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摘要：钢筋连接尤其是粗直径钢筋连接在建筑施工中是一项关键工序, 而钢筋直螺纹连接技术是一种先进的新型连接方式。以该技术在南宁某综合大楼工程的应用为例, 介绍了钢筋直接滚轧直螺纹连接技术的主要特点并从材料和机具、操作工艺、钢筋连接、成型接头多方面对质量控制技术的特点和施工要点进行阐述。
关键词:直螺纹接头；钢筋连接；成型接头；质量控制
中图分类号： TH131.3 文献标识码： A 文章编号：
1 概述
钢筋直螺纹接头是近年快速发展起来的一项新技术，钢筋直螺纹接头具有质量稳定易控制、施工简便、環保节能等优势。在南宁某综合大楼工程施工中，为提高施工工艺水平、施工质量和工效，降低施工成本和劳动强度，在确定钢筋连接工艺时，通过对传统的焊接、绑扎与直螺纹连接工艺的质量、工效、成本的分析比较，项目部决定采用技术更先进、质量稳定、施工简便的钢筋直螺纹接头工艺。
2 工程概况
南宁某综合大楼地下1层, 裙楼4层, 呈扇形; 主楼9层, 局部10层, 呈长方形。裙楼建筑高度18.00m, 主楼建筑高度44.05m。本工程总建筑面积25 666m2, 其中地面以上建筑面积(含裙楼) 20 988m2, 地下室建筑面积4 678m2。本项目裙楼为藏书80万册的图书馆, 每层按500人设计, 全馆按2 000人设计。主楼建筑为二类高层建筑。
工程特点是规模大, 工作量大, 工期紧迫, 质量技术要求高。要高速优质、低成本完成, 就必须应用一批新技术, 而所有直径Φ20mm 的粗钢筋连接采用直螺纹机械连接, 是本工程采用的新技术之一。
3 直接滚轧直螺纹连接原理与特点
直接滚轧直螺纹钢筋接头是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺, 通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹, 并用相应的连接套筒将两根待接钢筋连接成一体的钢筋接头。钢筋直接滚轧直螺纹连接技术是钢筋直螺纹连接技术中的一种, 除此之外的直螺纹连接技术还包括: 挤压肋滚轧直螺纹连接技术、剥肋滚轧直螺纹连接技术、镦粗直螺纹连接技术等。作为一种先进的新型连接方式, 直螺纹连接技术被列为建筑业重点推广的新技术之一, 在最近几年得到了极大发展。
在钢筋待接端头直接滚轧加工过程中, 由于滚丝轮的滚轧作用, 使钢筋端部产生塑性变形, 根据冷作硬化的原理, 滚轧变形后的钢筋端头可比钢筋母材抗拉面积增加2 ~5%, 抗拉强度可提高6% ~ 8%, 从而可使滚轧直螺纹接头部位的强度大于钢筋母材的实测极限抗拉强度。
与其他直螺纹连接技术相比, 直接滚轧直螺纹连接技术具有以下优点: 设备投资少、螺纹加工简单(一次装卡即可直接完成滚轧直螺纹的加工)、接头强度高、连接速度快、生产效率高、现场施工方便等, 可适用于钢筋混凝土结构中直径16~ 40mm 的Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接。其接头性能可达到现行国家行业标准∀钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003的A级标准。
4 直接滚轧直螺纹连接施工工艺
在本工程中, 施工单位根据具体情况, 进行全过程、动态的目标管理, 采用先进科学的管理模式以保证工程质量。在应用直接滚轧直螺纹连接技术中, 合理安排流程, 确保工程质量和工期, 达到为业主降低工程造价, 为施工单位降低工程成本的目的。施工流程为：施工准备→接头螺纹轧制加工→直螺纹连接工艺→质量检查。
其中接头螺纹轧制加工和直螺纹连接工艺是本流程中的关键环节, 其工艺流程为：钢筋端部平头→直接滚轧直螺纹→螺纹检验→加保护帽→现场接头连接←加保护塞←螺纹检验←套筒加工。
5 质量控制措施
5.1 材料和机具的质量控制
5.1.1 钢筋
钢筋滚轧直螺纹连接工艺开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行工艺检验，目的是检验接头技术提供单位所确定的工艺参数是否与本工程中的进场钢筋相适应。工艺检验应当符合下列要求：
1、每种规格钢筋的接头试件不应少于3根；
2、对接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度实验；
3、3根钢筋接头试件的抗拉强度均应符合规定。
5.1.2 连接套筒
连接套筒由生产厂家预先制作，进场时需提供产品合格证，合格证上必须注明强度等级、材质、牙形角、螺距、螺纹精度、外观、规格、数量及出场日期等，并经施工单位、监理单位进行复检。连接套筒由质检员随机进行检验，每批随机抽检5%，抽检合格率应＞95%，若合格率＜95%时则应对此批连接套筒逐个检验，合格者方可使用。连接套螺纹及精度≮6级，表面粗糙度≮6.3，连接套的外径和长度尺寸允许偏差均为±0.5mm，连接套表面应有明显的规格标记。
连接套筒宜用45 号优质碳素结构钢。连接套筒的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。性能应符合《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107- 2003)中规定的接头性能的规定。运抵工地的套筒按规格分类包装, 螺纹处不允许有严重锈蚀、油污等, 并存放在无污染、不潮湿的仓库中, 每箱套筒内应附有产品出厂合格证。开箱后, 抽取10%数量进行外观质量检查, 并用配套的塞规检查其螺纹质量, 合格后才允许安装。如抽检中遇到不合格, 该箱须进行全部检查或退回厂家处理。
5.2 操作工艺的质量控制
5.2.1 钢筋下料
根据设计图纸，按该工程结构尺寸，及时调整好切断钢筋的长度，确定下料长度，以免接头过于集中而影响操作，并将接头位置安装在受力较小的区段。钢筋先调直后下料，不得用气割下料，宜用切割机下料。钢筋接头150mm 范围内除锈除污，切除弯曲接头。把钢筋端头的弯曲、马蹄形及失圆、缺损部分切割掉、使钢筋端部不得弯曲、与套筒圆心同心。
5.2.2 丝头加工质量控制
加工的钢筋丝头应逐个自检，对出现不合格丝头的应切去重新加工；自检合格的丝头应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班加工的丝头为检验批，每批随机抽检5%，抽检合格率应大于95%，当合格率小于95%时，则应对此批丝头逐个检验，合格者方可使用。加工好的钢筋直螺纹丝头应有保护套保护。
5.2.3 丝头加工质量检验
1）钢筋应先调直再下料。钢筋端头平直与否是影响直螺纹钢筋接头质量的重要指标，所以钢筋下料时必须用切断机，不得用气割或电焊切割。
2）根据钢筋的规格选取相应规格的套筒，不同规格的套筒其长度也不相同，故应在选定套筒长度后再定钢筋丝头的加工长度。
3）成型的丝头外观应螺纹饱满、连续，无滑丝、断丝现象。
4）成型丝头的牙型、螺距必须与连接套筒一致。丝扣内的秃牙部分影响长度小于一扣周长的1/2，并用相应的环规和丝头卡板检测。进行钢筋丝头螺纹半径尺寸检验时，环规应能顺利旋入整个有效扣长度，而且环规旋入丝头的深度≤3P（P为螺距）；有效旋合长度用专用丝头卡板检测，允许偏差不大于1P。
5）成型的丝头应首先自检，不合格的切去重新加工，自检合格后由质检员随机抽取该批量的10%且不得少于10 个进行检查。如有一个丝头不合格，即对该批全数检查，再次检验合格后方可使用。
6）成型的丝头应立即套上保护帽，按规格分类码放整齐，防止装卸时损坏丝头或弄混。
钢筋丝头质量检验方法和要求
5.3 钢筋连接的质量控制
5.3.1 工艺流程
钢筋就位→拧下钢筋保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验
5.3.2 质量控制
连接套筒规格与钢筋规格必须一致。
连接之前检查钢筋螺纹与连接套筒螺纹是否完好无损，用钢丝刷清除杂物和锈蚀。
用工作扳手将连接套筒与一端的钢筋拧到位，然后再将另一端的钢筋拧到位，即“首次拧紧”和：“二次拧紧”。
被连接的两根钢筋端面应处于连接套筒的中间位置，偏差不大于一个螺距，用工作扳手拧紧，使得两根钢筋端面顶紧。每连接完一个接头必须立即用油漆做以标记，以防止漏拧。
5.4 成型接头的质量控制
1）钢筋连接时，钢筋的规格和连接套筒的规格应匹配，并确保丝头和连接套筒的丝扣干净、无损。
2）被连接的两个钢筋端面应处于连接套筒的中间位置，偏差应不大于1P；用扳手拧紧使两钢筋端面顶紧，外露有效丝扣不得超过2扣（每侧一扣）。
3）接头的检验按验收批进行。同一施工条件下的同一批材料的同等级、同规格接头，以500 个为一个检验批进行检验，不足500 个的也作为一个验收批；对每一个验收批，应在工程结构中随机截取3 个试件做单向拉伸试验，按设计要求的接头性能等级进行检验与评定。经目测合格及力学性能试验合格后，该钢筋连接定为合格。
6 结论
目前钢筋直螺纹连接接头施工技术正在推广并应用于各种钢筋混凝土结构施工中, 只有加强对原材质试验和接头的检测, 同时不断提高操作人员的技能和保持操作人员的相对稳定, 才能保证钢筋接头的连接质量, 使该工艺得到更好的应用和发展。
参考文献：
[1] 刘建国. 剥肋滚压直螺纹钢筋连接的施工技术[J]. 陕西建筑, 2008, (11) .
[2] 张建平. 剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术在结构工程中的应用[J]. 陕西建筑, 2008, (11) .
[3] 刘旭军,郭雷,费前锋. 剥肋滚轧直螺纹钢筋连接接头的强度设计[J]. 陕西建筑, 2006, (01) .
[4] 张维国,李海方,苗增军,张淑萍,钟德华,赵登军. 直径50mm英标螺纹钢筋的研发[J]. 莱钢科技, 2007, (02) .
关键词:直螺纹接头；钢筋连接；成型接头；质量控制
中图分类号： TH131.3 文献标识码： A 文章编号：
1 概述
钢筋直螺纹接头是近年快速发展起来的一项新技术，钢筋直螺纹接头具有质量稳定易控制、施工简便、環保节能等优势。在南宁某综合大楼工程施工中，为提高施工工艺水平、施工质量和工效，降低施工成本和劳动强度，在确定钢筋连接工艺时，通过对传统的焊接、绑扎与直螺纹连接工艺的质量、工效、成本的分析比较，项目部决定采用技术更先进、质量稳定、施工简便的钢筋直螺纹接头工艺。
2 工程概况
南宁某综合大楼地下1层, 裙楼4层, 呈扇形; 主楼9层, 局部10层, 呈长方形。裙楼建筑高度18.00m, 主楼建筑高度44.05m。本工程总建筑面积25 666m2, 其中地面以上建筑面积(含裙楼) 20 988m2, 地下室建筑面积4 678m2。本项目裙楼为藏书80万册的图书馆, 每层按500人设计, 全馆按2 000人设计。主楼建筑为二类高层建筑。
工程特点是规模大, 工作量大, 工期紧迫, 质量技术要求高。要高速优质、低成本完成, 就必须应用一批新技术, 而所有直径Φ20mm 的粗钢筋连接采用直螺纹机械连接, 是本工程采用的新技术之一。
3 直接滚轧直螺纹连接原理与特点
直接滚轧直螺纹钢筋接头是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺, 通过滚丝轮直接将钢筋端头滚轧成直螺纹, 并用相应的连接套筒将两根待接钢筋连接成一体的钢筋接头。钢筋直接滚轧直螺纹连接技术是钢筋直螺纹连接技术中的一种, 除此之外的直螺纹连接技术还包括: 挤压肋滚轧直螺纹连接技术、剥肋滚轧直螺纹连接技术、镦粗直螺纹连接技术等。作为一种先进的新型连接方式, 直螺纹连接技术被列为建筑业重点推广的新技术之一, 在最近几年得到了极大发展。
在钢筋待接端头直接滚轧加工过程中, 由于滚丝轮的滚轧作用, 使钢筋端部产生塑性变形, 根据冷作硬化的原理, 滚轧变形后的钢筋端头可比钢筋母材抗拉面积增加2 ~5%, 抗拉强度可提高6% ~ 8%, 从而可使滚轧直螺纹接头部位的强度大于钢筋母材的实测极限抗拉强度。
与其他直螺纹连接技术相比, 直接滚轧直螺纹连接技术具有以下优点: 设备投资少、螺纹加工简单(一次装卡即可直接完成滚轧直螺纹的加工)、接头强度高、连接速度快、生产效率高、现场施工方便等, 可适用于钢筋混凝土结构中直径16~ 40mm 的Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接。其接头性能可达到现行国家行业标准∀钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003的A级标准。
4 直接滚轧直螺纹连接施工工艺
在本工程中, 施工单位根据具体情况, 进行全过程、动态的目标管理, 采用先进科学的管理模式以保证工程质量。在应用直接滚轧直螺纹连接技术中, 合理安排流程, 确保工程质量和工期, 达到为业主降低工程造价, 为施工单位降低工程成本的目的。施工流程为：施工准备→接头螺纹轧制加工→直螺纹连接工艺→质量检查。
其中接头螺纹轧制加工和直螺纹连接工艺是本流程中的关键环节, 其工艺流程为：钢筋端部平头→直接滚轧直螺纹→螺纹检验→加保护帽→现场接头连接←加保护塞←螺纹检验←套筒加工。
5 质量控制措施
5.1 材料和机具的质量控制
5.1.1 钢筋
钢筋滚轧直螺纹连接工艺开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行工艺检验，目的是检验接头技术提供单位所确定的工艺参数是否与本工程中的进场钢筋相适应。工艺检验应当符合下列要求：
1、每种规格钢筋的接头试件不应少于3根；
2、对接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度实验；
3、3根钢筋接头试件的抗拉强度均应符合规定。
5.1.2 连接套筒
连接套筒由生产厂家预先制作，进场时需提供产品合格证，合格证上必须注明强度等级、材质、牙形角、螺距、螺纹精度、外观、规格、数量及出场日期等，并经施工单位、监理单位进行复检。连接套筒由质检员随机进行检验，每批随机抽检5%，抽检合格率应＞95%，若合格率＜95%时则应对此批连接套筒逐个检验，合格者方可使用。连接套螺纹及精度≮6级，表面粗糙度≮6.3，连接套的外径和长度尺寸允许偏差均为±0.5mm，连接套表面应有明显的规格标记。
连接套筒宜用45 号优质碳素结构钢。连接套筒的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。性能应符合《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107- 2003)中规定的接头性能的规定。运抵工地的套筒按规格分类包装, 螺纹处不允许有严重锈蚀、油污等, 并存放在无污染、不潮湿的仓库中, 每箱套筒内应附有产品出厂合格证。开箱后, 抽取10%数量进行外观质量检查, 并用配套的塞规检查其螺纹质量, 合格后才允许安装。如抽检中遇到不合格, 该箱须进行全部检查或退回厂家处理。
5.2 操作工艺的质量控制
5.2.1 钢筋下料
根据设计图纸，按该工程结构尺寸，及时调整好切断钢筋的长度，确定下料长度，以免接头过于集中而影响操作，并将接头位置安装在受力较小的区段。钢筋先调直后下料，不得用气割下料，宜用切割机下料。钢筋接头150mm 范围内除锈除污，切除弯曲接头。把钢筋端头的弯曲、马蹄形及失圆、缺损部分切割掉、使钢筋端部不得弯曲、与套筒圆心同心。
5.2.2 丝头加工质量控制
加工的钢筋丝头应逐个自检，对出现不合格丝头的应切去重新加工；自检合格的丝头应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班加工的丝头为检验批，每批随机抽检5%，抽检合格率应大于95%，当合格率小于95%时，则应对此批丝头逐个检验，合格者方可使用。加工好的钢筋直螺纹丝头应有保护套保护。
5.2.3 丝头加工质量检验
1）钢筋应先调直再下料。钢筋端头平直与否是影响直螺纹钢筋接头质量的重要指标，所以钢筋下料时必须用切断机，不得用气割或电焊切割。
2）根据钢筋的规格选取相应规格的套筒，不同规格的套筒其长度也不相同，故应在选定套筒长度后再定钢筋丝头的加工长度。
3）成型的丝头外观应螺纹饱满、连续，无滑丝、断丝现象。
4）成型丝头的牙型、螺距必须与连接套筒一致。丝扣内的秃牙部分影响长度小于一扣周长的1/2，并用相应的环规和丝头卡板检测。进行钢筋丝头螺纹半径尺寸检验时，环规应能顺利旋入整个有效扣长度，而且环规旋入丝头的深度≤3P（P为螺距）；有效旋合长度用专用丝头卡板检测，允许偏差不大于1P。
5）成型的丝头应首先自检，不合格的切去重新加工，自检合格后由质检员随机抽取该批量的10%且不得少于10 个进行检查。如有一个丝头不合格，即对该批全数检查，再次检验合格后方可使用。
6）成型的丝头应立即套上保护帽，按规格分类码放整齐，防止装卸时损坏丝头或弄混。
钢筋丝头质量检验方法和要求
5.3 钢筋连接的质量控制
5.3.1 工艺流程
钢筋就位→拧下钢筋保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验
5.3.2 质量控制
连接套筒规格与钢筋规格必须一致。
连接之前检查钢筋螺纹与连接套筒螺纹是否完好无损，用钢丝刷清除杂物和锈蚀。
用工作扳手将连接套筒与一端的钢筋拧到位，然后再将另一端的钢筋拧到位，即“首次拧紧”和：“二次拧紧”。
被连接的两根钢筋端面应处于连接套筒的中间位置，偏差不大于一个螺距，用工作扳手拧紧，使得两根钢筋端面顶紧。每连接完一个接头必须立即用油漆做以标记，以防止漏拧。
5.4 成型接头的质量控制
1）钢筋连接时，钢筋的规格和连接套筒的规格应匹配，并确保丝头和连接套筒的丝扣干净、无损。
2）被连接的两个钢筋端面应处于连接套筒的中间位置，偏差应不大于1P；用扳手拧紧使两钢筋端面顶紧，外露有效丝扣不得超过2扣（每侧一扣）。
3）接头的检验按验收批进行。同一施工条件下的同一批材料的同等级、同规格接头，以500 个为一个检验批进行检验，不足500 个的也作为一个验收批；对每一个验收批，应在工程结构中随机截取3 个试件做单向拉伸试验，按设计要求的接头性能等级进行检验与评定。经目测合格及力学性能试验合格后，该钢筋连接定为合格。
6 结论
目前钢筋直螺纹连接接头施工技术正在推广并应用于各种钢筋混凝土结构施工中, 只有加强对原材质试验和接头的检测, 同时不断提高操作人员的技能和保持操作人员的相对稳定, 才能保证钢筋接头的连接质量, 使该工艺得到更好的应用和发展。
参考文献：
[1] 刘建国. 剥肋滚压直螺纹钢筋连接的施工技术[J]. 陕西建筑, 2008, (11) .
[2] 张建平. 剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术在结构工程中的应用[J]. 陕西建筑, 2008, (11) .
[3] 刘旭军,郭雷,费前锋. 剥肋滚轧直螺纹钢筋连接接头的强度设计[J]. 陕西建筑, 2006, (01) .
[4] 张维国,李海方,苗增军,张淑萍,钟德华,赵登军. 直径50mm英标螺纹钢筋的研发[J]. 莱钢科技, 2007, (02) .