HRB400级钢筋直螺纹机械连接技术分析

于宇宙

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450000）

HRB400级钢筋直螺纹机械连接技术分析

于宇宙

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450000）

这里介绍了某工程应用HRB400级钢筋直螺纹机械连接，阐述了操作流程、技术要点和质量控制措施，对HRB400级钢筋应用的效益情况进行了分析。

RB400级钢筋；直螺纹；机械连接；操作流程；技术要点；质量控制；效益分析

1 工程概况

某工程为框架-剪力墙结构，地下室2层、地上25层，结构梁、柱主筋选用HRB400级钢，结构梁、柱粗直钢筋规格＞Ф25 mm采用剥肋直螺纹套筒连接。

2 HRB400级钢筋施工技术要点分析

1）钢筋原材料和套筒的质量控制。

2）丝扣应按规范要求严格检查，端部要平整，套丝操作时，台钳在夹紧前必须将钢筋限位挡铁顶紧，以防套丝过长。

3）正确使用力矩扳手，连接扭紧力矩应达到规定的扭紧力矩。

4）粗直钢筋剥肋直螺纹的技术创新点是在粗直钢筋端部加工丝扣，二根钢筋与高强度钢质螺扣套筒采用丝扣咬合力连接，以达到粗直钢筋等强度连接的目的，保证粗直径钢筋接头质量。

3 HRB400级钢筋连接与施工技术要求

HRB400级热轧带肋钢筋是指屈服强度为400 N/mm2的钢筋。当钢中加入微量合金元素V、Ti或Nb后可使晶粒细化，改善延性，碳含量降低，而钢筋屈服强度提高,并具有良好的可焊性。HRB400级钢筋是目前国内重点推广的新钢种之一，它包含20 MnSiV、20 MnSiNb和20 MnTi三个品种。在国内得到越来越多的应用。由于钢筋两面带有纵肋，给开盘矫直造成一定影响,应防止表面严重擦伤,且钢筋的弯曲度应满足标准规定。HRB 400级热轧带肋钢筋的技术指标应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499的规定。

4 HRB400级钢筋施工操作要点

4.1 施工准备

1）材料准备。连接的钢筋母材应具有出厂合格证和力学性能检验报告，所有检验结果应符合现行规范的规定和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，本工程选择优质炭素结构钢套筒，其抗拉承载力标准值应大于等于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的2.2倍。+5 mm套筒有保护盖，保护盖上注明套筒的规格。套筒在运输、储存过程中，要防止锈蚀和沾污。

2）技术准备。在进行钢筋翻样时，应综合考虑以下几个问题:①滚压直螺纹接头的混凝土保护层厚度，应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》中受力钢筋保护层最小厚度的要求，且不得小于15 mm。②受力钢筋滚压直螺纹接头位置应相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍的区段内，有接头的受力钢筋截面面积占钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定:a）受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%；b）接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区，当无法避开时，接头的百分率不应超过50%；c）受压区和装配式构件中钢筋受力较小部位，接头百分率可不受限制。③根据待连接钢筋的实际情况，选择好套筒的型号、丝扣方向，并及时调整因下料、加工丝头、随机切断抽验检验而切短了的钢筋。

4.2 人员准备

所有从事等强剥肋滚压直螺纹丝头的加工、连接的操作人员,必须经过严格的专业技术培训，经考核合格,并获得相应的上岗证书方可上岗作业，严禁无证人员串岗、代岗。

4.3 主要机具

等强剥肋滚压直螺纹所用的主要机具有砂轮切割机、直螺纹成型机、力矩扳手等。

4.4 主要施工方法

1）工艺流程:下料、平头→剥肋滚压螺纹→丝头检验→利用套筒连接→接头检验→完成。

2）接头施工

①切割下料

端部不直的钢筋要预先调直,按规程要求，切口的端面应与轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。因此，刀片式切断机和氧气吹割都无法满足加工精度的要求，只能采用砂轮切割机，按配料长度逐根进行切割。

②加工丝头

a）丝头的加工过程是:将待加工钢筋夹持在设备的台钳上，开动机器，扳动进给装置，动力头向前移动，开始剥肋滚压螺纹，等滚压到调定位置后，设备自动停机并反转，将钢筋端部退出动力头，扳动进给装置将设备复位，钢筋丝头即加工完成。

b）加工丝头时，应采用水溶性切削液，当气温低于0℃时，应掺入15%～20%亚硝酸钠。严禁用机油作切削液或不加切削液加工丝头。

c）丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2至5 mm，其公差为+2P（P为螺距）。

d）操作工人检查丝头的加工质量,每加工10个丝头用通、止环规检查一次。

e）经自检合格的丝头，应由项目部专职质检员再随机抽样进行检查，切去不合格的丝头，查明原因重新加工螺纹。

f）检查合格的丝头应加以保护，在其端头加带保护帽或用套筒拧紧，按规格分类堆放整齐。

③现场连接加工

a）连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。

b）采用预埋接头时，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢，连接套筒的外露端应有保护盖。

c）滚压直螺纹接头应使用管钳和力矩扳手进行施工,将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧力矩应符合规范规定。力矩扳手的精度为±5%。

d）经拧紧后的滚压直螺纹接头应刷上红漆作标识，单边外露丝扣长度不应超过2P。

5 质量控制措施

1）技术合作单位提供套筒的有效型式检验报告，丝扣加工时，钢筋端部必须平整，若进场钢筋端部发现不平整的，需用砂轮切割机切割20 mm左右，以保证端部平整，钢筋配料切割全部采用砂轮切割机。

2）钢筋连接作业开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验，工艺检验应符合下列要求:

①每种规格的钢筋连接接头试件不应少于三根。

②接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度检验。

③现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。施工中要注重对切割下料、螺纹加工的外观检查验收工作。严格把好自检、交接检和专职检验的过程控制关。

④用力矩扳手按规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。抽检数量为:梁、柱构件按接头数的15%,且每个构件的接头抽检数不得少于一个;基础、墙、扳构件，每100个接头为一个验收批，不足100个也作为一个验收批，每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格，如有一个接头不合格，则该验收批应逐个检查并拧紧。

⑤滚压直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验和验收，不足500个也作为一个验收批。

3）丝扣加工长度控制

丝扣加工长度应为钢筋直径的1.1倍，加工时要及时测量丝扣长度,发现长度不足或过长时，要调整套丝长度控制限位板,以达到标准要求为止，过长时，采用砂轮切割机割去长出的丝扣。

4）连接扭矩控制措施

套筒连接扭矩采用扭矩扳手控制，每个接头都必须达到规定的扭紧力矩，当天安装的钢筋接头需当天拧紧。在检查中，发现一个接头的扭紧力矩不达到要求，则对该员工施工批的所有接头进行检查，并做好检查记录，若发现同一名员工有两次施工中出现连接拧紧扭矩不达标的，则禁止该员工在本工程中再次操作套筒连接技术施工。

6 应用体会及效益分析

HRB 400新Ⅲ级热轧钢筋强度高，设计强度值比Ⅱ级钢筋提高18%，可提高钢筋混凝土的强度和建筑物的结构安全性，对高层建筑和有抗震要求的工程作用尤其显著。直螺纹接头具有良好的技术性能，成本低，接头强度高（具有良好的单向拉伸性能、高应力反复拉压性能和大变形反复拉压性能，能充分发挥钢筋强度），质量稳定（与焊接工艺相比,不存在热影响区，不影响钢筋母材性能）。

本工程共采用HRB 400级钢筋5 200吨，比Ⅱ级钢筋节约钢材250多吨,按当时钢筋市场价计算，