滚轧直螺纹钢筋连接技术的应用

摘要：本文主要论述的是滚轧直螺纹钢筋连接技术在某建筑工程中的应用，本工程为框架-核心筒结构，框架柱、框架梁以及剪力墙暗柱主筋均为大直径Ⅲ级钢，从加快施工进度、节约钢筋用量及新技术应用的角度考虑，并结合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010），决定直径大于等于Φ20的钢筋均采用滚轧直螺纹套筒连接。另外，为了减少楼板施工缝部位甩筋过长影响后续工序的施工，楼板施工缝处钢筋（直径为Φ16）的也采用滚轧直螺纹套筒连接。

为了节约钢筋原材，结合相关规范及《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010）的要求，直螺纹连接接头采用I级接头，除梁端和柱端外，直螺纹钢筋连接接头位置不受任何限制，保证接头率不大于５０％。通过滚轧直螺纹连接技术的应用，按照《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010）、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JGJ163-2004）等有关规范要求，在严格保证接头质量的前提下，提高了工作效率，加快了工程施工进度，同时也节约了钢筋用量，取得了较好的经济效益。

关键词：滚轧直螺纹连接技术；丝头加工；接头率；质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

一、直螺纹连接技术概述

滚轧直螺纹钢筋连接技术自20世纪90年代初开始研制，1996年开始在实际工程中试用，是一项近年发展起来的粗钢筋连接新技术，在一台专用设备上将钢筋端头通过滚轧加工形成螺纹。由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉，而是被滚轧挤密，钢筋产生加工硬化，提高了原材的强度，从而实现了钢筋等强度连接的目的。滚扎直螺纹钢筋连接接头施工方便、价格合理，尤其是性能优良、质量可靠，型式检验及工地检验合格率高。

二、直螺纹连接技术的选择

1、工程问题

某建筑工程为框架-核心筒结构，周边为框架柱，中心为核心筒剪力墙，框架柱、框架梁以及剪力墙暗柱主筋主要为大直径（Ф20～Ф32）Ⅲ级钢，另外本工程的跨度多为8.4m，标准层层高为3.6m。若钢筋连接采用搭接或焊接技术：一、钢筋直径较大，若采用焊接，工程量大，影响进度且质量较难保证；二、接头的位置受到严格限制，造成废料多，浪费原材。

本工程结构为框架结构，框架柱、框架梁以及剪力墙暗柱主筋均主要为大直径（Ф20～Ф32）Ⅲ级钢，标准层层高为3.6m。下面以标准层柱为例说明钢筋连接存在的问题。柱子钢筋直径最小的Ф20，最大为Ф32，柱子截面面积多为1.2M*1.0M,梁高为800mm。按照11G101-1 “KZ纵向钢筋构造”要求进行计算，连接区段的长度仅为400mm，这就意味着钢筋在同一层的允许连接区段内连接的话，接头无法错开；若要仅满足11G101-1要求，须有一半钢筋延长到上一层的连接区段内连接，则钢筋的下料长度达到7.2m。一给施工带来较大困难，二则对于9m的原料将有1.8m浪费。

为解决施工难，钢筋浪费问题，就需要找一种连接方式，在确保质量的前提下，使问题得以最大限度的解决。

2、直螺纹连接

通过对常用钢筋连接方式（绑扎、焊接和机械连接）的对比，目前对于大直径钢筋，普遍采用的是机械连接方式，特别是滚扎直螺纹连接技术，施工简便，质量效果好。另外，《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010）规定：“接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位，当需要在高应力部位设置接头时，在同一连接区段内Ⅲ级接头的接头百分率不应大于25%；Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%；Ⅰ级接头的接头百分率可不受限制。”【1】

基于上述两点，与设计、监理和业主方协商，最终决定：直径大于等于Ф20的钢筋采用滚扎直螺纹连接，接头等级为Ⅰ级，接头百分率不大于50%，接头位置可不受限制，但要尽可能的避开梁端和柱端。

上述决定也同样应用于框架梁和墙体暗柱。另外，工程施工时，划分为两个施工流水段，为了减少施工缝部位（跨中）甩筋对后续工序的影响，施工缝处楼板钢筋（直径为Φ16）也采用滚轧直螺纹套筒连接。

三、直螺纹连接技术的质量控制

滚扎直螺纹钢筋连接技术是一种配套技术，它包括与技术配套的钢筋加工设备、连接套筒的设计、钢筋丝头螺纹参数的设计、螺纹配合参数及精度的设计、钢筋连接施工的工法设计以及相关的质量控制流程，通过型式检验对这一配套产品进行分等定级。又由于各生产单位自行开发钢筋连接技术的相关技术参数有所不同，质量控制要点也不同，为有效的保证钢筋连接的质量，套筒及丝头加工机械选择同一生产厂家，配套使用。

1、直螺纹套筒的质量控制

施工操作前，应从几家中优选一家在其他工程中使用多次、工艺成熟、操作经验较丰富的厂家，对其营业执照中的经营范围、鉴定报告及在以往建设工程中的使用情况进行审核，并要求其参与施工管理的全过程，提供技术服务，充分发挥设备厂家的技术优势。

钢筋滚轧直螺纹连接套筒在技术提供单位进行加工，配套使用。套筒原材料必须有材质单、合格证，材料的机械性能满足相关规定要求。合格证上需注明强度等级、材质、牙形角、螺距、螺纹精度、外观、规格、数量及出厂日期、质检员等。

经厂家检验合格的套筒，其一端盖上保护帽，做好防锈处理并包装好，包装外应标明产品的名称、规格、型号、数量、制造日期、生产批号、生产厂家等。

技术提供单位要提供有效的型式检验报告。

2、钢筋丝头加工的质量控制

（1） 技术培训

技术提供单位向使用单位进行相关的技术交底，让使用单位了解所提供技术的相关参数、技术要点等

技术提供单位负责对现场施工操作人员进行技术培训，考核合格的发上岗操作证。现场操作人员做到持证上岗，并认真按照技术提供单位的技术要求进行加工和自检。

技术提供单位要至少有一名技术人员驻扎现场，负责滚扎机床的日常维修和丝头加工的质量检验。

（2） 丝头加工

A）钢筋下料时，不宜用热加工方法切断，钢筋端面宜平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形和扭曲，钢筋端部不得有弯曲,弯曲时应调直。

B）丝头有效螺纹长度应满足设计规定。

C）丝头加工时应使用水性液，不得使用油性液。

D）标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，允许误差为+2P。

E）丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。

F）丝头加工要满足JG 163-2004规定要求。

（3） 丝头检验

丝头检验包括外观、外形和丝头螺纹尺寸检验。外观和外形检验通过目测检验，钢筋丝头螺纹尺寸用专用的螺纹环规检验。

A）自检现场丝头加工的操作人员要对加工好的丝头按规定自检，不合格的钢筋丝头必须切去重新加工。

B）抽样检查现场抽样检查由现场质检部门的专职检验人员，在施工现场随机抽样进行检验，不合格的不得使用。

3、钢筋连接的质量控制

（1） 钢筋连接

A） 连接时,要确保钢筋规格和套筒的规格必须一致,螺纹的形式、螺距、螺纹外径与连接套吻合,钢筋和套筒的丝扣应确保完好无损,如果发现丝纹表面有杂质,应清除干净。

B）同径标准型,先把连接套筒的一端安装在基本钢筋的端上,用扭力扳手或管钳将其拧紧到位,然后再将待连接的钢筋入套筒内并拧紧到位。

C）同径正反丝扣型,连接时应对准轴线将待连接的两根钢筋同时拧入套筒,再用扭力扳手或管钳在套筒中央位置拧紧。

D）无论同径标准型或同径正反丝扣型,都应使两个丝头在筒中央位置互相顶紧, 标准型接头连接套筒外应有外露有效螺纹，且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2P。

（2） 接头检验

A）工艺检验钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头工艺检验，工艺检验要符合JGJ 107-2010相关规定。

B）现场检验现场连接好的接头要进行外观、力矩检验（符合JG 163-2004规定）和单向拉伸试验（符合JGJ 107-2010规定）。

四、结论

滚扎直螺纹钢筋连接技术,作为一项科技推广项目,在本工程的施工中得到了充分应用, 在该工程施工过程中,通过科学管理、严格控制,连接接头一次性验收通过率为100%,且接头强度达到行业标准JG 107-2010中Ⅰ级接头性能要求。该技术在该工程的成功应用,不仅确保了工程质量,加快了施工进度,而且还取得了良好的经济效益。此项技术在本工程的推广及成功使用为以后的施工积累了丰富的施工经验。

参考文献

[] 钢筋机械连接通用技术规程JGJ 107-2010.北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2] 徐有邻，吴晓星.滚扎直螺纹钢筋连接技术应用指南.北京：化学工业出版社，2005.

[3] 陈青来.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇结构框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构）11G101-1.中国建筑标准设计研究所，2011.

[4] 滚扎直螺纹钢筋连接接头JG 163-2004.中国标准出版社，2004.