HRB400級鋼筋直螺紋機械連接技術分析

于宇宙

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

HRB400級鋼筋直螺紋機械連接技術分析

于宇宙

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

這里介紹了某工程應用HRB400級鋼筋直螺紋機械連接，闡述了操作流程、技術要點和質量控制措施，對HRB400級鋼筋應用的效益情況進行了分析。

RB400級鋼筋；直螺紋；機械連接；操作流程；技術要點；質量控制；效益分析

1 工程概況

某工程為框架-剪力墻結構，地下室2層、地上25層，結構梁、柱主筋選用HRB400級鋼，結構梁、柱粗直鋼筋規(guī)格＞Ф25 mm采用剝肋直螺紋套筒連接。

2 HRB400級鋼筋施工技術要點分析

1）鋼筋原材料和套筒的質量控制。

2）絲扣應按規(guī)范要求嚴格檢查，端部要平整，套絲操作時，臺鉗在夾緊前必須將鋼筋限位擋鐵頂緊，以防套絲過長。

3）正確使用力矩扳手，連接扭緊力矩應達到規(guī)定的扭緊力矩。

4）粗直鋼筋剝肋直螺紋的技術創(chuàng)新點是在粗直鋼筋端部加工絲扣，二根鋼筋與高強度鋼質螺扣套筒采用絲扣咬合力連接，以達到粗直鋼筋等強度連接的目的，保證粗直徑鋼筋接頭質量。

3 HRB400級鋼筋連接與施工技術要求

HRB400級熱軋帶肋鋼筋是指屈服強度為400 N/mm2的鋼筋。當鋼中加入微量合金元素V、Ti或Nb后可使晶粒細化，改善延性，碳含量降低，而鋼筋屈服強度提高,并具有良好的可焊性。HRB400級鋼筋是目前國內重點推廣的新鋼種之一，它包含20 MnSiV、20 MnSiNb和20 MnTi三個品種。在國內得到越來越多的應用。由于鋼筋兩面帶有縱肋，給開盤矯直造成一定影響,應防止表面嚴重擦傷,且鋼筋的彎曲度應滿足標準規(guī)定。HRB 400級熱軋帶肋鋼筋的技術指標應符合國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB 1499的規(guī)定。

4 HRB400級鋼筋施工操作要點

4.1 施工準備

1）材料準備。連接的鋼筋母材應具有出廠合格證和力學性能檢驗報告，所有檢驗結果應符合現行規(guī)范的規(guī)定和設計要求。連接套筒應有出廠合格證，本工程選擇優(yōu)質炭素結構鋼套筒，其抗拉承載力標準值應大于等于被連接鋼筋的受拉承載力標準值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的2.2倍。+5 mm套筒有保護蓋，保護蓋上注明套筒的規(guī)格。套筒在運輸、儲存過程中，要防止銹蝕和沾污。

2）技術準備。在進行鋼筋翻樣時，應綜合考慮以下幾個問題:①滾壓直螺紋接頭的混凝土保護層厚度，應滿足現行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》中受力鋼筋保護層最小厚度的要求，且不得小于15 mm。②受力鋼筋滾壓直螺紋接頭位置應相互錯開。在任一接頭中心至長度為鋼筋直徑的35倍的區(qū)段內，有接頭的受力鋼筋截面面積占鋼筋總截面面積的百分率，應符合下列規(guī)定:a）受拉區(qū)的受力鋼筋接頭百分率不宜超過50%；b）接頭宜避開有抗震設防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密區(qū)，當無法避開時，接頭的百分率不應超過50%；c）受壓區(qū)和裝配式構件中鋼筋受力較小部位，接頭百分率可不受限制。③根據待連接鋼筋的實際情況，選擇好套筒的型號、絲扣方向，并及時調整因下料、加工絲頭、隨機切斷抽驗檢驗而切短了的鋼筋。

4.2 人員準備

所有從事等強剝肋滾壓直螺紋絲頭的加工、連接的操作人員,必須經過嚴格的專業(yè)技術培訓，經考核合格,并獲得相應的上崗證書方可上崗作業(yè)，嚴禁無證人員串崗、代崗。

4.3 主要機具

等強剝肋滾壓直螺紋所用的主要機具有砂輪切割機、直螺紋成型機、力矩扳手等。

4.4 主要施工方法

1）工藝流程:下料、平頭→剝肋滾壓螺紋→絲頭檢驗→利用套筒連接→接頭檢驗→完成。

2）接頭施工

①切割下料

端部不直的鋼筋要預先調直,按規(guī)程要求，切口的端面應與軸線垂直,不得有馬蹄形或撓曲。因此，刀片式切斷機和氧氣吹割都無法滿足加工精度的要求，只能采用砂輪切割機，按配料長度逐根進行切割。

②加工絲頭

a）絲頭的加工過程是:將待加工鋼筋夾持在設備的臺鉗上，開動機器，扳動進給裝置，動力頭向前移動，開始剝肋滾壓螺紋，等滾壓到調定位置后，設備自動停機并反轉，將鋼筋端部退出動力頭，扳動進給裝置將設備復位，鋼筋絲頭即加工完成。

b）加工絲頭時，應采用水溶性切削液，當氣溫低于0℃時，應摻入15%～20%亞硝酸鈉。嚴禁用機油作切削液或不加切削液加工絲頭。

c）絲頭加工長度為標準型套筒長度的1/2至5 mm，其公差為+2P（P為螺距）。

d）操作工人檢查絲頭的加工質量,每加工10個絲頭用通、止環(huán)規(guī)檢查一次。

e）經自檢合格的絲頭，應由項目部專職質檢員再隨機抽樣進行檢查，切去不合格的絲頭，查明原因重新加工螺紋。

f）檢查合格的絲頭應加以保護，在其端頭加帶保護帽或用套筒擰緊，按規(guī)格分類堆放整齊。

③現場連接加工

a）連接鋼筋時，鋼筋規(guī)格和套筒的規(guī)格必須一致，鋼筋和套筒的絲扣應干凈、完好無損。

b）采用預埋接頭時，連接套筒的位置、規(guī)格和數量應符合設計要求。帶連接套筒的鋼筋應固定牢，連接套筒的外露端應有保護蓋。

c）滾壓直螺紋接頭應使用管鉗和力矩扳手進行施工,將兩個鋼筋絲頭在套筒中間位置相互頂緊，接頭擰緊力矩應符合規(guī)范規(guī)定。力矩扳手的精度為±5%。

d）經擰緊后的滾壓直螺紋接頭應刷上紅漆作標識，單邊外露絲扣長度不應超過2P。

5 質量控制措施

1）技術合作單位提供套筒的有效型式檢驗報告，絲扣加工時，鋼筋端部必須平整，若進場鋼筋端部發(fā)現不平整的，需用砂輪切割機切割20 mm左右，以保證端部平整，鋼筋配料切割全部采用砂輪切割機。

2）鋼筋連接作業(yè)開始前及施工過程中，應對每批進場鋼筋進行接頭連接工藝檢驗，工藝檢驗應符合下列要求:

①每種規(guī)格的鋼筋連接接頭試件不應少于三根。

②接頭試件的鋼筋母材應進行抗拉強度檢驗。

③現場檢驗應進行擰緊力矩檢驗和單向拉伸強度試驗。施工中要注重對切割下料、螺紋加工的外觀檢查驗收工作。嚴格把好自檢、交接檢和專職檢驗的過程控制關。

④用力矩扳手按規(guī)定的接頭擰緊力矩值抽檢接頭的施工質量。抽檢數量為:梁、柱構件按接頭數的15%,且每個構件的接頭抽檢數不得少于一個;基礎、墻、扳構件，每100個接頭為一個驗收批，不足100個也作為一個驗收批，每批抽檢3個接頭。抽檢的接頭應全部合格，如有一個接頭不合格，則該驗收批應逐個檢查并擰緊。

⑤滾壓直螺紋接頭的單向拉伸強度試驗按驗收批進行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭，以500個為一個驗收批進行檢驗和驗收，不足500個也作為一個驗收批。

3）絲扣加工長度控制

絲扣加工長度應為鋼筋直徑的1.1倍，加工時要及時測量絲扣長度,發(fā)現長度不足或過長時，要調整套絲長度控制限位板,以達到標準要求為止，過長時，采用砂輪切割機割去長出的絲扣。

4）連接扭矩控制措施

套筒連接扭矩采用扭矩扳手控制，每個接頭都必須達到規(guī)定的扭緊力矩，當天安裝的鋼筋接頭需當天擰緊。在檢查中，發(fā)現一個接頭的扭緊力矩不達到要求，則對該員工施工批的所有接頭進行檢查，并做好檢查記錄，若發(fā)現同一名員工有兩次施工中出現連接擰緊扭矩不達標的，則禁止該員工在本工程中再次操作套筒連接技術施工。

6 應用體會及效益分析

HRB 400新Ⅲ級熱軋鋼筋強度高，設計強度值比Ⅱ級鋼筋提高18%，可提高鋼筋混凝土的強度和建筑物的結構安全性，對高層建筑和有抗震要求的工程作用尤其顯著。直螺紋接頭具有良好的技術性能，成本低，接頭強度高（具有良好的單向拉伸性能、高應力反復拉壓性能和大變形反復拉壓性能，能充分發(fā)揮鋼筋強度），質量穩(wěn)定（與焊接工藝相比,不存在熱影響區(qū)，不影響鋼筋母材性能）。

本工程共采用HRB 400級鋼筋5 200噸，比Ⅱ級鋼筋節(jié)約鋼材250多噸,按當時鋼筋市場價計算，