钢筋等强度直螺纹接头——钢筋机械连接发展新趋势

新疆方正工程建设监理有限公司 叶志鹏

钢筋等强度直螺纹接头
——钢筋机械连接发展新趋势

新疆方正工程建设监理有限公司 叶志鹏

本文分析了传统钢筋连接技术的缺点、现有钢筋机械连接的不足以及钢筋等强度直螺纹连接技术的优点。

传统钢筋连接缺点 机械连接不足 钢筋等强度直螺纹连接优点

一、 传统钢筋连接技术的缺点

我国传统的钢筋连接方法主要为搭接绑扎、搭接电弧焊、闪光对焊、氧气压力焊，以上的钢筋连接方法都具有自身无法克服的缺点。例如搭接绑扎必须满足规范所要求的搭接长度，既耗费材料又不经济，而且也不能够完全的保证质量要求。而搭接电弧焊，闪光对焊及氧气压力焊等焊接方法的钢筋焊接质量又会因人、环境的不同存在很大差异。若焊接接头产生大量气泡也不易被检查出来，虽然抽样进行了抗拉强度的实验，但试件的合格并不能完全代表该批产品的合格，这些钢筋接头将会给工程质量埋下严重的隐患。所以，以上钢筋连接方法自身都存在着质量变异性大的缺点。

二、现有钢筋机械连接的不足

随着我国基础设施建设和建筑业近年的飞速发展，混凝土结构中钢筋应用呈现向粗直径、高密集，高强度方向发展。为克服传统钢筋连接方法存在的耗材多，施工效率低、劳动强度大。连接质量差的缺点，我国从八十年代末至九十年代初相继开发了套筒挤压接头、锥螺纹接头，该两种机械连接技术同传统连接方法相比，具有连接质量好、速度快，操作简单、节材节电，使用范围广等特点，故得到较快发展，已在国内及我区的一些重大项目中得到应用。套筒挤压接头和锥螺纹接头相比，套筒挤压接头强度更高，质量稳定性较强、连接件外观检测较为方便，其缺点是设备移动不便，在钢筋较密集的工程中的施工速度和方便程度不及锥螺纹接头，在有些场合甚至无法施工，接头不能预埋，无法逆作法施工。而锥螺纹接头头其套筒和钢筋端部螺纹均可预先场外加工，既缩短了工期又解决了某些工程施工场地狭小的矛盾，现场施工时，只需用测力扳手拧紧至力矩值即可，操作十分方便。其缺点是质量的稳定性受人为因素的影响，主要因为螺纹的旋紧力对锥纺接头的强度较为敏感，接法是否拧紧，无法从外观上目测、检测不方便。加上目前施工中钢筋工普遍使用的外来民工，工人素质偏低，因此一些设计、施工单位和质检部门则对工程中使用锥螺纹接头不太放心，害怕操作上的不慎，会影响整个工程质量。

目前，国内外的直螺纹接头均为墩粗后切削直螺纹，热墩粗直螺纹接头其加工设备庞大，耗电量大，钢筋端部螺纹不能在一台设备上加工完成，成本较高。在我国经济不发达的情况下，要想全面推广还有一定难度。冷墩粗直螺纹接头，由于钢筋冷挤压量大，其芯部也受到挤压后变形，因此受挤压部分的钢筋，母材塑性明显降低，接头连接部分的综合性能受到影响。在对国内一家单位生产的冷墩粗直螺纹接头进行实验发现其螺纹中心部分硬度较高，近螺纹处夹紧部分较低，而钢筋母材则最低。根据金属材料的力学原理可知，材料的硬度提高，其强度提高，但其伸长率及冲击韧性会明显下降，对材料的抗疲劳能力极为不利。另外，该接头的钢筋端部螺纹也不能在一台设备加工完成，故占用的施工场地多。而且存在二次搬运，施工效率明显下将。

三、 钢筋等强度直螺纹连接技术的优点

为了解决现有两种墩粗直螺纹设备及加工方面存在的缺陷，我国于1998年出现了钢筋等强度直螺纹连接技术，该技术的加工，设备轻巧，结构紧凑，操作镝单，便于在施工现场进行钢筋螺纹的加工。在螺纹加工方面，改变了现有直螺纹加工工艺，钢筋端部螺纹在一台设备上一次直接轧制成型，加工效率成倍提高，该设备还在设计范围内进行尺寸的连续可调。为方便钢筋螺纹尺寸控制创造了良好的条件，为我区的建筑业走向快速、高效、高质的道路奠定了坚实的基础，该技术于2003年在我公司监理的西部国际超市中得到应用，该工程规模大，单体建筑面积达17万平方米，结构复杂，几乎涵盖了建筑工程所有的分部分项工程。最关键是该工程钢筋街头多，经测算接头达几万个之多，如何能够保证钢筋街头的质量，从而保证工程质量。是一个摆在我面前的难题。于是经过我们监理部与业主多次协商、论证、考察最后决定采用钢筋等强度直螺纹连接技术。该技术国内应用虽已普遍，但在我区还很少应用，效果如何还有待检验。经多方共同努力该工程中Φ16以上的钢筋接头全部采用了该技术进行钢筋的连接。通过在西部国际超市工程的应用实践，充分体现了其卓越的优越性，归纳起来有如下几点：

1. 接头强度高，延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性。

2. 质量稳定．接头连接的安全系数高，即使螺纹松动或少拧几牙，要达到一定的旋和长度就能保证强度。

3. 连接方便，不必使用测力扳手，对超长的水牛钢筋连接只要旋转套筒就可以实现连接。

4. 运用性强，对弯曲钢筋，固定钢筋，钢筋笼等不能转动钢筋场合，只要转动套筒便能实现连接．

5. 便于检测，对于连接好的接头，只要目测钢筋上的螺纹，在套筒外不超过三牙，螺纹缺陷部份长度不超过螺纹周长的1/4即可判定接头合格。

钢筋等强度直螺纹接头适用于一切抗震设防和非抗震设防的混凝土结构工程，尤其适用于要求充分发挥钢筋强度和延性的重要结构。目前，我国中Φ16——Φ40的粗钢筋接头的需求总数，每年达3亿个，而套筒挤压接头、锥螺纹接头年使用量分别只占2.5%，仅为700多万个。因钢筋等强度直螺纹接头具有质量可靠、使用方便、经济实用等诸多优点，所以，该直螺纹接头的应用前景是非常广阔的，今后将逐步成为我国钢筋机械连接的主导新产品。

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