前言:我國于20世紀(jì)80年代后期開始發(fā)展套筒擠壓接頭和錐螺紋鋼筋接頭,并在混凝土中獲得普遍推廣應(yīng)用。90年代后期,我國自主開發(fā)出滾軋直螺紋鋼筋接頭,由于滾絲設(shè)備投資少,滾絲工藝簡單,接頭成本低,發(fā)展非常迅速,在房屋建筑中的應(yīng)用較為廣泛。鋼筋滾軋直螺紋連接技術(shù)把套筒冷擠壓連接,錐螺紋連接技術(shù)的兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,正在逐步替代我國粗鋼筋連接技術(shù)較普及的電渣壓力焊、氣壓焊、閃光對焊等連接性能不穩(wěn)定的鋼筋連接方式。所以,推廣應(yīng)用滾軋直螺紋鋼筋接頭可提高鋼筋工程質(zhì)量、加快工程進(jìn)度、節(jié)約鋼材、降低成本,對提高我國建筑工程的技術(shù)水平和綜合社會效益具有現(xiàn)實(shí)意義。
一、施工特點(diǎn)及適用范圍
滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)具有接頭強(qiáng)度高,質(zhì)量穩(wěn)定、施工方便、連接速度快、應(yīng)用范圍廣、綜合經(jīng)濟(jì)效益好,節(jié)約鋼材和能源,機(jī)械化使用程度高,無明火作業(yè),不污染環(huán)境,可全天侯施工。該技術(shù)可適用HRB335、HRB400級鋼筋的連接,從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度來考慮,尤其適用20mm以上的Ⅱ、Ⅲ級鋼筋,28mm以上的鋼筋采用此技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益更好。
二、基本原理
滾軋直螺紋鋼筋連接接頭的基本原理是利用鋼筋的冷作硬化原理,在滾軋螺紋過程中提高鋼筋材料的強(qiáng)度,用來補(bǔ)償鋼筋凈截面面積減小而給鋼筋強(qiáng)度帶來的不利影響,使?jié)L軋后的鋼筋接頭能保持與鋼筋母材強(qiáng)度相等。
三、施工準(zhǔn)備
(1)鋼材應(yīng)具有出廠合格證和力學(xué)性能檢驗(yàn)報(bào)告,其結(jié)果均應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證,套筒和鎖母宜使用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼。其抗拉值應(yīng)大于被連接鋼筋的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍,套筒表面應(yīng)注明被連接鋼筋的直徑和型號,在運(yùn)輸、儲存時(shí)應(yīng)做好防銹、防污工作。
(2)翻樣根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,按建筑工程樓層層高,及時(shí)調(diào)整好切斷鋼筋的長度,確定下料長度,以免接頭過于集中而影響操作,并將接頭位置安裝在受力較小的區(qū)段。
四、工藝流程:
鋼筋下料、端面平頭 滾軋直螺紋 絲頭質(zhì)量檢驗(yàn) 戴帽保護(hù) 絲頭質(zhì)量抽檢 鋼筋連接 質(zhì)量檢查。
五、滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)特點(diǎn)
(1)接頭強(qiáng)度高、工藝簡單,最適合鋼筋尺寸公差小的工況。
(2)當(dāng)鋼筋尺寸公差或形位公差過大時(shí),會影響螺紋及接頭質(zhì)量。
(3)不良設(shè)備、工藝制作的螺紋絲頭常常會出現(xiàn)較大錐度或橢圓度。
(4)若對絲頭直徑及圓柱度控制不好,接頭易出現(xiàn)滑脫。
六、套筒的質(zhì)量控制
(1)套筒設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)I極接頭套筒尺寸時(shí),應(yīng)使套筒的凈橫截面面積與套筒材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的乘積大于鋼筋面積與鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度乘積的1.1倍,并應(yīng)留有安全儲備量,套筒的內(nèi)螺紋應(yīng)滿足產(chǎn)品性能要求。
(2)套筒原材料:應(yīng)選用強(qiáng)度高、延性好、易加工、且價(jià)格較低的鋼材來制造,通常采用45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼,也可選用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造;應(yīng)有合格的原材料供應(yīng)商,確保材料性能合格、穩(wěn)定,生產(chǎn)加工前應(yīng)對原材料的機(jī)械性能進(jìn)行抽樣復(fù)檢。
(3)生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制:套筒生產(chǎn)從毛坯到制成品各道工序均應(yīng)有嚴(yán)格的抽檢制度和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),成品表面應(yīng)有產(chǎn)品標(biāo)識,如供應(yīng)商商標(biāo)、規(guī)格、型號、生產(chǎn)批號等,以便必要時(shí)可以核查與追溯。
(4)套筒應(yīng)進(jìn)行防銹處理和分類包裝。
套筒的質(zhì)量是通過供應(yīng)商的產(chǎn)品合格證來保證的,為此,用戶應(yīng)該選擇技術(shù)水平高、有規(guī)模、有信譽(yù)的供應(yīng)商,尤其是重要結(jié)構(gòu)工程應(yīng)選用經(jīng)過國家產(chǎn)品認(rèn)證或經(jīng)過ISO9001產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的供應(yīng)商來供貨。
七、鋼筋端部螺紋的質(zhì)量控制
(1)選擇良好的設(shè)備是制作合格絲頭的前提。
(2)操作工人必須經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗,且班組人中應(yīng)相對穩(wěn)定。
(3)用專用螺紋量具(通端螺紋環(huán)規(guī)和止端螺紋環(huán)規(guī))對螺紋中徑尺寸進(jìn)行,抽栓數(shù)量不少于10%。
(4)用專用量規(guī)檢查絲頭長度。加工工人應(yīng)逐個(gè)檢查絲頭的外觀質(zhì)量。
八、接頭安裝質(zhì)量控制
(1)應(yīng)保證鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊。
(2)按照J(rèn)GJ 107-2010版規(guī)程的安裝扭矩的要求(詳見表1)的要求,用專用扭矩扳手對安裝好的接頭進(jìn)行抽檢,檢查是否滿足規(guī)定的力矩值。
直螺紋接頭安裝時(shí)的最小擰緊扭矩值 表1
鋼筋直徑(mm) |
≤16 |
18-20 |
22-25 |
28-32 |
36-40 |
擰緊扭矩(N•M) |
100 |
200 |
260 |
320 |
360 |
九、接頭的工藝檢驗(yàn)和現(xiàn)場抽檢
(1)鋼筋連接工程開始前及施工過程中,應(yīng)對每批進(jìn)場鋼筋進(jìn)行接頭工藝檢驗(yàn),工藝檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求:
1)每種規(guī)格鋼筋的接頭試件應(yīng)不少于3根。
2)每根試件的抗拉強(qiáng)度和3根接頭試件的殘余變形的平均值應(yīng)符合表2的規(guī)定。
接頭的抗拉強(qiáng)度及變形性能 表2
接 頭 等 級 |
I 級 |
II 級 |
III 級 |
抗 拉 強(qiáng) 度 |
ƒ 0mst≥ƒstk 斷于鋼筋
或ƒ 0mst≥1.10ƒstk 斷于接頭 |
ƒ 0mst≥ƒstk |
ƒ 0mst≥1.25ƒyk |
單向拉伸 |
殘余變形
(mm) |
U0≤0.10(d≤32)
U0≤0.14(d﹥32) |
U0≤0.14(d≤32)
U0≤0.16(d﹥32) |
U0≤0.10(d≤32)
U0≤0.14(d﹥32) |
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注: ƒ 0mst —— 接頭試件實(shí)測抗拉強(qiáng)度
ƒ 0stk —— 接頭試件中鋼筋實(shí)際拉斷強(qiáng)度
ƒuk —— 鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
ƒyk —— 鋼筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
u 0 —— 接頭試件加載至0.6 ƒyk并卸載后在規(guī)定標(biāo)距內(nèi)的殘余變形
3)允許接頭試件在測量殘余變形后再進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。
4)第一次工藝檢驗(yàn)中1根試件抗強(qiáng)度或3根試件的殘余變形平均值不合格時(shí),允許再抽3根進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢仍不合格時(shí)判為工藝檢驗(yàn)不合格。
(2)接頭的現(xiàn)場檢驗(yàn)按驗(yàn)收批進(jìn)行。同一施工條件下采用同一材料的同等級、同形式、同規(guī)格接頭,以500個(gè)為一個(gè)驗(yàn)收批進(jìn)行檢驗(yàn)與驗(yàn)收,不足500個(gè)也作為一個(gè)驗(yàn)收批。
對接頭的每一驗(yàn)收批,必須在工程結(jié)構(gòu)中隨機(jī)截取3個(gè)接頭試件作抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),按設(shè)計(jì)要求的接頭等級進(jìn)行評定。
當(dāng)3個(gè)接頭試件的抗拉強(qiáng)度均符合表2中相應(yīng)等級的要求時(shí),該驗(yàn)收批評為合格。
如有1個(gè)試件的強(qiáng)度不符合要求,應(yīng)再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)檢。復(fù)檢中如仍有1個(gè)試件的強(qiáng)度不符合要求,則該驗(yàn)收批評為不合格。
(3)現(xiàn)場檢驗(yàn)連續(xù)10個(gè)驗(yàn)收批抽樣試件抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)1次合格率為100%時(shí),驗(yàn)收批接頭數(shù)量可以擴(kuò)大1倍。
十、結(jié)束語
滾軋直螺紋鋼筋連接技術(shù)為建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)之一,這種技術(shù)綜合了套筒擠壓連接和錐螺紋連接的優(yōu)點(diǎn),具有污染小,施工方便、連接速度快、價(jià)格適宜、操作簡單、質(zhì)量穩(wěn)定,接頭強(qiáng)度高,應(yīng)用范圍廣、綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn),具有很好的推廣前景。