剥肋滚压直螺纹粗钢筋连接施工工法

1剥肋滚压直螺纹粗钢筋连接施工工法李泉剥肋滚压直螺纹粗钢筋技术是利用金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性，使接头与母材等强的连接方法，是建设部《建筑业十项新技术》推广项目之一。根据滚压直螺纹成型方式，可分为直接滚压直螺纹、挤压肋滚压直螺纹、剥肋滚压直螺纹三种类型。直接滚压直螺纹和挤压肋滚压直螺纹法都存在钢筋直径差异时螺纹精度差，影响接头质量；而剥肋滚压直螺纹法螺纹精度高，接头质量稳定，施工速度快，价格适中，具有较大的发展前景。1特点1.1剥肋滚压直螺纹粗钢筋接头强度高，最适合钢筋尺寸公差小的工况；1.2钢筋连接端的丝头能预制，不占用工期，工艺简单，质量安全可靠，无明火作业，不污染环境，可全天候施工；1.3直螺纹套筒是由专业工厂提供的各种规格标准件，实现了标准化文明施工；1.4螺纹精度高，接头质量稳定，施工速度快，价格适中，具有较大的发展前景。2222适用范围适用于连接Ⅱ~Ⅲ级φ16~φ40同径或异径、竖向或水平方向的钢筋，不受钢筋有无花纹及含碳量限制。3333工艺原理剥肋滚压直螺纹粗钢筋接头的基本原理是利用钢筋的冷作硬化原理，在滚压螺纹过程中提高钢筋材料的强度，用来补偿钢筋净截面面积减小而给钢筋强度带来的不利影响，使滚压后的钢筋接头能基本保持与钢筋母材等强。其工艺是先在施工现场或钢筋加工厂，用专用的钢筋直螺纹套丝机2，把钢筋的连接端头经过特殊机械加工成直螺纹，并使其直螺纹部分的钢筋强度高于钢筋母材，然后通过直螺纹套筒，将两根欲连接的钢筋连接起来，并用施工扳手将之拧紧即可。4444工艺流程下料→钢筋端部剥肋滚压直螺纹→利用连接套筒对接钢筋5施工要求5.1剥肋滚压螺纹加工过程：将待加工钢筋夹持在夹钳上，开动机器，扳动进给装置，使动力头向前移动，开始剥肋滚压螺纹，待滚压到调定位置后，设备自动停机并反转，将钢筋端部退出滚压装置，扳动进给装置将动力头复位停机，螺纹即加工完成。5.2连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。5.3采用预埋接头时，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢靠，连接套筒的外露端应有保护盖。5.4剥肋滚压直螺纹接头应使用扭力扳手或管钳机械施工，将两根钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧力矩应符合下表1的要求。直螺纹钢筋接头拧紧力矩值表表1钢筋直径（mm）16～1820～2225283236～40拧紧力矩（N·m）1002002502803203505.5经拧紧后的剥肋滚压直螺纹接头应做出标记，单边外露丝扣长度不应超过2P。5.6根据待接钢筋所在部位及转动难易情况，选用不同的套筒类型，采用不同的安装方法，见下图1。35.6钢筋锥螺纹连接:注意对连接套和已套丝钢筋丝扣的保护，不得损坏丝扣，丝扣上不得粘有水泥浆等污物。6质量标准6.1技术参数和接头性能6.1.1技术参数:连接套筒的设计抗拉强度大于等于钢筋设计抗拉强度的1.2倍。6.1.2接头性能:按《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107—2003中A级接头性能要求，试件应断于钢筋母材，达到与母材等强。6.1.3套丝质量:6.1.3.1外观质量:用目测方法进行检查，要求是牙形饱满，牙顶宽超过0.6mm，秃牙部分累计长度不超过一个螺纹周长。6.1.3.2外形尺寸:用卡尺或专用量具检查，要求是丝头长度应满足设计要求或符合表2的规定，标准型接头的丝头长度为标准套筒长度的1/2，其公差为+1P（P为螺距）。4剥肋滚压螺纹丝头加工尺寸表（mm）表2规格剥肋直径螺纹尺寸丝头长度完整丝扣圈数1615.1±0.2M16.5×222.5≥81816.9±0.2M19×2.527.5≥72018.8±0.2M21×2.530≥82220.8±0.2M23×2.532.5≥92523.7±0.2M26×335≥92826.6±0.2M29×340≥103230.5±0.2M33×345≥113634.5±0.2M37×3.549≥94038.1±0.2M41×3.552.5≥106.1.3.3螺纹大径:用专用量规进行检查，要求是通端量规应能通过螺纹的大径，而止端量规则不应通过螺纹大径。6.1.3.4螺纹中径及小径:用通端螺纹环规检查能顺利旋入螺纹并达到旋合长度；用止端纹环规检查，允许环规与端部螺纹部分旋合，旋入量不应超过3P（P为螺距）。6.1.3.5接头:对连接好的钢筋接头，主要检查套筒两端的外露丝扣不宜超过一个完整扣，以保证必要的拧入丝扣长度。6.1.3.6每加工10个丝头检查一次，经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的丝头为一个验收批，随机抽样10%，且不少于10个。合格率小于95%时，应加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，应对全部钢筋丝头逐个进行检验，切去不合格丝头，查明原因，并重新加工螺纹丝头。6.2施工试验数量6.2.1每种规格钢筋的接头试件不应少于3根。6.2.2钢筋母材抗拉强度试件不应少于3根，且应取自接头试件的同5一根钢筋。6.2.3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，以500个为一个验收批，不足500个也作为一个验收批，对接头的每一验收批，必须在工程结构中随机截取3个接头试件做抗拉强度试验，按设计要求的接头等级进行评定。6.3质量标准6.3.1主控项目施工现场，应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107—2003的规定抽取钢筋机械连接接头试件作力学性能检验和外观检查，其质量应符合有关规程的规定。6.3.2一般项目6.3.2.1钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。检查数量:全数检查。检验方法:观察钢尺检查。6.3.2.2当受力钢筋采用机械连接接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。纵向受力钢筋接头连接区段的长度为35倍d(d为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向受力钢筋连接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时应符合下列规定:1）在受拉区不宜大于50%。2）接头在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区无法避开时，不应大于50%。63）直接承受动力荷载的结构构件中不应大于50%。检查数量:在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10%，且不少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10%，且不少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵横轴线划分检查面，抽查10%，且均不少于3面。检验方法:观察钢尺检查。7机具设备及材料要求7.1机具设备：GHG40型剥肋滚压直螺纹套丝机1台,其技术性能见表3。GHG40型剥肋滚压直螺纹套丝机技术性能表表3333滚丝机头型号40型[或Z40型（左旋）]滚丝轮型号A20A25A30A35滚压螺纹螺距（mm）22.53.03.5钢筋规格1618、20、2225、28、3236、40整机质量（kg）590主电机功率（kW）4水泵电机功率（kW）0.09工作电压380V50Hz减速机输出转速（R.P.M）～50/60外型尺寸（mm）（长×宽×高）1200×600×12007.2材料要求7.2.1钢筋:钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。7.2.2连接套应符合以下要求:a.有明显的规格标记。b.有产品合格证。c.连接套应分类包装存放，不得混淆和锈蚀。标准型连接套筒的规格尺寸见表，常用变径型连接套筒几何尺寸见表4、5。7标准型连接套筒的规格尺寸表表4444钢筋直径mm套筒外径mm套筒长度mm螺纹规格mm162545M16.5×2.0182955M19×2.5203160M21×2.5223365M23×2.5253970M26×3.0284480M29×3.0324990M33×3.0365498M37×3.54059105M41×3.5常用变径型连接套筒几何尺寸表表5555套筒规格mm外径mm套筒总长度mm小端螺纹mm大端螺纹mm16～182950M16.5×2.0M19×2.516～203153M16.5×2.0M21×2.518～203158M19×2.5M21×2.518～223360M19×2.5M23×2.520～223363M21×2.5M23×2.520～253965M21×2.5M26×3.022～253968M23×2.5M26×3.022～284473M23×2.5M29×3.025～284475M26×3.0M29×3.025～324980M26×3.0M33×3.028～324985M29×3.0M33×3.028～365489M29×3.0M37×3.532～365494M33×3.0M37×3.532～405998M33×3.0M41×3.536～4059102M37×3.5M41×3.588888劳动组织及施工安全8.1劳动组织8.1.1一台剥肋滚压直螺纹滚丝机一般配备3人，当多台同时工作，人员可适量减少，相互配合；机械工1人，2人搬钢筋，也可用4人搬钢筋。根据工程量大小配备剥肋滚压直螺纹滚丝机台数及班组数。8.1.2钢筋剥肋滚压直螺纹连接一般配备3人，1人用施工扳手拧直螺纹套筒，2人搬钢筋，也可用4人搬钢筋。根据工程量大小配备班组数。8.2施工安全8.2.1采用本工法必须遵守国家及山东省建筑工程的有关安全施工标准、规范、规程及规定。8.2.2操作工人（包括套丝的工人）必须经专门培训，并经考试合格后方可上岗。8.2.3根据施工平面图，对所放的物料，统一安排，统一堆放，保证现场文明、清洁。8.2.4现场应做到现场文明施工，工完料净，现场清洁。9999效益分析9.1连接钢筋速度快，质量好。比气压焊或10d电弧搭接焊提高工效3~4倍，接头质量稳定可靠。9.2节约钢材和能源，其耗电量只占10d电弧搭接焊1/18；占电渣压力焊接头用电量的1/2；比绑扎接头节约65~80%的钢材。9.3社会效益好。它不污染环境，无明火作业，无爆炸着火隐患，施工安全。10101010工程实例工程应用实例表6666序号工程名称建筑面积M2结构类型层数钢筋级别钢筋接头总数开始应用时间1光源1#住宅楼剪力墙地上12地下1Ⅱ2005年5月2南华康城1#住宅楼剪力墙地上12地下1Ⅱ2005年10月3南华康城5#住宅楼剪力墙地上12地下1Ⅱ2005年10月4金鼎凤凰城A区框剪地上12地下1Ⅱ2007年1月