高强钢筋直螺纹连接的发展与工程应用

文/黄松 中建一局集团第二建筑有限公司 北京 102600

1、推广高强钢筋使用的意义

世界资源总量排名我国位居第三，我国国情理论上属地大物博，但按照人均资源占有量统计，我国人均资源占有量不及世界水平的1/2，，而在近十年的建筑能耗中，钢材的消耗量十分巨大，2007年至2017年期间，我国钢材实际产量达到惊人的76.42亿吨。而建筑业钢材消耗达到了总产量的40%以上，约计30.57亿吨，要想实现我国经济、社会、环境的可持续发展，尽快使我国混凝土结构用钢筋实现与国际接轨，建筑业就必须要走创新、节约发展道路，淘汰低强度高耗能的普通钢筋，积极推广高强钢筋的应用。

2、高强钢筋的国内外发展及现状

高强钢筋是指抗拉屈服强度达到400兆帕级及以上的钢筋，具有强度高、延伸性好、稳定性好、强区比高、综合性能优的特点。经对各类结构应用高强钢筋的比对与测算，在考虑构造等因素后，平均可减少钢筋用量约12%～18%，具有很好的节材作用。按房屋建筑中钢筋工程节约的钢筋用量考虑，土建工程每平方米可节约25～38元。因此，推广与应用高强钢筋的经济效益也十分巨大。在一般的建筑结构体系中，同等荷载下，使用的钢筋和混凝土的强度等级越高，结构构件体积就会相应越小，建筑原材料的用量就会更加节约，工程造价也会随之降低，我国几年前还广泛应用HRB335钢筋，但在国外早已淘汰，一些先进的工业化国家，早在20世纪90年代初就开始开发使用HRB500级钢筋，我国其实早在2002年4月1日就将HRB400级钢筋作为我国建筑结构使用的主力钢筋，但其用量一直不足市场份额的20%，2011年7月1日《混凝土结构设计规范》实施后要求增加500MPa级带肋钢筋，强制取消235MPa级钢筋。可以看出国家政府对减少钢筋用量、提高工程质量、节约能源相当重视。高强钢筋的应用可以明显提高结构构件的配筋效率。在大型公共建筑中，普遍采用大柱网与大跨度框架梁，若对这些大跨度梁采用400MPa、500MPa级高强钢筋，可有效减少配筋数量，有效提高配筋效率，并方便施工。随着品种的多样性，质量的技术不断创新、超越、深化，提高，希望HRB400及以上高强钢筋站稳脚跟，成为建筑业使用的主力钢筋。

3、高强钢筋直螺纹连接技术要求及工程应用

高强钢筋直螺纹连接主要技术内容包括：

3.1 高强钢筋直螺纹丝头加工。高强钢筋直螺纹加工工艺流程是首先将高强钢筋端部用专用圆弧切断机平切，使高强钢筋端头平面与高强钢筋中心线基本垂直；其次用钢筋直螺纹成型机直接加工高强钢筋端头直螺纹，直螺纹加工完成后用环通规和环止规检验丝头直径是否符合要求；最后用高强钢筋螺纹保护帽对检验合格的直螺纹丝头进行保护。

3.2 直螺纹连接套筒设计、加工和检验验收应符合行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T163的有关规定。套筒外表面可为加工表面或自然表面等，应无肉眼可见裂纹或其他缺陷，套筒外圆及内孔应有倒角，且套筒表面有规定的标志与标记，强度、变形、疲劳都应符合规定。根据冶炼工艺不同，接头分为三种等级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ接头。Ⅰ接头的极限抗拉强度要求至少达到1.1倍高强钢筋的极限抗拉强度，Ⅱ接头至少达到1倍高强钢筋的极限抗拉强度，Ⅲ接头至少达到1.25倍高强钢筋的屈服强度标准值。随着我国的冶炼技术的创新与发展，当接头面积百分率不大于50%时，采用Ⅰ、Ⅱ接头时，可不考虑接头位置。这一举措将大大的再次节约我国的限有资源。

3.3 高强钢筋直螺纹连接。高强钢筋直螺纹连接工艺流程是用连接套筒先将带有直螺纹丝头的两根待连接高强钢筋使用管钳或安装扳手施加一定拧紧力矩旋拧在一起，然后用专用扭矩扳手校核拧紧力矩，使其达到行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107规定的各规格接头最小拧紧力矩值的要求，并且使高强钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧，标准型、正反丝型、异径型接头安装后的单侧外露螺纹不宜超过2P，对无法对顶的其他直螺纹接头，应附加锁紧螺母、顶紧凸台等措施紧固。

3.4 高强钢筋直螺纹加工设备应符合行业标准《钢筋直螺纹成型机》JG/T146的有关规定。各机构工作应平稳、可靠、准确，台钳夹持高强钢筋应牢固，工作时高强钢筋不得有松动现象，空载时耳边噪声不应大于71dB，工作时耳边噪声不应大于80dB，金属表面应有必要的防锈处理，铸件表面应光洁平整，产品标牌及控制面板字迹应清楚，不得有刻痕，脱漆，安装应牢固可靠。

3.5 高强钢筋直螺纹接头应用、接头性能、试验方法、型式检验和施工检验验收，应符合行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。对接头的每一验收批，应在工程结构中随机截图3个接头试件做极限抗拉强度试验，当3个接头试件的极限抗拉强度均符合要求是方可评定为合格，若出现不合格现象，再取6个试件进行复验，若复验再次不合格，该验收批评为不合格，本人参与泸州某项目，采用一级接头的高强钢筋直螺纹连接未出现不合格现象。

结语：

作为一项建筑业新技术的推广应用，高强钢筋直螺纹接连技术在钢筋连接中的使用不仅节约了大量的钢材，对应钢材冶炼锁需要的资源也相应减少，产生的社会效益、经济效益显著，这是利国利民的好事，因此，推广高强钢筋的直螺纹连接势在必行。