外观质量检验应逐个进行。

b. 螺纹尺寸的检验按连续生产的同规格套筒每1000个为一个检验批，每批按10%随机抽检，不足1000个时也按10%随机抽检，且不得少于20个。

c. 检验方法采用螺纹塞规的通规和止规，满足要求者为合格品，否则为不合格品。

d. 抽检合格率应不小于97%。当抽检合格率小于97%时，应加倍抽检，复检的合格率不小于97%时，应判该验收批合格。若合格率仍小于97%时，则应对该检验批套筒进行逐个检验，合格者方可使用。

(5) 丝头的施工现场检验

① 检验项目

a. 外观检验

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不完整齿(螺纹齿顶宽度超过0.3P)的累计长度不超过2个螺纹周长。

b. 螺纹检验

用专用的螺纹环规进行检验。通规应能顺利旋入，并能达到钢筋丝头的有效长度；止规旋入长度不得超过3P。

② 检验结果评定

a. 丝头应逐个进行自检，出现不合格丝头时，应切去重新加工；

b. 自检合格的丝头，应由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验收批，随机抽检10%，且不得少于20个。当合格率小于95%时，应加倍抽检。复检中合格率仍小于95%时，应对全部丝头逐个进行检验，合格者方可使用。丝头检验记录的填写内容见下表8-3-9。

丝头检验记录表 表8-3-9

工程名称 生产日期 抽检数量

工程部位 生产班次 代表数量

提供单位 钢筋规格 接头类型

序 号 钢筋规格 螺纹规检验 螺纹长度检验 不完整扣检验 备注

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质量负责人： 检验员： 检验日期： 年 月 日

注：相关尺寸检验合格后，在相关的格里打“√”，不合格时打“×”，并在备注栏标注。

(6) 钢筋接头的现场检验

① 施工现场检验前，技术和设备提供单位应向使用单位提交有效的型式检验报告。

② 钢筋接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，应以500个为一个验收批进行检验，不足500个的也应作为一个验收批。

③ 对每一个验收批接头，必须于正在施工的工程结构中，随机截取3个试件进行试验，并按JGJ107规程中单向拉伸强度的检验指标判定。

当每个试件的单向拉伸试验均符合强度要求时，该验收批为合格。如有1个试件的强度不合格时，应再取6个试件进行复检，复检中有1个试件试验结果不合格，则该验收批为不合格。

④ 在现场连续检验10个验收批，当其全部单向拉伸试件均一次抽样合格时，该验收批的接头数量可扩大为1000个。

钢筋接头单向拉伸试验记录填写内容见表8-3-10。

钢筋接头单向拉伸试验记录表 表8-3-10

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工程名称 生产日期 抽检数量

工程部位 生产班次 代表批量

提供单位 钢筋规格 接头类型

序 号 钢筋直径(mm) 公称面积(mm2) 屈服强度(N/mm2) 抗拉强度(N/mm2) 破坏状况

8.3.10 标志、包装、运输和储存

(1) 标志

应在套筒及防护盖上标明套筒规格及厂家标志。

(2) 包装

套筒出厂前应成箱包装，包装箱应标明产品名称、规格、型号、数量、制造日期、生产批号、生产厂家、地址、电话等。

包装箱内必须附有产品合格证，其内容应包括：

① 型号、规格；

② 适用钢筋的品种；

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③ 连接接头的性能等级；

④ 产品批号；

⑤ 检验日期；

⑥ 质量合格签章；

⑦ 厂家名称；

⑧ 当有特殊要求时，应表明相应的检验内容及指标。

(3) 运输、储存

① 套筒及锁母在运输过程中应妥善保护，避免雨淋、沾污或损伤。

② 钢筋丝头检验合格后，应套上塑料防护帽或拧上连接套筒，按规格分类堆放整

齐。

③ 雨季或长期堆放情况下，应对钢筋丝头采取防锈措施。

④ 钢筋丝头在运输过程中应妥善保护，避免雨淋、沾污或遭受损伤

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