剥肋滚轧直螺纹机械连接技术总结.docx

钢筋剥肋滚轧直螺纹机械连接技术
在登封电厂主厂房结构工程中的应用

HGS-40型剥肋滚轧钢筋直螺纹滚丝机主要技术参数
1．滚丝机加工钢筋直径范围：Ф16-Ф40mm；
2．主电机功率：4.0 KW；
3．配用电源：三相380V/50Hz；
4．主轴转速：40～62r/min；
5．螺纹最大加工长度：150mm（可定做至300mm）；
6．重量 400 kg。

表 钢筋丝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
M29
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

7 钢筋连接施工

图7.1 滚轧直螺纹的基本连接图

钢筋连接完毕后，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。

钢筋直径/mm
≤16
18～20
22～25
28～32
36～40
拧紧力矩值/(N.m)
80
160
230
300
360
注：当不同直径的钢筋连接时，拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。
连接套筒
⑴ 外观质量：螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。
⑵ 内螺纹尺寸的检验：用专用的螺纹塞规检验，其塞通规应能顺利旋入，塞止规旋入长度不得超过3P。
外形质量：丝头有效螺纹数量不得少于设计规定，牙顶宽度大于0.3P的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长；标准型接头的丝头有效长度应不小于1/2连接套筒长度，且允许误差为+2P。
丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀， 丝头尺寸的检验：用专用的螺纹环规检验，其环通规应能顺利旋入，环止规旋入长度不得超过3P。
8.3.3 用于直接承受动力荷载结构中，受力钢筋的连接接头，应根据JGJ107-2010中有关疲劳性能检验的规定。
9 现场抽样检验
9.1 钢筋连接作业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，工艺检验应符合下列要求：
9.1.1 每种规格钢筋的接头试件不应少于3根。
9.1.2 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一根钢筋。
9.1.3 3根接头试件的抗拉强度均应符合表9.1.3的规定：对于Ⅰ级接头，试件抗拉强度尚应大于等于钢筋抗拉强度实测值的0.95倍；对于Ⅱ级接头，应大于0.90倍。
表9.1.3--接头的抗拉强度
接头等级
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
抗拉强度
≥或1.10≥
≥
1.35≥
注：——接头试件实际抗拉强度；
——接头试件中钢筋抗拉强度实测值；
——钢筋抗拉强度标准值；
——钢筋屈服强度标准值。
9.2 现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸强度试验。
9.3 接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同形式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批。
9.4 对接头的每一验收批，必须在工程结构中随机截取3个接头试件作抗拉强度试验，按设计要求的接头等级进行评定。
9.4.1 当3个接头试件的抗拉强度均符合表9.1.3中相应等级的要求时，该验收批评为合格。
9.4.2 如有1个试件的强度不符合要求，应再取6个试件进行复检。复检中如仍有1个试件的强度不符合要求，则该验收批评为不合格。
9.5 现场检验连续10个验收批抽样试件抗拉强度试验1次合格率为100%时，验收批接头数量可以扩大1倍。
9.6 外观质量检验的质量要求、抽样数量、检验方法、合格标准以及螺纹接头所必须的最小拧紧力矩由各类接头的技术规程确定。
9.7 现场截取抽样试件后，原接头位置的钢筋允许采用同等规格的钢筋进行搭接连接，或采用焊接及机械连接方法补接。
9.8 对抽检不合格的接头验收批，应由建设方会同设计等有关方面研究后提出处理方案。
10 滚轧直螺纹连接技术的优点
10.1 带肋钢筋在剥肋滚轧加工时，经剥肋后面积损失约为0.03%(如图1)，而滚轧后材料发生塑性变形，金属晶格产生滑移，纤维未被切断，只沿着螺纹齿形发生了变形，且产生了冷作硬化层，特别是牙底硬度明显增大，所以滚轧螺纹的耐磨性有较大提高，螺纹的疲劳强度可以提高20%-40%，总体抗拉强度可以提高17%以上，大大超过母材本身强度(如图2)，因而剥肋滚轧后的螺纹接头可靠性很高，可以有效降低人为因素对接头强度的影响。

图1 带肋钢筋剥肋后面积损失示意图 图2 滚轧直螺纹齿形材料塑性变形示意图
10.2 滚轧直螺纹连接技术与其他钢筋机械连接技术相比，有明显的优势：
10.2.1 滚轧直螺纹加工预制程度很高，轧丝设备轻巧，一般为400kg左右。现场连接不受施工场地限制，操作简单,克服了冷挤压连接必须带设备在现场施工的缺点。
10.2.2 滚轧直螺纹连接质量好，远胜于锥螺纹的连接质量，同冷挤压和镦粗直螺纹的连接质量相当，可靠度很高。
10.2.3 滚轧直螺纹钢筋端头螺纹加工工艺简单，剥肋和轧丝一次走刀成型，简化了丝扣加工的操作工序，其工效胜于其他几种连接形式。
10.3 滚轧直螺纹连接经济效益
10.3.1 滚轧直螺纹接头与常规帮条焊对比平均节约成本30﹪左右，有效降低钢筋接头成本,且套筒可在市场采购, 滚轧螺纹可在加工厂提前进行加工,每个接头节省施工时间约20分钟左右，具体价格对比见表10.3.1。
表10.3.1 滚轧直螺纹连接和常规钢筋连接价格对比
序号
钢筋接头（mm）
常规绑条焊单价
（元/个）
直螺纹连接单价
（元/个）
价差
（元/个）
1
F22
13.63
11.5
2.13
2
F25
15.78
12
3.78
3
F28
20.10
13
7.1
4
F32
27.80
14
13.8
注：滚轧直螺纹连接单价中含套丝单价2.50元/头。

钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术已在国内许多重大工程中得到广泛应用，应用技术已完全成熟。该技术集中了套筒冷挤压、锥螺纹及镦粗直螺纹连接技术的主要优点，具有预制程度高、工效高、操作简便、质量稳定、价格低廉的优越性。目前，在登封电厂主厂房工程中已得到成功应用，并且已取得了初步的经济效益，随着主厂房工程主体结构施工的进展，预计将收到良好的实用效果。