剝肋滾壓直螺紋連接技術在核電工程中的應用

張 衡

(中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

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剝肋滾壓直螺紋連接技術在核電工程中的應用

張 衡

(中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

介紹了剝肋滾壓直螺紋連接技術的工藝原理，并以某核電工程為例，闡述了剝肋滾壓直螺紋連接的施工工藝流程及技術要點，指出該技術具有連接強度高、速度快、適應范圍廣等優點，值得推廣應用。

鋼筋，滾壓直螺紋連接，施工工藝

1 剝肋滾壓直螺紋連接介紹

1)剝肋滾壓鋼筋直螺紋連接技術是先通過剝切鋼筋橫肋和縱肋對鋼筋端頭進行整行，使鋼筋端頭在滾壓螺紋前的柱體直徑達到相同尺寸后滾壓出相應規格的螺紋，然后通過帶內螺紋的套筒將兩根鋼筋連接牢固的連接方法。直螺紋套筒規格主要為φ16～φ40，其具體尺寸見圖1和表1(φ16直螺紋套筒用的很少)。

表1 鋼筋直螺紋套筒尺寸表

鋼筋直徑螺紋尺寸I/mmL/mmD/mm20M21×2.530603122M23×2.532.5653325M26×335703928M29×340804432M33×345904936M37×3.549985440M41×3.552.510559

2)鋼筋等強度直螺紋連接技術是以前國際通常采用的機械連接技術，目前現有的墩粗直螺紋連接技術和滾壓直螺紋連接技術，施工缺點較多。為了解決此問題，目前出現了剝肋滾壓鋼筋直螺紋連接技術。另外核電站建造由于關系到核安全文化，大部分廠房的結構設計復雜，廠房內大型設備多，所以好多廠房鋼筋型號多且鋼筋直徑大，特別是核島筏基基礎，大部分鋼筋為直徑40 mm的三級鋼，筏基基礎厚度高達5.5 m，鋼筋重量近千噸。如果鋼筋搭接采取焊接、綁扎等以前的鋼筋連接技術，不但工期長，施工難度大，而且施工質量風險高，剝肋滾壓直螺紋連接技術實施后，效率大大提高，節省了工期，鋼筋施工質量大大提高，同時也節約了成本。

2 剝肋滾壓鋼筋直螺紋絲扣及直螺紋套筒接頭分類

1)滾軋鋼筋直螺紋絲扣分為正絲和反絲，在鋼筋可以轉動的情況下可將直螺紋套筒連接的兩端鋼筋絲扣同時滾軋成正絲或反絲；在鋼筋不能轉動而要求調節鋼筋內力的場合可將直螺紋套筒連接的兩端鋼筋絲扣滾軋成一端正絲和一端反絲；

2)直螺紋套筒接頭視其受力部位的不同和建筑物的重要性分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級，接頭的抗拉強度要求達到或超過被連接鋼筋母材抗拉強度的標準值，并具有高延性及反復拉壓性能。

3 剝肋滾壓直螺紋連接技術工藝原理

將鋼筋連接部分剝肋滾壓成螺紋，利用驗收合格的機械套筒進行連接，從而實現了等強度連接。

4 剝肋滾壓直螺紋連接工藝流程

1)鋼筋絲頭加工流程：鋼筋端面進行切平→滾壓出合格螺紋→絲頭驗收→絲頭保護。

2)鋼筋連接流程:鋼筋安裝就位→取下鋼筋保護帽和套筒保護蓋→擰頭緊固→作標識→驗收。

3)操作要點。a.鋼筋安裝就位。將加工檢驗合格的鋼筋放置到施工位置。b.接頭緊固。使用力矩扳手對接頭進行緊固。c.作標記。對已經施工完的接頭進行質量檢驗。

4)鋼筋驗收。按照核電技術規格書要求，對于已經施工完成待檢查的鋼筋機械接頭，前5批每200個為一批，如果檢驗合格，每500個為一批，都合格后每1 000個為一批。必要時將上述各批分成小批，以便使某一施工階段澆筑混凝土前與該階段相應的所有接頭能得到驗收，對每一小批必須在同類型接頭上進行拉力試驗。

5 剝肋滾壓直螺紋連接技術在核電鋼筋工程中的應用

1)該技術幾乎適用于一切工況，在粗直徑28以上(含Ф28)鋼筋工程施工中用此技術的優越性尤其顯著。

2)在核電鋼筋工程中，大部分鋼筋在32 mm～40 mm HRB335,HRB400之間，且鋼筋非常密集，焊接和錐螺紋連接質量難以保證，套筒擠壓連接太貴也不方便，使用該剝肋滾壓直螺紋接頭是最佳選擇，因為滾壓直螺紋接頭具有接頭強度高(100%發揮鋼筋強度)、連接速度快(連接一個套筒只需1 min左右)、操作方便(不受較小施工空間的限制，只需用扳手擰緊即可)，見圖2。

3)在大型底板或樓板以及墻體鋼筋工程中，水平鋼筋過長、過密，不易轉動或帶彎鉤以及彎曲鋼筋無法轉動時，通過轉動套筒連接鋼筋即可。

4)鋼結構若需與鋼筋連接牢固時，滾軋直螺紋接頭亦起到至關重要的作用，因Ⅱ級和Ⅲ級鋼筋的可焊性較差，若直接將Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋與鋼結構焊接，則連接的強度很難保證，如通過用半個等直徑的直螺紋套筒先與鋼筋的一端連接牢固，然后再將直螺紋套筒與鋼結構焊接牢固，則焊接質量很容易保證，如圖3所示。

5)當板較薄，而墻體插筋較粗，若全采用鋼筋帶彎鉤錨入板內，必然會給施工帶來很大的不便，在核電工程中此種情況特別多，若用錨固板代替該粗直徑鋼筋錨入板內的彎鉤部分，會使施工工期大大縮短，而且施工質量亦有保證。具體做法是：通過半個直螺紋套筒與粗直徑的鋼筋連接上，然后將此連接上鋼筋的半個直螺紋套筒與錨板焊上，具體做法有兩種，詳見圖4，圖5。

6)對弧形(或異形)鋼筋連接采用將兩端弧形(或異形)鋼筋加工為正反絲扣，施工時通過旋轉套筒將兩端鋼筋連接上，詳見圖6。

7)在偏僻地域條件，水下、高空施工環境，剝肋滾壓直螺紋接頭皆有其優勢，因它不受風、雨、停電狀態、水下、超高環境的影響。

8)在粗直徑且較長的鋼筋籠施工中，因重而長，會影響鋼筋籠的吊裝質量和影響工期甚至有些根本就無法吊裝，可利用滾軋直螺紋接頭將鋼筋籠分為兩段對接吊裝施工，非常方便，而且節約工期，具體方法是：先在地面將兩段鋼筋籠預接(兩段鋼筋的直螺紋套絲一正一反)，兩段鋼筋籠必須用固定筋固定牢固，并將同一豎向鋼筋的兩段分別編上同一編號，吊裝前將兩個鋼筋籠拆開。施工過程中，在兩段鋼筋籠對接前，先將直螺紋套筒套于下段鋼筋籠上(不要擰緊，固定套筒即可)，上段鋼筋對準與下段同一編號鋼筋的套筒并置于其上，通過同時擰緊連接兩段鋼筋籠的直螺紋套筒以達到將兩段鋼筋籠連成整體的目的。

9)在大體積混凝土溫度收縮縫之間主筋的連接既方便快速，又可抵抗溫度應力的影響。

10)在核電工程中常常遇到二次澆灌洞或墻的鋼筋施工，設備或管道安裝完后需將二次澆灌洞或墻的鋼筋施工上，對一根第二階段施工鋼筋只需一個接頭時，采用提前預留滾軋直螺紋接頭的方法就非常方便，施工時把塑料保護帽揭開，只需將第二階段施工鋼筋插入預留的套筒內，用扳手擰緊即可，詳見圖7。

但對一根第二階段施工鋼筋需兩個接頭時，用該方法最多只能保證一個連接接頭的施工(指第二階段施工鋼筋較長，一般在2 m以上時；對第二階段施工鋼筋小于2 m時，用此法一個接頭都不能連接上，兩個接頭都只能采用焊接或冷擠壓套筒連接)，而另一個接頭只能采用焊接或冷擠壓套筒連接，因第二階段施工鋼筋與一端預留接頭鋼筋用直螺紋套筒連接上后，另一端第二階段施工鋼筋與原預留鋼筋已基本靠攏，直螺紋套筒已無法進入此兩鋼筋之間，詳見圖8。

6 剝肋滾軋直螺紋連接的優點

連接強度高、速度快；等強級接頭，100%發揮鋼筋強度甚至超過鋼筋強度；應用范圍廣，生產效率高、適應性高。

7 剝肋滾壓直螺紋接頭的局限性

從以上內容可以看出，滾軋直螺紋連接的確有很大的優越性，但并非什么情況下都用此接頭，得看具體的工程情況，從工程進度控制、成本控制、質量控制三方面出發，分清該接頭適用范圍，如該接頭只能用于直徑為16 mm～50 mm HRB335，HRB400的鋼筋，多數用于28 mm～40 mm HRB335，HRB400的鋼筋(含28 mm)，若在直徑小于16 mm的鋼筋施工中就不能用此方法了，再者直徑16 mm～25 mm HRB335,HRB400(含Ф25)的鋼筋，若能用焊接和搭接的還是盡量用焊接和搭接，因為一個Ф25滾軋直螺紋套筒價格比閃光對焊接、綁扎搭接要高，另外鋼筋越小，滾軋直螺紋套筒接頭與焊接和搭接頭的成本差距越大，當然，施工中不能單純的從經濟角度出發，應綜合考慮才能達到最佳效益。

8 剝肋滾壓直螺紋套筒連接的推廣

該技術在目前現行鋼筋已有連接基礎上大幅提高，擁有接頭強度高、和母材同強度、連接質量穩定等特點，對確保施工質量、成本控制等具有重大意義。目前該接頭已較為廣泛地用于橋梁、大廈、核電、水電站等大型工程，作為工程技術人員都應該掌握此種新工藝，對以后的工程建設帶來好的效益，并應全力推廣此技術。

[1] JGJ 107—2016，鋼筋機械連接通用技術規程[S].

[2] JG 163—2004，滾軋直螺紋鋼筋連接接頭[S].

[3] 《建筑施工手冊(第五版)》編委會.建筑施工手冊[M].第5版.北京：中國建筑工業出版社，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

張 衡(1978- )，男，工程師

TU745

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