等强剥肋滚压直螺纹套筒连接技术.doc.doc

1、钢筋的等强剥肋滚压直螺纹套筒连接技术（陈杰 薛香臣）摘 要 : 为 提 高 混 凝 土 施 工 工 作 效 率 ， 节 约 施 工 成 本 ， 降 低 钢 筋 机 械 连 接 的 施 工难 度 ， 在 云 南 糯 扎 渡 水 电 站 右 岸 导 流 洞 洞 身 衬 砌 及 进 水 塔 混 凝 土 工 程 钢 筋 施 工 中 ，采 用 了 等 强 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 钢 筋 机 械 连 接 技 术 。 介 绍 了 这 种 技 术 在 上 述 工 程 钢 筋 施工 中 的 应 用 情 况 及 其 工 艺 流 程 、 技 术 性 能 和 经 济 分 析 。 关 键 词 : 等 强 剥 肋 滚

2、 压 直 螺 纹 ;套 筒 连 接 ;应 用 ;导 流 洞 ;糯 扎 渡 水 电 站中 图 分 类 号 : TV554+ .13 文 献 标 识 码 : A1 概 述钢 筋 的 机 械 连 接 是 通 过 连 接 件 的 机 械 咬 合 作 用 或 钢 筋 端 面 的 承 压 作 用 ， 将 一 根钢 筋 中 的 力 传 至 另 一 根 钢 筋 的 连 接 方 法 。 钢 筋 机 械 连 接 技 术 在 工 业 与 民 用 建 筑 的 混凝 土 结 构 中 已 得 到 广 泛 应 用 。 常 用 的 钢 筋 机 械 连 接 技 术 大 致 经 过 了 4 个 发 展 阶段 :冷 挤 压 套 筒

3、 连 接 锥 螺 纹 套 筒 连 接 镦 粗 直 螺 纹 套 筒 连 接 剥 肋 滚 压 直 螺 纹套 筒 连 接 。 前 3 种 钢 筋 连 接 技 术 都 具 有 一 定 的 优 点 ， 但 受 施 工 现 场 连 接 人 员 素 质 及管 理 水 平 的 影 响 ， 具 有 一 定 的 局 限 性 。冷 挤 压 套 筒 连 接 是 通 过 挤 压 力 使 连 接 用 钢 套 筒 塑 性 变 形 与 带 肋 钢 筋 紧 密 咬 合 形成 整 体 的 一 种 连 接 方 式 。 由 于 挤 压 机 具 笨 重 ， 固 定 调 整 困 难 ， 施 工 人 员 劳 动 强 度 大 ，挤 压 机

4、具 油 压 系 统 漏 油 污 染 钢 筋 及 混 凝 土 仓 面 条 件 因 素 ， 增 加 了 仓 面 处 理 难 度 。 冷挤 压 套 筒 成 本 也 高 于 螺 纹 套 筒 连 接 。锥 螺 纹 套 筒 连 接 是 将 两 根 待 接 钢 筋 端 头 用 套 丝 机 做 出 锥 形 外 丝 ， 然 后 用 带 锥 形内 丝 的 套 筒 将 钢 筋 两 端 拧 紧 的 钢 筋 连 接 方 法 。 锥 螺 纹 套 筒 技 术 要 求 钢 筋 与 套 筒 连 接必 须 经 过 扭 力 扳 手 来 完 成 ， 如 果 拧 不 紧 ， 则 钢 筋 受 力 后 容 易 滑 脱 。 该 技 术 对

5、加 工 钢筋 锥 形 外 丝 和 套 筒 内 丝 的 精 度 要 求 高 ， 且 钢 筋 端 头 不 能 弯 曲 或 有 马 蹄 形 切 口 ， 否 则会 产 生 丝 扣 不 全 ， 留 下 连 接 质 量 隐 患 。镦 粗 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 筒 咬 合 形 成 整 体的 一 种 连 接 方 式 。 根 据 其 镦 粗 方 法 又 分 为 热 镦 和 冷 镦 两 种 形 式 :冷 镦 通 过 机 械 模具 的 挤 压 而 使 钢 筋 端 头 变 粗 ， 热 镦 通 过 电 磁 波 产 生 900 以 上 的 高

6、温 使 钢 筋 端 头加 热 ， 再 用 模 具 镦 压 而 使 接 头 变 粗 。 镦 粗 直 螺 纹 及 套 筒 连 接 方 式 工 序 复 杂 ， 对 钢 筋端 头 镦 粗 头 加 工 要 求 高 ， 钢 筋 镦 粗 后 其 内 部 结 构 发 生 变 化 ， 必 须 经 过 处 理 后 才 可 使用 。等 强 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 套 筒 连 接 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 连 接 的 方 法 ， 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 是 在 专 用 设 备 上 将钢 筋 端

7、头 通 过 剥 肋 、 滚 压 螺 纹 一 次 成 形 。 该 连 接 方 式 具 有 加 工 工 序 少 、 操 作 简 单 、连 接 质 量 可 靠 的 特 点 。为 使 钢 筋 机 械 连 接 技 术 在 工 程 建 设 中 发 挥 良 好 作 用 ， 确 保 工 程 永 久 建 筑 的 质 量 ，建 设 部 对 1996 年 颁 布 的 原 规 程 进 行 了 扩 充 增 补 ， 加 入 了 强 制 性 条 文 ， 并 于2003 年 7 月 1 日 开 始 执 行 钢 筋 机 械 连 接 通 用 技 术 规 程 （ JGJ107-2003） 。2006 年 初 在 糯 扎 渡 水 电

8、 站 右 岸 导 流 洞 工 程 混 凝 土 开 始 施 工 时 ， 就 在 洞 身 混 凝 土 衬 砌施 工 中 对 等 强 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 连 接 技 术 进 行 了 生 产 性 试 验 ， 效 果 良 好 ， 随 后 在 整 个工 程 中 推 广 使 用 。2 等 强 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 套 筒 连 接2.1 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 的 加 工 及 其 特 点剥 肋 滚 压 直 螺 纹 采 用 钢 筋 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 成 型 机 成 型 ， 具 体 是 先 将 钢 筋 的 横 肋 、纵 肋 进 行 剥 切 处 理 后 ， 使 钢 筋 滚 丝 前 的 柱

9、 体 直 径 达 到 同 一 尺 寸 ， 然 后 再 进 行 螺 纹 滚压 成 型 。滚 压 直 螺 纹 具 有 以 下 特 点 : 接 头 强 度 高 ， 达 到 行 业 标 准 JGJ107-2003 中 I级 接 头 性 能 要 求 。 抗 疲 劳 性 能 好 ， 通 过 了 200 万 次 疲 劳 试 验 。 螺 纹 牙 型 好 、精 度 高 ， 不 存 在 虚 假 螺 纹 ， 连 接 质 量 可 靠 。 施 工 速 度 快 ， 钢 筋 丝 头 预 制 加 工 ，现 场 装 配 作 业 。 环 保 施 工 、 节 约 能 源 。 施 工 现 场 无 污 染 ， 安 全 可 靠 ， 直

10、螺 纹 钢 筋成 型 机 功 率 仅 3 4kW， 不 需 专 用 配 电 设 施 。 全 天 候 施 工 ， 不 受 风 、 雨 等 气 候 条件 影 响 。滚 压 直 螺 纹 接 头 的 连 接 套 筒 采 用 优 质 碳 素 结 构 多 钢 。 按 不 同 连 接 方 式 ， 套 筒 分为 标 准 型 、 正 反 丝 扣 型 两 种 ;按 不 同 连 接 直 径 又 可 分 为 同 径 型 、 异 径 型 、 可 调 型 等 。根 据 实 际 情 况 糯 扎 渡 水 电 站 右 岸 导 流 洞 混 凝 土 工 程 采 用 I 级 同 径 标 准 型 滚 压 直 螺纹 套 筒 。等 强 剥

11、 肋 滚 压 直 螺 纹 连 接 工 艺 流 程 见 图 1（ 略 ） 。2.2 钢 筋 加 工 机 具 的 选 项 型 及 加 工 参 数选 用 可 加 工 16 40 钢 筋 的 GHB40 型 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 钢 筋 成 型 机 。 钢 筋 应 符合 钢 筋 混 凝 土 用 热 轧 带 钢 筋 （ GB14991988） 的 要 求 。 标 准 型 滚 压 直 螺 纹 接头 用 连 接 套 筒 的 规 格 与 尺 寸 符 合 表 1 规 定 。钢 筋 剥 肋 滚 压 丝 头 加 工 长 度 为 标 准 套 筒 长 度 1/2， 公 差 为 +2P（ P 为 螺 距 ） ，其

12、加 工 尺 寸 见 表 2。2.3 现 场 连 接 施 工 及 技 术 要 求（ 1） 标 准 型 滚 压 直 螺 纹 接 头 的 安 装 方 法 。 将 需 连 接 的 钢 筋 端 头 保 护 滚 压 丝 扣 的塑 料 帽 去 掉 ， 将 套 筒 旋 入 钢 筋 并 保 证 钢 筋 端 不 在 套 筒 中 部 ;利 用 扭 力 扳 手 或 管 钳将 另 一 根 钢 筋 旋 入 套 筒 ， 将 2 个 钢 筋 丝 不 在 套 筒 中 间 位 置 相 互 顶 紧 即 可 。（ 2） 钢 筋 连 接 时 ， 钢 筋 规 格 和 套 筒 的 规 格 必 须 一 致 ， 钢 筋 和 套 筒 的 丝 扣

13、 应 干 净 、完 好 无 损 。（ 3） 带 连 接 套 筒 的 钢 筋 应 固 定 牢 靠 ， 连 接 套 筒 的 外 端 应 有 保 护 盖 。（ 4） 对 滚 压 直 螺 纹 接 头 要 使 用 扭 力 扳 手 施 工 时 ， 接 头 拧 紧 力 矩 规 定 值 见 表 3。（ 5） 对 拧 紧 后 的 滚 压 直 螺 纹 接 头 作 出 标 记 ， 单 边 外 露 丝 扣 长 度 不 超 过2P。2.4 接 头 强 度剥 肋 滚 压 直 螺 纹 接 头 施 工 取 样 试 验 成 果 见 表 4。试 验 证 明 ， 采 用 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 接 头 ， 试 件 抗 拉 时

14、均 在 钢 筋 母 材 处 断 裂 ， 其 套筒 强 度 大 于 钢 筋 母 材 强 度 。3 经 济 性 能 比 较与 常 规 绑 条 焊 相 比 ， 采 用 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 接 头 平 均 节 约 成 本 为13.6% 47.8%， 可 有 效 地 降 低 钢 筋 的 接 头 成 本 。4 结 语实 践 证 明 ， 等 强 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 套 筒 连 接 技 术 的 推 广 是 成 功 的 ， 在 糯 扎 渡 水 电站 右 岸 导 流 洞 混 凝 土 工 程 施 工 中 应 用 已 近 2a， 使 用 各 种 型 号 标 准 型 套 筒 20 万余 个 ， 每 台 钢 筋 剥 肋 滚 压 直 螺 纹 成 型 机 每 小 时 可 加 工 钢 筋 丝 头 40 根 ， 在 提 高 现场 工 作 效 率 、 降 低 施 工 人 员 劳 动 强 度 和 节 约 施 工 成 本 方 面 取 得 了 很 好 的 效 果 。 同 时 ，由 于 钢 筋 连 接 的 施 工 细 化 分 解 ， 减 少 了 现 场 施 工 中 人 为 因 素 对 钢 筋 连 接 质 量 的 影 响 ，将 质 量 管 理 中 不 易 控 制 的 人 为 因 素 降 到 最 低 ， 有 效 地 提 高 了 钢 筋 连 接 的 质 量 。