剥肋滚压直螺纹连接技术在核电工程中的应用

张 衡

(中广核工程有限公司，广东 深圳 518124)



剥肋滚压直螺纹连接技术在核电工程中的应用

张 衡

(中广核工程有限公司，广东 深圳 518124)

介绍了剥肋滚压直螺纹连接技术的工艺原理，并以某核电工程为例，阐述了剥肋滚压直螺纹连接的施工工艺流程及技术要点，指出该技术具有连接强度高、速度快、适应范围广等优点，值得推广应用。

钢筋，滚压直螺纹连接，施工工艺

1 剥肋滚压直螺纹连接介绍

1)剥肋滚压钢筋直螺纹连接技术是先通过剥切钢筋横肋和纵肋对钢筋端头进行整行，使钢筋端头在滚压螺纹前的柱体直径达到相同尺寸后滚压出相应规格的螺纹，然后通过带内螺纹的套筒将两根钢筋连接牢固的连接方法。直螺纹套筒规格主要为φ16～φ40，其具体尺寸见图1和表1(φ16直螺纹套筒用的很少)。

表1 钢筋直螺纹套筒尺寸表

钢筋直径螺纹尺寸I/mmL/mmD/mm20M21×2.530603122M23×2.532.5653325M26×335703928M29×340804432M33×345904936M37×3.549985440M41×3.552.510559

2)钢筋等强度直螺纹连接技术是以前国际通常采用的机械连接技术，目前现有的墩粗直螺纹连接技术和滚压直螺纹连接技术，施工缺点较多。为了解决此问题，目前出现了剥肋滚压钢筋直螺纹连接技术。另外核电站建造由于关系到核安全文化，大部分厂房的结构设计复杂，厂房内大型设备多，所以好多厂房钢筋型号多且钢筋直径大，特别是核岛筏基基础，大部分钢筋为直径40 mm的三级钢，筏基基础厚度高达5.5 m，钢筋重量近千吨。如果钢筋搭接采取焊接、绑扎等以前的钢筋连接技术，不但工期长，施工难度大，而且施工质量风险高，剥肋滚压直螺纹连接技术实施后，效率大大提高，节省了工期，钢筋施工质量大大提高，同时也节约了成本。

2 剥肋滚压钢筋直螺纹丝扣及直螺纹套筒接头分类

1)滚轧钢筋直螺纹丝扣分为正丝和反丝，在钢筋可以转动的情况下可将直螺纹套筒连接的两端钢筋丝扣同时滚轧成正丝或反丝；在钢筋不能转动而要求调节钢筋内力的场合可将直螺纹套筒连接的两端钢筋丝扣滚轧成一端正丝和一端反丝；

2)直螺纹套筒接头视其受力部位的不同和建筑物的重要性分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，接头的抗拉强度要求达到或超过被连接钢筋母材抗拉强度的标准值，并具有高延性及反复拉压性能。

3 剥肋滚压直螺纹连接技术工艺原理

将钢筋连接部分剥肋滚压成螺纹，利用验收合格的机械套筒进行连接，从而实现了等强度连接。

4 剥肋滚压直螺纹连接工艺流程

1)钢筋丝头加工流程：钢筋端面进行切平→滚压出合格螺纹→丝头验收→丝头保护。

2)钢筋连接流程:钢筋安装就位→取下钢筋保护帽和套筒保护盖→拧头紧固→作标识→验收。

3)操作要点。a.钢筋安装就位。将加工检验合格的钢筋放置到施工位置。b.接头紧固。使用力矩扳手对接头进行紧固。c.作标记。对已经施工完的接头进行质量检验。

4)钢筋验收。按照核电技术规格书要求，对于已经施工完成待检查的钢筋机械接头，前5批每200个为一批，如果检验合格，每500个为一批，都合格后每1 000个为一批。必要时将上述各批分成小批，以便使某一施工阶段浇筑混凝土前与该阶段相应的所有接头能得到验收，对每一小批必须在同类型接头上进行拉力试验。

5 剥肋滚压直螺纹连接技术在核电钢筋工程中的应用

1)该技术几乎适用于一切工况，在粗直径28以上(含Ф28)钢筋工程施工中用此技术的优越性尤其显著。

2)在核电钢筋工程中，大部分钢筋在32 mm～40 mm HRB335,HRB400之间，且钢筋非常密集，焊接和锥螺纹连接质量难以保证，套筒挤压连接太贵也不方便，使用该剥肋滚压直螺纹接头是最佳选择，因为滚压直螺纹接头具有接头强度高(100%发挥钢筋强度)、连接速度快(连接一个套筒只需1 min左右)、操作方便(不受较小施工空间的限制，只需用扳手拧紧即可)，见图2。

3)在大型底板或楼板以及墙体钢筋工程中，水平钢筋过长、过密，不易转动或带弯钩以及弯曲钢筋无法转动时，通过转动套筒连接钢筋即可。

4)钢结构若需与钢筋连接牢固时，滚轧直螺纹接头亦起到至关重要的作用，因Ⅱ级和Ⅲ级钢筋的可焊性较差，若直接将Ⅱ级或Ⅲ级钢筋与钢结构焊接，则连接的强度很难保证，如通过用半个等直径的直螺纹套筒先与钢筋的一端连接牢固，然后再将直螺纹套筒与钢结构焊接牢固，则焊接质量很容易保证，如图3所示。

5)当板较薄，而墙体插筋较粗，若全采用钢筋带弯钩锚入板内，必然会给施工带来很大的不便，在核电工程中此种情况特别多，若用锚固板代替该粗直径钢筋锚入板内的弯钩部分，会使施工工期大大缩短，而且施工质量亦有保证。具体做法是：通过半个直螺纹套筒与粗直径的钢筋连接上，然后将此连接上钢筋的半个直螺纹套筒与锚板焊上，具体做法有两种，详见图4，图5。

6)对弧形(或异形)钢筋连接采用将两端弧形(或异形)钢筋加工为正反丝扣，施工时通过旋转套筒将两端钢筋连接上，详见图6。

7)在偏僻地域条件，水下、高空施工环境，剥肋滚压直螺纹接头皆有其优势，因它不受风、雨、停电状态、水下、超高环境的影响。

8)在粗直径且较长的钢筋笼施工中，因重而长，会影响钢筋笼的吊装质量和影响工期甚至有些根本就无法吊装，可利用滚轧直螺纹接头将钢筋笼分为两段对接吊装施工，非常方便，而且节约工期，具体方法是：先在地面将两段钢筋笼预接(两段钢筋的直螺纹套丝一正一反)，两段钢筋笼必须用固定筋固定牢固，并将同一竖向钢筋的两段分别编上同一编号，吊装前将两个钢筋笼拆开。施工过程中，在两段钢筋笼对接前，先将直螺纹套筒套于下段钢筋笼上(不要拧紧，固定套筒即可)，上段钢筋对准与下段同一编号钢筋的套筒并置于其上，通过同时拧紧连接两段钢筋笼的直螺纹套筒以达到将两段钢筋笼连成整体的目的。

9)在大体积混凝土温度收缩缝之间主筋的连接既方便快速，又可抵抗温度应力的影响。

10)在核电工程中常常遇到二次浇灌洞或墙的钢筋施工，设备或管道安装完后需将二次浇灌洞或墙的钢筋施工上，对一根第二阶段施工钢筋只需一个接头时，采用提前预留滚轧直螺纹接头的方法就非常方便，施工时把塑料保护帽揭开，只需将第二阶段施工钢筋插入预留的套筒内，用扳手拧紧即可，详见图7。

但对一根第二阶段施工钢筋需两个接头时，用该方法最多只能保证一个连接接头的施工(指第二阶段施工钢筋较长，一般在2 m以上时；对第二阶段施工钢筋小于2 m时，用此法一个接头都不能连接上，两个接头都只能采用焊接或冷挤压套筒连接)，而另一个接头只能采用焊接或冷挤压套筒连接，因第二阶段施工钢筋与一端预留接头钢筋用直螺纹套筒连接上后，另一端第二阶段施工钢筋与原预留钢筋已基本靠拢，直螺纹套筒已无法进入此两钢筋之间，详见图8。

6 剥肋滚轧直螺纹连接的优点

连接强度高、速度快；等强级接头，100%发挥钢筋强度甚至超过钢筋强度；应用范围广，生产效率高、适应性高。

7 剥肋滚压直螺纹接头的局限性

从以上内容可以看出，滚轧直螺纹连接的确有很大的优越性，但并非什么情况下都用此接头，得看具体的工程情况，从工程进度控制、成本控制、质量控制三方面出发，分清该接头适用范围，如该接头只能用于直径为16 mm～50 mm HRB335，HRB400的钢筋，多数用于28 mm～40 mm HRB335，HRB400的钢筋(含28 mm)，若在直径小于16 mm的钢筋施工中就不能用此方法了，再者直径16 mm～25 mm HRB335,HRB400(含Ф25)的钢筋，若能用焊接和搭接的还是尽量用焊接和搭接，因为一个Ф25滚轧直螺纹套筒价格比闪光对焊接、绑扎搭接要高，另外钢筋越小，滚轧直螺纹套筒接头与焊接和搭接头的成本差距越大，当然，施工中不能单纯的从经济角度出发，应综合考虑才能达到最佳效益。

8 剥肋滚压直螺纹套筒连接的推广

该技术在目前现行钢筋已有连接基础上大幅提高，拥有接头强度高、和母材同强度、连接质量稳定等特点，对确保施工质量、成本控制等具有重大意义。目前该接头已较为广泛地用于桥梁、大厦、核电、水电站等大型工程，作为工程技术人员都应该掌握此种新工艺，对以后的工程建设带来好的效益，并应全力推广此技术。

[1] JGJ 107—2016，钢筋机械连接通用技术规程[S].

[2] JG 163—2004，滚轧直螺纹钢筋连接接头[S].

[3] 《建筑施工手册(第五版)》编委会.建筑施工手册[M].第5版.北京：中国建筑工业出版社，2013.

The application of rib-peeling roll-press thread conjunction technology in nuclear power engineering

Zhang Heng

(China Nuclear Power Engineering Limited Company, Shenzhen 518124, China)

This paper introduced the process principle of rib-peeling roll-press thread conjunction technology, and taking a nuclear power engineering as an example, described the construction process and technical key points of rib-peeling roll-press thread conjunction, pointed out that this technology had high connection strength, quickly speed, adapt to wide range and other advantages, worthy of application.

steel bar, roll-press thread conjunction, construction technology

1009-6825(2016)34-0099-03

2016-09-20

张 衡(1978- )，男，工程师

TU745

A