粗直径钢筋连接技术应用工程实例及技术分析

史玉杰 陈长社 陈鸿斌

摘要：粗直径钢筋连接技术是建设部“九五”重点推广应用的10项新技术之一。发展焊接连接和机械连接，以逐步取代绑扎连接，该项新技术正在全国各建筑施工企业蓬勃开展，在钢筋连接技术上取得了一定的成绩，实现了高速、优质、低耗的目的，其经济效益和社会效益较为明显。

关键词：粗直径钢筋；连接技术；锥螺纹连接；气压焊连接

1 粗直径钢筋连接技术应用工程实例

1.1 工程概况。某建筑工程主楼地上21层，地下2层，总高度88m，建筑面积28418m2，结构形式为框架－剪力墙，无粘结预应力板柱结构；裙楼3层，高17.3m，结构形式为框架结构。本工程楼层高、占地面积小、钢筋用量大，钢筋用量约2600t。因此，我们十分重视，针对工程钢筋用量大、粗直径钢筋焊接量多、工期紧的特点，在选择钢筋连接技术方案时的主要立足点是安全、可靠、质量好、速度快、操作简便和节约材料。经综合分析认为在不同的部位分别采用“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接方法，完全能满足施工的需要。

1.2 应用部位及数量。直径大于Φ25的水平钢筋，如地下室基础底板、条基、反梁中Φ25、Φ28、Φ32的钢筋采用“锥螺纹”连接技术，直径大于Φ25的竖向柱，暗柱钢筋亦采用“锥螺纹”连接技术；用于下室基础底板、箱基、梁、剪力墙竖向筋和暗柱钢筋Φ18-Φ25的采用“气压焊”连接技术；剪力墙的水平钢筋和部分梁、柱、板钢筋采用“闪光对焊”连接技术。“锥螺纹”连接接头数量Φ32,1438个;Φ28,2305个;Φ25,4018个。“气压焊”连接Φ18-Φ25钢筋焊接接头，共计11154个，其中Φ18,4558个；Φ20,3048个;Φ22,3324个;Φ25,224个。“闪光对焊”共计为15598个，整个工程三项连接接头总数为34513个。

2 粗直径钢筋连接技术中锥螺纹和气压焊连接工作原理

2.1 锥螺纹连接的工作原理是在现场用专用设备套丝机，按需用钢筋的规格、长度分别下料套丝好，将两根待接钢筋插入钢筋锥螺纹连接套内，安装应先对正拧入，然后用专用的力矩扳手，以达到设计要求的数值，当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止，达到连接效果。

2.2 气压焊连接的基础原理是采用氧气乙炔火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性状态，或熔化状态后，加压完成的一种压焊方法而形成焊接接头。

3 粗直径钢筋连接技术的质量控制

3.1 锥螺纹连接质量控制。在正式施工前，先对锥螺纹连接套进行试验，经试验合格后再做试件（一组三根）进行试验，以检查设备状况、材料质量和操作工的技术能力，然后再正式连接。

（1）钢筋套丝必须使用水溶性切削润滑液，不得用油或水。钢筋套丝后用塑料帽保护，不得受水或涂油，套丝的最少完整扣数根据钢筋直径规定：Φ25最少完整扣数不得少于8丝，Φ32最少完整扣数不得少于10丝，套丝的钢筋端头，要保持平滑垂直。

（2）套丝完毕，逐个检查丝头，保证100％合格，如不合格切掉再套，操作人员应对加工好的钢筋锥螺纹丝头进行逐个检自，由专职人员进行10％的抽检，如发现不合格，此批要逐一检查，确保安装质量。

（3）钢筋锥螺纹连接安装的技术要求；钢筋锥螺纹接头的安装应先对正拧入，然后用专用的力矩扳手，以达到设计的要求数值，当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止。

3.2 气压焊连接接头质量控制。气压焊的操作工应始终树立质量意识，要确保每个接头都符合国家验收标准，保证焊缝强度不低于母材。气压焊接头应逐个进行外观检查，当进行力学性能试验时，从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验，在梁、板、剪力墙的水平钢筋连接中，另切取3个接头做弯曲试验（以300个接头作为一批）。

此外气压焊接头外观检查结果应符合下列要求：偏心量e不得大于钢筋直径的0.15倍，且不得大于4mm。当大于规定值时，切除重焊；两钢筋轴线弯折角不得大于40，当大于规定值时，重新加热矫正。镦粗直径不得小于钢筋直径的1.4倍，当小于此规定值时，重新加热镦粗；镦粗长度不得小于钢筋母材直径的1.2倍，且凸起部分平缓、圆滑，当小于此规定时，重新加热镦长，不留隐患。根据钢筋焊接及验收规程JGJ18－96中规定：每焊接300个同类型接头抽取焊接试件一组，送检测中心试验室进行检测。

4 经济效益分析

4.1 该案例工程钢筋量约2600t，由于采用了“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接技术，共节约钢筋127t，节约率为4.9％，节约成本13万余元，取得了较好的经济效益。经综合技术、经济分析比较，钢筋气压焊经济效益最为明显，是最好的，与人工绑扎接头相比节约费用2-4倍（见表1）

表1单位：元

钢筋规格

接头形式 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25

钢筋气压焊 2.97 3.02 3.32 3.36

人工绑扎 3.773 5.176 6.870 10.087

4.2 钢筋气压焊是国内普遍采用的一项成熟的钢筋连接技术，银城大厦工程全部采用钢筋气压焊接头，Φ18计4558个，Φ20计3048个，Φ22计3324个，Φ25计224个，累计11154个，与搭接绑扎连接相比，共节约钢筋22.16t，扣除焊接费用，降低成本23538元，其经济效益十分显。（见表2）

钢筋节约量和成本节约金额表表2

钢筋直径

d(mm) 接头数量

（个） 钢筋节约

(t) 节约成本

（元）

Φ18 4558 6.56 3660.07

Φ20 3048 6.02 6571.49

Φ22 3324 8.72 11800.20

Φ25 224 0.86 1506.85

合计 11154 22.16 23538.61

5 结语

随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展。钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍，高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素，工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。我们认为在工程施工中，粗钢筋采用何种方式连接，应根据实际情况采用不同的方式，这样才能达到提高工效、节约材料、降低成本的要求。

参考文献：

[1] 钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107—2003)

[2] 混凝土结构没计规范(GB5001O-2002)[s]．中国建筑工业出版社.2002年.

[3] 建筑业十项新技术及其应用[M].中国建筑工业出版社.2001年.

粗直径钢筋连接技术应用工程实例及技术分析

史玉杰1陈长社2陈鸿斌3

1焦作市宏程工程建设有限责任公司河南焦作454000

2大方永贵建材有限责任公司 贵州大方551600

3焦作千业水泥有限责任公司 河南焦作454150

摘要：粗直径钢筋连接技术是建设部“九五”重点推广应用的10项新技术之一。发展焊接连接和机械连接，以逐步取代绑扎连接，该项新技术正在全国各建筑施工企业蓬勃开展，在钢筋连接技术上取得了一定的成绩，实现了高速、优质、低耗的目的，其经济效益和社会效益较为明显。

关键词：粗直径钢筋；连接技术；锥螺纹连接；气压焊连接

1 粗直径钢筋连接技术应用工程实例

1.1 工程概况。某建筑工程主楼地上21层，地下2层，总高度88m，建筑面积28418m2，结构形式为框架－剪力墙，无粘结预应力板柱结构；裙楼3层，高17.3m，结构形式为框架结构。本工程楼层高、占地面积小、钢筋用量大，钢筋用量约2600t。因此，我们十分重视，针对工程钢筋用量大、粗直径钢筋焊接量多、工期紧的特点，在选择钢筋连接技术方案时的主要立足点是安全、可靠、质量好、速度快、操作简便和节约材料。经综合分析认为在不同的部位分别采用“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接方法，完全能满足施工的需要。

1.2 应用部位及数量。直径大于Φ25的水平钢筋，如地下室基础底板、条基、反梁中Φ25、Φ28、Φ32的钢筋采用“锥螺纹”连接技术，直径大于Φ25的竖向柱，暗柱钢筋亦采用“锥螺纹”连接技术；用于下室基础底板、箱基、梁、剪力墙竖向筋和暗柱钢筋Φ18-Φ25的采用“气压焊”连接技术；剪力墙的水平钢筋和部分梁、柱、板钢筋采用“闪光对焊”连接技术。“锥螺纹”连接接头数量Φ32,1438个;Φ28,2305个;Φ25,4018个。“气压焊”连接Φ18-Φ25钢筋焊接接头，共计11154个，其中Φ18,4558个；Φ20,3048个;Φ22,3324个;Φ25,224个。“闪光对焊”共计为15598个，整个工程三项连接接头总数为34513个。

2 粗直径钢筋连接技术中锥螺纹和气压焊连接工作原理

2.1 锥螺纹连接的工作原理是在现场用专用设备套丝机，按需用钢筋的规格、长度分别下料套丝好，将两根待接钢筋插入钢筋锥螺纹连接套内，安装应先对正拧入，然后用专用的力矩扳手，以达到设计要求的数值，当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止，达到连接效果。

2.2 气压焊连接的基础原理是采用氧气乙炔火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性状态，或熔化状态后，加压完成的一种压焊方法而形成焊接接头。

3 粗直径钢筋连接技术的质量控制

3.1 锥螺纹连接质量控制。在正式施工前，先对锥螺纹连接套进行试验，经试验合格后再做试件（一组三根）进行试验，以检查设备状况、材料质量和操作工的技术能力，然后再正式连接。

（1）钢筋套丝必须使用水溶性切削润滑液，不得用油或水。钢筋套丝后用塑料帽保护，不得受水或涂油，套丝的最少完整扣数根据钢筋直径规定：Φ25最少完整扣数不得少于8丝，Φ32最少完整扣数不得少于10丝，套丝的钢筋端头，要保持平滑垂直。

（2）套丝完毕，逐个检查丝头，保证100％合格，如不合格切掉再套，操作人员应对加工好的钢筋锥螺纹丝头进行逐个检自，由专职人员进行10％的抽检，如发现不合格，此批要逐一检查，确保安装质量。

（3）钢筋锥螺纹连接安装的技术要求；钢筋锥螺纹接头的安装应先对正拧入，然后用专用的力矩扳手，以达到设计的要求数值，当力矩扳手拧紧到发出“卡嗒”声为止。

3.2 气压焊连接接头质量控制。气压焊的操作工应始终树立质量意识，要确保每个接头都符合国家验收标准，保证焊缝强度不低于母材。气压焊接头应逐个进行外观检查，当进行力学性能试验时，从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验，在梁、板、剪力墙的水平钢筋连接中，另切取3个接头做弯曲试验（以300个接头作为一批）。

此外气压焊接头外观检查结果应符合下列要求：偏心量e不得大于钢筋直径的0.15倍，且不得大于4mm。当大于规定值时，切除重焊；两钢筋轴线弯折角不得大于40，当大于规定值时，重新加热矫正。镦粗直径不得小于钢筋直径的1.4倍，当小于此规定值时，重新加热镦粗；镦粗长度不得小于钢筋母材直径的1.2倍，且凸起部分平缓、圆滑，当小于此规定时，重新加热镦长，不留隐患。根据钢筋焊接及验收规程JGJ18－96中规定：每焊接300个同类型接头抽取焊接试件一组，送检测中心试验室进行检测。

4 经济效益分析

4.1 该案例工程钢筋量约2600t，由于采用了“锥螺纹”、“气压焊”和“闪光对焊”三种连接技术，共节约钢筋127t，节约率为4.9％，节约成本13万余元，取得了较好的经济效益。经综合技术、经济分析比较，钢筋气压焊经济效益最为明显，是最好的，与人工绑扎接头相比节约费用2-4倍（见表1）

表1单位：元

钢筋规格

接头形式 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25

钢筋气压焊 2.97 3.02 3.32 3.36

人工绑扎 3.773 5.176 6.870 10.087

4.2 钢筋气压焊是国内普遍采用的一项成熟的钢筋连接技术，银城大厦工程全部采用钢筋气压焊接头，Φ18计4558个，Φ20计3048个，Φ22计3324个，Φ25计224个，累计11154个，与搭接绑扎连接相比，共节约钢筋22.16t，扣除焊接费用，降低成本23538元，其经济效益十分显。（见表2）

钢筋节约量和成本节约金额表表2

钢筋直径

d(mm) 接头数量

（个） 钢筋节约

(t) 节约成本

（元）

Φ18 4558 6.56 3660.07

Φ20 3048 6.02 6571.49

Φ22 3324 8.72 11800.20

Φ25 224 0.86 1506.85

合计 11154 22.16 23538.61

5 结语

随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展。钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍，高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素，工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。我们认为在工程施工中，粗钢筋采用何种方式连接，应根据实际情况采用不同的方式，这样才能达到提高工效、节约材料、降低成本的要求。

参考文献：

[1] 钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107—2003)

[2] 混凝土结构没计规范(GB5001O-2002)[s]．中国建筑工业出版社.2002年.

[3] 建筑业十项新技术及其应用[M].中国建筑工业出版社.2001年.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。