钢筋直接滚轧直螺纹连接技术
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作者: 沈浩
摘 要：钢筋连接尤其是粗直径钢筋连接在建筑施工中是一项关键工序，而钢筋直螺纹连接技术是一种先进的新型技术。通过分析钢筋直接滚轧直螺纹连接技术的施工工艺、技术特点，在工程实践的基础上提出了此工艺的优缺点。
关键词：钢筋连接；直螺纹连接；施工工艺；技术特点
1 直接滚轧直螺纹连接原理与特点
直接滚轧直螺纹钢筋接头是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹，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。在钢筋待接端头直接滚轧加工过程中，由于滚丝轮的滚轧作用，使钢筋端部产生塑性变形，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25%，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抗拉强度。
与其他直螺纹连接技术相比，直接滚轧直螺纹连接技术具有以下优点：设备投资少、螺纹加工简单（一次装卡即可直接完成滚轧直螺纹的加工）、接头强度高、连接速度快、生产效率高、现场施工方便等，可适用于钢筋混凝土结构中直径16～40mm的Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接。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。
2 直接滚轧直螺纹连接施工工艺
2.1 施工准备
2.1.1 滚轧设备的配备。现场配备2台套丝机（每台套丝机的日产量600～1000个接头），保持1台正常工作，1台备用。由于套丝机设备体形小，质量约300kg，耗电小（约4kw），在现场的任意位置安放即可加工。
2.1.2 套筒的进场。连接套筒选用45号优质碳素钢，套筒的规格尺寸依照连接钢筋的直径不同而不同，根据现场的用量、具体规格，直接有定点生产厂家提供合格产品，按时组织到位、进场时进行验收。
2.1.3 人员的配备。根据工程需要，每台套丝机配备2个操作工人，并经培训合格持证上岗，专职质检员1名及其它辅助工人。
2.1.4 钢筋质量要求。待加工的钢筋必须具备出厂质保书和复试合格报告，其表面形状、尺寸和性能应符合规范要求。为保证钢筋头部加工质量和设备使用寿命，钢筋头部不能有马蹄形和挠曲，并严禁用气割下料。钢筋切口断面应与钢筋轴线基本垂直，钢筋弯折点与端头距离≥200mm。
2.1.5 执行标准。滚轧直螺纹连接严格执行中华人民共和国行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107 2003。
2.2 接头螺纹轧制加工步骤
2.2.1 套丝机按照所需加工的钢筋的规格、配好相应的丝牙，调整螺纹轧制长度满足设计要求。
2.2.2 将钢筋平放在支架上，支架的高度应保证待轧钢筋与轧制孔水平，钢筋端头直接对准轧制孔；检验并确保钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直后再进行加工。
2.2.3 开动套丝机进行螺纹轧制，缓慢向待轧钢筋端头方向移动轧制头，使钢筋端头伸入轧制头并轧出螺纹，轧制结束，再缓慢退出轧制头。整个轧制过程约需40s。
2.2.4 轧制钢筋端头螺纹过程中，采用循环水溶性润滑液润滑轧制部位，不得使用油性润滑切削液，也不得在没有润滑切削液的情况下进行加工。
2.2.5 操作人员对加工的钢筋端头螺纹外观质量进行逐个检查，钢筋端头螺纹应牙形饱满，无断牙、秃牙缺陷，牙齿表面光洁。
2.2.6 操作人员用厂家配备的专用螺纹环规逐个检查钢筋螺纹中径，环规通端能旋入整个有效长度且环规止端旋入深度不超过3倍螺距，即为合格。
2.3 直螺纹连接工艺
2.3.1 将预制好的梁、柱钢筋吊运至现场，按翻样图，将待连接钢筋对准轴线后进行连接。直条钢筋直接用扳手，将套筒与螺纹进行套丝连接。
2.3.2 框架梁等端头处带弯折的钢筋，连接时钢筋不能转动，这种情况下使用可调接头，先将连接套筒和锁紧螺母全部拧入螺纹长度较长一端的钢筋内，再把螺纹长度较短的钢筋对准套筒，旋转套筒，使其从长螺纹的钢筋头逐渐退出，并进入短螺纹钢筋头中拧紧，然后将锁紧螺母也旋出与连接套筒拧紧，即完成连接施工。
2.3.3 当梁的弯筋较多，钢筋不能完全转动。此时利用钢筋的带弯筋的一端加工螺纹，将锁定螺母和连接套筒先全部拧入此端钢筋，待另一端钢筋端头靠拢后，将连接套筒反拧实现对接，最后用锁定螺母锁定连接套筒。
2.4 质量检查2.4.1 外观检查
根据外露丝扣必须在3牙之内，检验螺纹连接长度，即可判别是否符合要求。对3牙以内接头的抽检或外露3牙以外的，可采用力矩扳手进行检验。如发现一个不合格，则该批接头应逐个检查，对查出的不合格接头进行重新连接。
2.4.2 强度检验
按规定要求，在同一施工条件下，采用同一批的同等级、同形式、同规格接头以500个为一个验收批（不足500个也作为一个验收批），进行现场取样。对每一个验收批接头，于正在施工的工程结构中随机截取3个试样进行试验，并按JGJ107 2003中单向拉伸强度的检验指标判定和检验。
3 施工效果和体会
3.1 通过工程实践，直接滚轧直螺纹连接的最大优点是加快施工速度，平均每施工段节省钢筋安装时间2～3d。减轻了工人劳动强度，是目前各种钢筋连接技术中最简便的一种。
3.2 该工程中受力钢筋直径以25mm和28mm为主。按设计图纸规定钢筋连接若不采用直螺纹接头，可用搭接，搭接长度为35倍钢筋直径。与搭接法相比，本工程采用直接滚轧直螺纹接头显著节约了钢材。
3.3 梁柱节点处的钢筋比较拥挤，净距不到40mm，如采用搭接会加大钢筋拥挤程度。采用直螺纹接头，由于钢筋的对中性好，无重叠驳口，改善了排筋上的拥挤情况，从而能有效地消除在浇捣混凝土过程中由于钢筋过密引起的振捣困难。
3.4 采用等强直螺纹连接，接头的刚度、强度和韧性与母材相等甚至稍有提高，接头位置可以不受限制，从而不需在钢筋翻样中费精力地安排接头位置。在满足设计要求的前提下，优化钢筋下料，减少钢筋加工过程的工料损耗。
4 结语
粗钢筋直接滚轧直螺纹连接技术具有明显社会效益和经济效益，适用于复杂受力结构工程，能较好地解决超密集、大直径钢筋的连接问题，且与传统的搭接方法相比能节约钢材。在电厂日益增多的今天，值得进一步应用和推广。
参考文献
[1] 杨嗣信，余志成，侯军伟.建筑业重点推广新技术应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[2] 陈广辉，陈松华.粗钢筋等强直螺纹连接在广州体育馆中的应用[J].建筑技术开发，2002（7）.
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