鋼筋剝肋滾軋直螺紋連接技術在新城花園高層住宅中的應用

日照市新城花園小區二期由A、B、C三座高層住宅組成，其中A座于06年3月開工建設，其主體混凝土結構中鋼筋連接（Φ16以上）是采用直螺紋機械連接技術，此項連接方式在日建施工的高層住宅中首次采用。以往螺紋鋼筋（Φ16以上）在連接技術上，原始做法是；搭接綁扎、手工電弧焊、閃光對焊、電渣壓力焊等。近10年來，閃光對焊、電渣壓力焊已成為我市螺紋鋼筋主要連接手段；其特定條件的影響，如焊機受到工地電源容量（100KVA）的影響和工人操作技能的影響，導致焊接質量不容易控制。另外，閃光對焊和電渣壓力焊在高大建筑工程中的垂直鋼筋的立焊連接中，需要很長的電纜和很強的工作電流才能保證焊接質量。而且焊接速度受工作條件及電源條件的影響也很大。而鋼筋剝肋滾軋直螺紋連接，克服了傳統作法的不足，設備功率僅為3－4KW，節約能源，操作簡單，施工現場的施工條件也及易滿足要求。

剝肋滾壓直螺紋連接技術是采用專門的滾壓機床將鋼筋絲頭通過剝肋、滾壓、螺紋自動一次成型直螺紋，由于螺紋底部鋼筋原材沒有被切削掉，而是被滾壓擠密，鋼筋產生加工硬化，提高了原材強度，從而實現了鋼筋等強度連接的目的。此技術操作簡單，加工工序少，接頭穩定可靠，精度高，不存在虛假螺紋，連接質量可靠穩定，施工便捷。如采用原有做法（如閃光對焊或電渣壓力焊），鋼筋接頭焊接質量的抽查數量較多（驗收規范的規定要求）；既增加了焊接接頭，鋼筋浪費也較大。國家相關驗收規范有如下規定：鋼筋閃光對焊和電渣壓力焊的接頭質量檢查數量，應以300個同級別鋼筋接頭作為一批。閃光對焊接頭作力學性能試驗時，應從每批接頭中隨機切取6個試件，其中3個做拉伸試驗，3個做彎曲試驗。而在直螺紋連接接頭的現場檢驗批驗收，同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規格接頭，以500個為一個驗收批進行檢驗與驗收，不足500個也作為一個驗收批(JGJ107-2003規定)。對接頭的每一驗收批，必須在工程中隨機截取3個接頭試件作為抗拉強度試驗，不做彎曲試驗，這就減少了人力、物力的消耗且還保證了接頭質量。

下面根據剝肋滾壓直螺紋連接技術的技術特點和此項技術在新城花園小高層施工中的實際應用情況，總結介紹一下此項技術：

一、工藝原理

將鋼筋待連接部分剝肋滾壓成螺紋，利用連接套筒進行連接，使鋼筋絲頭與連接套筒連接為一體，從而實現了等強度連接的目的。

二、工藝流程及操作要點

鋼筋絲頭加工，工藝流程如下：

操作要點：

鋼筋端面平頭：平頭的目的是讓鋼筋端面與母材軸線方向垂直，宜采用砂輪切割機或其他專用切斷設備，嚴禁氣割。

剝肋滾壓螺紋：使用鋼筋剝肋滾壓直螺紋機將待連接鋼筋的端頭加工成螺紋。

絲頭質量檢驗：操作者對加工的絲頭進行的質量檢驗。

帶帽保護：用專用的鋼筋絲頭保護帽或連接套筒將鋼筋絲頭進行保護，防止螺紋被磕碰或被污物污染。在新城花園小高層A座施工中曾出現因搬運不當導致部分保護帽脫落現象，結果造成螺紋接頭很快污染、銹蝕。

絲頭質量抽檢：對自檢合格的絲頭進行的抽樣檢驗。

存放待用：按規格型號及類型進行分類碼放。

鋼筋就位：將絲頭檢驗合格的鋼筋搬運至待連接處。

接頭擰緊：使用扳手或管鉗等工具將連接接頭擰緊。

作標記：對已經擰緊的接頭作標記，與未擰緊的接頭區分開。

施工檢驗：對施工完的接頭進行的質量檢驗，經現場檢驗連續三個驗收批抽樣試件抗拉強度試驗一次合格率均100%。

三、滾軋直螺紋連接技術產品特點：

1、接頭強度大于母材強度，達到JGJ107-2003標準規定的I級接性能指標及相關國際標準要求，接頭不受結構部位和連接方向限制，安全度高，且由專業生產廠家供貨，質量有保證。

2、接頭通過了200 次疲勞試驗，抗疲勞性好。

3、螺紋牙型好，精度高，連接質量穩定可靠。

4、連接套筒采用數控機床（CNC）加工，質量穩定，精度高。

5、操作簡單，現場連接方便，加工效率高。由于此項技術是在我公司所承建的項目中是首次采用，所以在使用初期，工人還處于適應階段，使用一段時間之后，普遍反映“一學就會”、“效果很好”。

6、應用范圍廣，適用于直徑16－50mm Ⅲ級鋼筋在任意方向同、異徑的連接，對彎折鋼筋、固定鋼筋、鋼筋籠等不能轉動鋼筋的場合，正反絲扣型接頭用途非常廣。新城花園小高層A座施工中，采用異直徑連接的接頭有940個，同直徑連接的接頭4318個， 直螺紋連接較搭接綁扎連接或焊接接頭連接效果非常理想。

（見圖1，圖2）

7、施工速度快，螺紋加工提前制作，現場裝配作業。

8、無污染、施工安全可靠，節約能源，設備功率僅為3－4KW。

四、采用直螺紋接頭經濟、社會效益分析：

1、 接頭質量

由于絲頭的加工是先將鋼筋的橫縱肋剝掉，使滾壓螺紋前鋼筋柱體尺寸一致，因此滾壓出的螺紋精度高，直徑大小一致，接頭質量穩定性好。其次，接頭性能不受擰緊力矩影響，少擰1～2扣，均不會對接頭造成明顯損害，省去了用力矩扳手檢測這一道工序，對勞動者素質及檢測工具的依賴性明顯減少， 同時也提高了施工效率。

2、Ⅲ級鋼筋的連接

由于滾壓直螺紋連接絲頭的加工只對鋼筋的表面進行硬化，絲頭的加工對鋼筋的延性影響不大，通過大量的工程應用，連接接頭不會出現脆斷的現象，適用于Ⅲ級鋼的連接。

3、現場施工速度

鋼筋絲頭可以提前制作，現場施工裝配作業。與焊接及擠壓連接相比，現場施工速度大大提高。與電弧搭接焊相比，直螺紋連接降低了鋼筋綁扎的勞動強度，大幅提高施工速度，降低工程人工費；

4、 絲頭加工速度

由于剝肋、滾壓螺紋兩道工序使用一臺設備一次裝卡即可完成鋼筋絲頭的加工，加工速度快，一個絲頭只需30－50s，設備資金投入量少。從施工現場所反映的情況來看，由于工序簡單，省時省力，工人對此項技術接受比較快。

5、 經濟效益好

耗電少，不需專用配電，無明火作業，不污染環境和鋼筋，能全天候施工。鋼筋連接的鋼套筒平均10元／個，加上絲頭的加工費用約11元／個，與搭接綁扎連接相比，按連接1000只Φ25直螺紋接頭計算，節約鋼材1t。新城花園小高層使用各種接頭共5258個，經濟效益非常明顯。

6、 節約能源

設備功率僅為3--4KW。與電弧搭接焊相比，按連接1000只Φ25直螺紋接頭計算，節電3000 kwh。

7、 有利于環境保護

直螺紋連接無噪聲污染，無油污污染、無煙塵和弧光污染、有利于保護勞動者身體健康和施工現場的文明整潔。

五、材料

1.連接用鋼筋應符合《鋼筋混凝上用熱軋帶肋鋼筋》GB1499-1998 要求。

2.連接套筒應采用優質碳素結構鋼或其他經型式檢驗確定符合要求的鋼材。

六、機械設備

1.鋼筋剝肋滾壓直螺紋機。

鋼筋剝肋滾壓直螺紋機用于加工鋼筋絲頭，由北京建茂建筑設備有限公司研制開發并生產。該設備集鋼筋剝助及螺紋滾壓于一身，一次裝卡即可完成兩道工序，它主要由臺鉗、剝肋機構、滾絲頭、減速機、冷卻系統、電器系統、機座等組成。該機構思新穎，性能優良，成型螺紋精度高，滾輪壽命長，目前鋼筋剝肋滾壓直螺紋機已大批量生產。

2.限位擋鐵。對鋼筋的夾持位置進行限位，型號劃分與鋼筋規格相同。

3.螺紋環規。用于檢驗鋼筋絲頭的專用量具。

4.力矩扳手及普通扳手。

5.輔助機具。砂輪切割機，用于鋼筋端面平頭。

七、勞動組織及安全

1.勞動組織。

（1）加工絲頭每臺設備3人，1 人操作設備，2人搬運鋼筋。

（2）連接鋼筋每組2-3人。

2.安全。

（1）參加絲頭加工及連接施工的人員必須進行技術培訓，經考核合格后，方可上崗操作。在新城花園工地采用此項技術之前，我們會同熟悉此項技術的廠家技術人員對現場專業施工人員進行了培訓，考核不能達到要求的不允許參與施工。（2）進行高處作業的操作人員，應遵守國家頒布的《建筑安裝工程安全技術規程》。

結束語:

剝肋滾壓直螺紋連接技術應用于新城花園小高層的施工，在確保鋼筋接頭質量、改善施工環境、提高工作效率、保證工程進度等方面具有明顯的優勢，也大大提高了經濟效益。隨著我國Ⅲ級鋼筋的大量推廣使用，鋼筋機械連接接頭所占比例將逐漸增大，而剝肋滾壓直螺紋連接技術是鋼筋機械連接技術中的一種連接快捷、施工方便、成本低廉的新技術，其技術先進、加工工序少、連接強度高、施工方便、連接質量可靠等諸多優點，在工程施工中通過嚴格的工序控制，必將得到進一步廣泛、規范的應用，也必將受到我市廣大施工單位的青眛。因此，鋼筋等強度剝肋滾軋直螺紋連接技術具有廣闊的市場前景，隨著市場的不斷開拓，將取得顯著的經濟效益和社會效益。

（作者單位：山東日建集團）