钢筋连接技术
提高施工工艺和施工质量，增加施工科技水平，在对钢筋传统焊接和钢筋机械连接的所用材料单位、单位人员、施工进度等方面做了反复的比较后，项目部决定采用较为先进的钢筋机械连接技术。并且在对钢筋机械连接中的几种连接接头做了研究比较后，最终决定使用与传统焊接方式相比较，具有较为明显的接头强度高、连接速度快、应用范围广、适应性强、经济成本低的钢筋等强滚轧直螺纹连接技术。钢筋等强滚轧直螺纹连接标准型钢筋接头见图1
2 钢筋等强滚轧直螺纹连接技术
直螺纹套筒连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套管咬合形成整体的一种连接方式。可根据需要制作直径为Φ16～Φ40的钢筋直螺纹连接套，连接套的规格及尺寸见表1。
连接套制作材料用45号优质碳素结构钢或其它经试验确认符合要求的钢材。连接套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。接头的性能符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ-107-96A级接头性能的规定。
表1连接套外形尺寸单位:mm
规格(d) 螺距(p) 长度(mm) 外径(mm) 螺纹小径(mm)
f16 2.5 45 f25 f14.8
f18 2.5 50 f29 f16.7
f20 2.5 54 f31 f18.1
f22 2.5 60 f33 f20.4
f25 3 64 f39 f23.0
f28 3 70 f44 f26.1
f32 3 82 f49 f29.8
f36 3 90 f54 f33.7
f40 3 95 f59 f37.6
2.1 术语
①.直螺纹丝头(简称丝头)：滚轧成直螺纹的钢筋连接端。
②.钢筋滚轧直螺纹接头：将钢筋的连接端用专用机床滚轧成直螺纹丝头，通过直螺纹连接套把两根带丝头的钢筋连接成一体的钢筋接头。
③.直螺纹连接套(简称连接套)：带有内直螺纹的钢筋连接套。
④.秃牙：钢筋滚轧的螺纹牙顶低于中径的螺牙。
⑤.有效丝扣：螺纹的螺牙中径达到合格几何尺寸的部位。
2.2 工艺流程
钢筋滚轧直螺纹连接的工艺流程为：钢筋原料→切头→机械加工(丝头加工)→套丝加保护套→工地连接。
①.所加工的钢筋应先调直后再下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。下料时，不得采用气割下料。
②.加工丝扣的牙形，螺纹必须与连接套的牙形、螺距一致，有效丝扣内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2。
③.已加工完成并检验合格的丝头要加以保护，钢筋一端丝头戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格分类堆放整齐待用。
④.钢筋连接时，钢筋的规格和连接套的规格一致，并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。
2.3 钢筋等强滚轧直螺纹连接技术优点
①.接头强度高：等强级接头，100%发挥钢筋强度，能达到《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ-107-96)中A级接头标准。
②.连接速度快：套筒短，螺纹扣数少，使用方便。连接时将套筒套在钢筋上用普通扳手拧紧即可，大大降低劳动强度，节约时间。
③.应用范围广：适用钢筋任何位置与方向的连接，也可用于弯曲钢筋及钢筋笼不能转动的场合。
④.适用性强：接头质量可靠，现场施工时，风、雨、停电状态，水下、超高环境均适用。
⑤.节材、节能、经济：在同等级的钢筋连接中，比传统焊接节省连接用钢材60%左右。
⑥.适应环保要求：施工中无明火，在易燃、易爆、高处等施工条件下尤为安全可靠，可全天候施工。
3 质量要求和检验
3.1 质量要求
①.丝头：牙形饱满，牙顶宽度超过0.6mm，秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。外形尺寸含螺纹直径及丝头长度应满足图纸要求。
②.套筒：套筒表面无裂纹和其它缺陷，外形尺寸包括套筒内螺纹直径及套筒长度应满足产品设计要求。
③.连接：连接是要确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。被连接的两钢筋断面应处于连接套的中间位置，偏差不大于1p（p为螺距），并用工作扳手拧紧，使两钢筋端面顶紧。
3.2 质量检验
加工人员加工时逐个目测丝头的加工质量。检查标准应符合表2中的规定。每加工10丝头应用相应的环规和丝头卡板检测1次，并剔除不合格产品。自检合格的丝头，再由质检人员对每种规格加工的丝头随机抽样检验，以一个工作班生产的丝头为一个检验批随机抽样10％，且不得少于10个，按表2作钢筋丝头质量检查。如有一个丝头不合格，应加倍抽检，复检仍有不合格丝头时，即应对该批全数检查，不合格的丝头应切去重新加工，经再次检验合格后方可使用。已检验合格的丝头应戴上塑料帽或连接套和保护塞加以保护。
表2丝头检验标准单位:mm
项目 量具名称 要 求
外观质量 目测 牙形饱满，牙顶宽度0.6mm，
秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。
丝头长度 卡尺 钢筋丝头螺纹的效旋合长度用专
用丝头卡板检测，标准型接头的丝头长度公差为+1p，见图2.
螺纹中径 通端螺纹环规
止端螺纹环规 通环规能顺利旋入整个有效扣长度，而止环规旋入丝头的深度不大于3p（p为螺距）。见图3.
4 引用的规范标准
《JGJ-107-96钢筋机械连接通用技术规程》；《Q/BSJJ06-2000钢筋滚轧直螺纹接头技术规程》。
钢筋滚轧直螺纹连接工法
（JSGF02-2001）
1、适用范围
钢筋等强螺纹接头（滚轧）适用于一切抗震设防和非抗震设防的混凝土结构工程，尤其适用于要求充分发挥钢筋强度和延性的重要结构。
1.1粗直径、不同直径钢筋连接。
1.2弯折钢筋、超长水平钢筋的连接。
1.3钢筋笼的对接。
1.4两根固定钢筋之间的对接。
1.5钢结构与钢筋的连接。型钢柱与梁主筋相交时，可利用焊在钢板上的螺母连接钢筋。
2、工艺原理
钢筋等强滚轧直螺纹连接原理为：通过滚轮将钢筋端头部分压圆并一次性滚出螺纹和套筒通过螺纹连接形成的钢筋机械接头。
直螺纹接头连接有六种类型：（变径型、扩口型这里不作介绍）
2.1Ⅰ型连接（标准型接头）
用于钢筋可自由转动的场合。
利用钢筋端头相互对顶力锁定连接件。
可选用标准型或变径型连接套筒。（见图1）
2.2Ⅱ型连接（加长型接头）
用于钢筋过于长而密集，不便转动的场合。
连接套筒预先全部拧入一根钢筋的加长螺纹上，再反拧人被接钢筋的端螺纹，转动钢筋半至一圈即可锁定连接件，可选用标准型连接套筒。
2.3Ⅲ型连接（加锁母型接头）
用于钢筋完全不能转动，如弯折钢筋以及桥梁，灌注桩等钢筋笼的相互对接。
将锁母和连接套筒预先拧入加长螺纹，再拧入另一根钢筋端头螺纹，用锁母锁定连接套筒。可选用标准或扩口型连接套筒加锁母（见图3）。
2.4Ⅳ型连接（正反丝扣型连接）
用于钢筋完全不能转动而要求调节钢筋内力的的场合，如施工缝、后浇带等。
连接套筒带正反丝扣，可在一个旋合方向中松开或拧紧二根钢筋，应先用带正反丝扣的连接套筒。
3、施工顺序
3.1 钢筋端部切割。
3.2钢筋端部压圆。
3.3在压圆的同时滚轧螺纹。
3.4利用连接套筒对接钢筋。
4、操作要点
4.1钢筋端部应先调直再下料，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。
4.2滚轧机的滚轧头冷却应采用水溶性切削冷却液，不得使用油类冷却液套丝。钢筋丝纹与连接套的丝纹应完好无损，如发现丝纹表面杂制裁，应予清除。端头螺纹及套筒工艺参数见表1、表2、表3。
表1 钢筋端头螺纹滚轧加工尺寸（mm）
螺纹钢筋公称直径 Φ16 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25 Φ28 Φ32 Φ36 Φ40
螺纹代号 M17? M19? M21? M23? M26?.5 M29?.5 M33? M37? M41?
螺纹长度 22 24 26 28 30 35 40 40 45
中 径 15.701 17.701 19.701 21.701 24.376 27.376 31.051 35.051 39.051
小 径 14.835 16.835 18.835 20.835 23.294 26.294 29.752 33.752 37.752
表2 连接套规格尺寸（mm）
螺纹钢筋公称直径 Φ16 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25 Φ28 Φ32 Φ36 Φ40
螺纹外径 28 30 31 34 37 44 49 54 59
螺纹内径 15 17 19 21 23.5 26.5 30 34 38
接套长度 45 48 52 55 60 65 70 80 90
表3 连接套螺纹规格尺寸（mm）
螺纹钢筋公称直径 Φ16 Φ18 20 Φ22 Φ25 Φ28 Φ32 Φ36 Φ40
滚轧直螺纹代号 M17 M19 M21 M23 M26 M29 M33 M37 M41
螺 距 2 2 2 2 2.5 2.5 3 3 3
中 径 15.701 17.701 19.701 21.701 24.376 27.376 31.051 35.051 39.051
小 径 14.835 16.835 18.835 20.835 23.294 26.294 29.752 33.752 37.752
牙 型 角 60?60?60?60?60?60?60?60?60?
4.3经自检合格后的钢筋丝头，应立即戴上防护盖或之相连接的连接套，在连接套的另一端安上塑料防护盖保护。
.4.4安装时首先把连接套的一端安装在基本钢筋的端头上用管钳板手将其拧紧到位，然后导向对中夹紧连接套，将待接钢筋通过导向夹钳中孔对中，拧入接套内拧紧到位，完成连接。卸下工具随时检验，不合格的立即纠正，合格的在接套上涂上已检的符号。
5、材料及机具设备
5.1用于墩粗的钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）的要求及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB13014）的要求。
5.2套管与锁母材料应采用优质炭素结构钢筋或合金结构钢，其材盾应符合GB699规定。
5.3设备：切割机、滚轧机、普通板手。GYS ?40套丝机的基本参数见表4。
表4 滚轧机的基本参数
项 目 单 位 参 数 值
适用加工得钢筋公称直径 mm Φ18、Φ20、Φ22、Φ25、Φ28、Φ32、Φ36、Φ40
适用加工得钢筋 符合GB1499
转 速 r/min 41、28
夹紧操纵力矩 Nm ≤30
拖板操纵力矩 Nm ≤30
电 机 功 率 KW 3
电 源 380V 50HZ
外形尺寸（1譩议） mm 1100×600×1200
整 机 重 量 kg 400
6、安全措施
6.1操作人员必须经过培训、熟悉机械，经考核合格后方可上岗。
6.2操作机床应严格按照钢筋滚轧机床的操作规程进行。
7、质量标准
7.1等强直螺纹接头的型式检验应符合现行国家标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-96中第5章中的各项规定。
7.2经自检合格的钢筋丝头，应对每种规格加工批量随机轴检10%，且不少于10个，并填写钢筋直螺纹加工抽检记录。如在检验中有一个不合格，即应对该加工批全数检查，不合格丝头应重新加工，经检验合格方可使用。
7.3每批同规格直螺纹接头在安装前至少进行一组（三个试件）基本性能试验并提出试验报告。
7.4每组为同规格3个试件，如有一个试件不合格，应取双倍试件试验，如仍有不合格，则该批接头为不合格，严禁在工程中使用。在工程中批量连接时，以500个为一验收批，随机抽检一个组件进行试验，要求与上述相同并填写接头拉伸试验报告。
7.5在现场连续检验10个验收批，全部单向拉抻试件一次性抽样合格时，验收数量可扩大一倍。
7.6接头拼接完成后，应使两个丝头在套筒中央位置互相顶紧，套筒每端不和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满足要求。
7.7受力钢筋的混凝土保护层最小厚度和钢筋间距除应满足《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）的规定外，连接套筒的混凝土保护层不得小于15mm。连接套筒现钢筋之间或连接套筒之间的净距不得小于25mm
浅谈钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术
随着建筑业的蓬勃发展，钢筋混凝土结构的跨度和规模越来越大，钢筋用量显著增加，钢筋直径和布筋密度也越来越大。粗直径钢筋的连接方法，成为结构设计与施工的关键之一，直接影响建设工程质量、施工进度和经济效益。
某电信局生产综合楼工程建筑总面积为11970平方米，共15层，主要结构形式为框架-剪力墙结构。该工程钢筋用量大，接头多，且工期紧，任务重，如果粗直径钢筋的接头采用焊接，不仅钢筋连接质量差，劳动强度大，而且会耽搁工期。经建设各方共同研究，一致同意采用接头质量高、易施工、操作简单且综合成本低的钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术。现结合该工程谈谈技术的工艺特点、工艺原理、工艺流程、操作要点及检验方法。
一、工艺特点
钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术是在钢筋直螺纹连接技术的基础上发展起来的一项新技术，它与传统的焊接工艺及其它机械连接技术相比，具有如下特点：
1、螺纹牙型好，精度高，连接质量稳定可靠，连接强度高;
2、连接接头具有优良的抗疲劳性能及抗低温性能，接头可通过200万次疲劳试验和零下40℃低温试验；
3、操作简单，施工速度快。螺纹加工提前制作，现场装配作业；
4、应用范围广，适用于直径16-40mmⅡ、Ⅲ级钢筋在各种方位同、异直径的连接；
5、接头质量受人为因素影响小，现场施工不受气候条件影响；
6、无污染，无火灾及爆炸隐患，施工安全可靠；
7、节约能源，耗电低，设备功率仅为3-4KW。
二、工艺原理
钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术是先将钢筋待连接部分的横肋和纵肋剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，再进行螺纹滚压成型，然后利用连接套筒进行连接，使钢筋丝头与连接套筒连接为一体，从而实现了等强度连接的目的。
三、工艺流程
钢筋端面平头 剥肋滚压螺纹 丝头质量检验 钢筋就位 利用套筒连接 作标记 接头质量检验 完成
四、操作要点
1、连接所用的钢筋要有产品出厂合格证，产品性能检测报告，以及材料进场复验报告；连接套筒要采用优质碳素结构或其它经型式检验确定符合要求的钢材，且材料表面应光洁，不允许有严重锈蚀、油脂等质量缺陷，合格的材料是保证工程质量的前提条件。
2、进场钢筋端头的切割质量都比较粗糙，端面翘曲不平，不能直接用于连接，需要进行再次切割。一般宜采用砂轮切割机或其它专用切断设备，严禁气割，以确保钢筋待连接端面平头，平头的目的是让钢筋端面与母材轴线方向垂直，并使钢筋连接端面之间充分接触。
3、钢筋丝头加工是该工艺关键之一，它是在钢筋剥肋滚压直螺纹机上直接完成，该设备集钢筋剥肋与螺纹滚压于一身，一次装卡即可完成。该道工序需要3人协作完成，1人操作设备，2人搬运钢筋。为确保钢筋丝头加工质量，3名操作人员均须经过专业技术培训，严格考核，持证上岗。
4、钢筋丝头经检验合格后，要立即套上专用的钢筋丝头保护帽或与应相连接的连接套筒，将钢筋丝头保护起来，同时要注意在连接套筒的另一端按上塑料防护帽。切不可将加工好的钢筋随意搬运或堆放，以防丝头被磕碰或被污物污染而影响钢筋接头质量。
5、钢筋连接前，钢筋丝纹和连接套筒丝纹要逐个进行检查，确保其完好无损，如果发现丝纹表面有杂质，应清除干净。安装时，首先把连接套筒的一端安装在基本钢筋的端头上，用扳手或管钳等工具将其拧紧到位，然后把导向对中钳夹紧连接套筒，将待接钢筋通过导向夹钳中孔对中，拧入连接套筒内拧紧到位，即可完成连接。卸下工具后随即检验，不合格的立即纠正，合格的接头作上标记，与未拧紧的接头区分开来，以防有的钢筋接头漏拧，并认真做好现场记录工作。
五、质量检验
1、丝头质量检验
操作者对加工的丝头要逐个进行检查。首先检查其外观质量，螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小应一致，无虚假螺纹用缺肉、瘦牙等缺陷，螺纹长度、公差尺寸应符合规定；再次用检验钢筋丝头的专用量具-螺纹环规进行检验，钢筋丝头要能够顺利通过螺纹环规，且丝头与螺纹环规要十分吻合才算合格。
经自检合格的钢筋丝头，监理部再对每种规格加工批量随机抽检10％，且不少于10个，如果在抽检中有一个不合格，则对该加工批全数进行检查，不合格的丝头要重新加工，经检验合格后方准予使用。
2、接头质量检验
钢筋接头在施工单位检验合格后，再由监理部进行验收。首先目测已作标记的钢筋接头处丝扣，如果发现有一个完整丝扣外露，则该接头要重新拧紧或进行加固处理；然后用扭力扳手随机抽检每种规格接头数量的10％，且不少于10个，如果在抽检中发现有一个接头松动，则要对该种规格的接头全数进行检查。
在上述二项验收合格后，监理部再对每批同规格钢筋随机抽样做静力伸强度试验（对有特殊要求的混凝土结构，可增做单向反复拉伸试验和疲劳性能试验），每一验收批钢筋接头数量不得超过500个，且至少进行一组（三个试件）试验，如果有一个试件不合格，则要取双倍试件试验，如仍有不合格，则该批接头为不合格，禁止在工程中使用。
六、结束语
钢筋剥肋滚压直螺纹连接机械连接中的新技术，该技术于1999年12月17日通过了建设部组织的部级鉴定。在工程施工过程中，通过施工单位及监理部的科学管理、严格控制，钢筋剥肋滚压直螺纹接头一次性验收通过率为100％，且接头强度达到行业标准JG107-96中A级接头性能要求，深受建设单位及质监部门的欢迎与肯定。该技术在工程中的成功应用，不仅确保了工程质量，加快了施工速度，而且还取得了良好的经济效益和社会效益。
