浅谈钢筋直螺纹机械连接施工技术

2019-11-28吕柏青

建材发展导向 2019年23期

关键词：百分率套筒螺纹

吕柏青

（山东电力建设第三工程有限公司，山东青岛 266100）

1 钢筋机械连接规范规定

1.1 钢筋机械连接设置

混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位，纵向受力钢筋不宜设置连接接头。结构构件中的纵向受力钢筋的接头宜相互错开。

1.2 钢筋机械连接等级选择

接头应根据极限抗拉强度、残余变形、最大力下总伸长率以及高应力和大变形条件下反复拉压性能，分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级。接头等级的选用应符合下列规定：①混凝土结构中要求充分发挥钢筋强度或对延展性要求的部位应选用Ⅱ级或Ⅰ级接头；当在同一连接区段钢筋接头面积百分率为100%时，应选用Ⅰ级接头。②混凝土结构中钢筋应力较高但对延展性要求不高的部位可选用Ⅲ级接头。

1.3 钢筋机械连接接头百分率规定

钢筋机械连接的连接区段长度应按35d 计算，当直径不同的钢筋连接时，按直径较小的钢筋计算。位于同一连接区段内的钢筋机械连接接头的面积百分率应符合下列规定：①接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位，高应力部位设置接头时，同一连接区段内III 级接头的接头面积百分率不应大于25%，II 级接头的接头面积百分率不应大于50%。I级接头的接头面积百分率除本条第2 款和第4 款所列情况外可不受限制。②接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区；当无法避开时，应采用Ⅱ级接头或I 级接头，且接头面积百分率不应在大于50%。③受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋，接头百分率可不受限制。④对直接承受重复荷载的结构构件，接头面积百分率不应大于50%。

钢筋机械连接接头处的机械性能相较于直接传力的整根钢筋肯定会有一定的薄弱点，任何形式的钢筋连接均会削弱其传力性能。钢筋机械连接作出如此之多的严格限制，限制接头位置、接头数量和接头百分率。

2 钢筋直螺纹机械连接原材料质量控制

钢筋直螺纹机械连接接头是由钢筋和直螺纹套筒经加工组合安装而成，钢筋、套筒原材料的质量优劣是钢筋直螺纹机械连接接头质量的根本。在采购钢筋和直螺纹机械连接接头原材料时，应对供货商及生产厂家进行考察，选择信誉高的供货商和质量口碑好的生产厂家，并且可以在签订的合同中对质量做出相应的要求和规定，以尽量避免采购劣质原材料和及时退换缺陷原材料。

2.1 钢筋原材料质量控制

钢筋原材料进场时，检查钢筋原材料的挂牌、产品质量证明书。钢筋原材料挂牌的合格固定方式是采用钢钉固定在每一捆钢筋一根的端部上，有些小厂家或者不合格的钢筋进场会出现不合格的固定方式，使用铁丝将挂牌绑扎某一根钢筋上。钢筋原材料进场时附带的质量证明书，其中厂名、牌号、炉批号、规格、生产日期、钢筋直径等信息应与每捆钢筋上挂牌的信息是相同一致的，并且质量证明书中应有检测单位章印和供货商的公章（须为红章）。

根据规范对钢筋直径的允许偏差规定，在进场时应对直径采用游标卡尺进行检测。进场钢筋原材料应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

进场钢筋原材料施工单位需进行现场自检，也可以邀请监理一同进行进场检查，对不合格的钢筋原材料须做退场处理。现场自检合格的钢筋，见证取样时监理单位、施工单位均需有专人到场。取样时同一厂家、同一型号、同一炉批号的成型钢筋不超过60t 为一个批次，现场取样需将钢筋端部截去500mm，且切口面需平滑、与钢筋长度方向垂直。钢筋原材料见证送检，所选择的检测项目应按符合规范中规定要求，并需满足工程设计要求。

2.2 直螺纹机械连接套筒质量控制

直螺纹机械连接套筒的屈服承载力和抗拉承载力分别不小于相连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值1.10 倍，宜采用优质碳素结构钢加工而成。

直螺纹机械连接套筒进场时，厂家需要提供套筒原材合格证、机械性能检验报告及其相应接头性能等级的接头型式检验报告。厂家提供的第三方复检报告中检测项目应符合JG/T163-2013、JGJ107-2016 的要求，接头型式检验报告的时间不能超过四年，检验报告上需有第三方检测章印和供货商的公章（须为红章）。直螺纹机械连接套筒上印刻的标志需与合格证及其相应的检验报告相对应。

直螺纹机械连接套筒出厂应采用纸箱、编织袋或者其他可靠包装，包装物表面上应标明产品名称、套筒形式、制造日期、生产批号、生产厂家名称、地址、电话等。根据JG/T163-2013 中对直螺纹机械连接套筒内外直径的规定，在进场时应对其内外直径、壁厚、长度采用游标卡尺进行检测。直螺纹机械连接套筒内螺纹使用专用的螺纹塞规、螺纹牙规工具进行检验。进场直螺纹机械连接套筒外表面可为加工表面或无缝钢管、圆钢的自然表面，应无肉眼可见裂纹或其他缺陷，表面允许有锈斑或浮锈，不应有锈皮，套筒外圆及内孔应有倒角，并且印有规定的标志和标记。

3 钢筋直螺纹机械连接接头施工

3.1 钢筋直螺纹丝头加工

钢筋直螺纹丝头加工工艺流程：钢筋端截面平头→钢筋丝头机械调整→钢筋剥肋滚压螺纹→丝头质量检验→安装防护帽→存放待用。

在钢筋直螺纹丝头加工时，应先将钢筋调直后下料，且钢筋端部的变形部分、不平直部分需切除。钢筋原材料在使用钢筋切断机下料，钢筋端部较容易出现马蹄形，应采用带锯、砂轮锯等机械齐平切断钢筋。进场钢筋原材料有马蹄形等异性端部，应使用角磨机进行二次加工处理，以保证钢筋端平面与钢筋中心线垂直。对下料后的钢筋端部加强现场检查，保证每个钢筋端面均能满足直螺纹丝头加工条件，以杜绝钢筋端面有马蹄形等异性现象。

不同直径钢筋丝头加工，应调换与加工钢筋直径相适应的定位盘和调整加工机械剥肋行程档块的位置，保证钢筋剥肋后的丝头长度、直径符合要求。滚丝轮的选择需与要加工的钢筋直螺纹丝头直径匹配，机盒后端的螺母应拧紧，以防止滚丝轮之间距离发生变化。钢筋直螺纹加工机进场进行检查、调整后，可以取3 根钢筋进行试验，检查机械状况和加工的丝头是否符合要求，以便再行调试。

钢筋直螺纹丝头加工，可能出现丝头加工过长、过短的质量问题，其中直螺纹丝头加工过长现象较多。钢筋直螺纹机械连接接头安装、拧紧后，外露丝扣长度不应超过2P（P为一个螺距长度），则不同直径钢筋加工后直螺纹丝头长度为相应规格套筒长度的一半加上0～2P。钢筋直螺纹丝头加工前，加工机械应根据不同直径钢筋调整加工行距和滚丝轮之间距离，以保证加工的直螺纹丝头直径、长度符合要求。钢筋直螺纹丝头加工时应采用水溶性润滑液，不得采用会污染钢筋的油性润滑液。钢筋直螺纹丝头加工好后应当使用相应规格的套筒拧一下，同时还需要使用环规器具、螺纹牙规进行检验，以保证钢筋丝头加工后的质量。钢筋直螺纹丝头加工完成后，其端部牙丝会出现偏向钢筋中心线并高出端面，需采用砂轮角磨机进行处理。

钢筋直螺纹丝头经检验合格后，采用专用的钢筋直螺纹丝头保护帽套住钢筋丝头，以防搬运、运输过程中丝头被污染或损坏，还可以减少钢筋经剥肋加工后在存放期间外露生锈。

3.2 钢筋直螺纹机械连接施工

钢筋直螺纹机械连接：钢筋就位→拧下钢筋保护帽和套筒保护盖→将套筒拧入前一钢筋丝头→用扳手将后一钢筋拧入连接套筒→使用力矩扳手按力矩值拧紧并做好标记→钢筋直螺纹接头检验。

钢筋直螺纹机械连接安装时，钢筋、连接套筒的规格应保持一致，并检查钢筋、套筒的丝扣完整无损、干净。在拧下钢筋丝头保护帽后，如出现钢筋直螺纹丝头污染、损伤等现象，需及时处理干净、更换。安装连接套筒前应对连接套筒进行检查，套筒表面有裂纹，丝扣有损伤、缺口、污染等质量问题的套筒需及时予以更换、处理。

直螺纹连接套筒在拧入前一钢筋丝头时，应采用管钳将套筒拧至外留1～2 丝扣，接着将后一钢筋丝头对准套筒，再使用管钳旋入钢筋至外留1～2 丝扣，最后使用经第三方检测合格的力矩扳手按规范力矩值将直螺纹连接接头拧紧。对已使用力矩扳手拧紧的钢筋直螺纹机械连接接头做好标记，标记应明显且不易掉落或者褪色，以便在钢筋安装施工完成后对钢筋直螺纹机械连接接头进行检查、验收。

钢筋直螺纹机械连接接头的检查应根据现场施工情况而定，如上层、外层钢筋安装完成后，监理、施工单位的管理技术人员不便对下层、内层钢筋机械连接接头进行检查，则需要及时与监理沟通，对钢筋机械连接接头进行分区域、分次验收检查。钢筋机械连接接头检验时，应使用经第三方检测单位检测合格的力矩扳手检查接头力矩值是否符合相应规范要求值，且力矩扳手第三方检测报告应提前报审至监理审批合格。钢筋直螺纹机械连接接头是按总数的10%进行拧紧扭矩抽检，如抽检总接头数中有5%的接头拧紧扭矩不合格，则重新拧紧全部接头直至合格。

钢筋直螺纹机械连接接头应按验收批进行，同钢筋生产厂、同强度等级、同规格、同类型和同型式接头应以500 个作为一个验收批进行验收和检验，不足500 个也应作为一个验收批。对每一个验收批，应在工程结构中随机截取3 个接头试件进行做极限抗拉强度试验，试验结果经评定符合规范要求，则该验收批合格，反之则再随机取6 个接头试件进行试验评定。

4 工程质量管理控制

4.1 施工质量管理

项目建立健全的质量管理责任体系，将施工质量责任落实到管理人员、班组人员。针对钢筋工程制定相应质量控制措施和制度，将工序标准化，以减少质量问题。在钢筋加工、运输、安装的过程中，施工员、质检员等管理人员应严格监控施工质量，在事前、事中降低甚至杜绝事故质量问题的出现，减少事后的质量问题的整改。项目应健全质量保证体系，多层、多维进行质量检查，提高施工质量和管理效率。在钢筋工程施工前，技术员应对钢筋施工人员仔细地做好技术交底和机械操作规程，加强施工人员的质量意识。

4.2 人员工程质量意识管理

负责钢筋工程的管理人员、施工人员均应进行质量技术的培训，安排专业技术人员对施工、操作人员进行技术交底和施工质量培训，并形成培训记录。钢筋丝头加工、连接接头安装操作人员需培训、考核合格后上岗，后期应定期进行培训和考核，并是通过培训、考核才能重新上岗施工生产。管理人员应落实各自的质量责任，做好现场施工技术指导、质量检查，及时纠正不当施工，监督质量问题的整改。技术人员应及时与施工操作人员进行钢筋丝头加工、连接接头安装技术的交流，提高施工人员的技术水平，保证施工质量。

4.3 原材料、半成品存放质量管理

原材料、半成品应存放在仓库或料棚内，保持地面干燥，不得直接堆放在地上，其下面需放置支垫块。场地四周要有排水措施，避免雨水侵蚀。原材料、半成品堆放期尽量缩短，以减少原材料生锈，淡黄色轻微浮锈不必处理。原材料、加工后的半成品均应注明材质和规格，不可混乱堆放。原材料、半成品存放后应做好相应的标志牌，仓库或料棚应有管理制度，划清区域，摆放好存放支架。