钢筋套筒连接规范
一、钢筋机械连接介绍
1、定义:
指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用,将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。这类连接方法是我国近10年来陆续发展起来的。
?优点(Advantage)
★接头质量稳定可靠;
★不受钢筋化学成分的影响;
★人为因素的影响也小、操作简便;
★施工速度快,且不受气候条件影响;
★无污染、无火灾隐患,施工安全等;
★在粗直径钢筋连接中,钢筋机械连接方法有广阔的发展前景。
2、钢筋机械连接在连接区段内接头率的规定(35d):
(1)接头宜设置在结构构件中受拉应力较小的部位,当需要在高应力部位设置时,在同一连接区段内Ⅲ接头的接头率不应大于25%,Ⅱ接头率不应大于50%,Ⅰ接头率不受限制;
(2)接头宜避开有抗震设防的框架的梁端,柱端箍筋加密区,当无法避开时,应采用ⅡⅠ级接头,且接头率不应大于50%;
(3)受拉应力较小的部位或纵向受压钢筋,接头率可以不受限制;
(4)对直接承受动荷载的结构构件,接头率不应大于50%。
(5)顶板(顶梁)、中板(中梁)主筋设置接头时,下部钢筋应在距梁端1/4跨度范围内接头,上部钢筋应在跨中1/3跨度范围内接头;底板(底梁)主筋设置接头时,下部钢筋应在跨中1/3跨度范围内接头,上部钢筋应在距支座1/4跨度范围内接头。梁同一根纵筋在同一跨内接头不得多于一个。
3、钢筋接头等级区分:?
1)接头连接的屈服承载力和受拉承载力不应小于被连接钢筋的屈服承载力和受拉承载力标准值的1.10倍;
2)接头的按抗拉强度和残余变形以及高应力和大变形下反复拉压的性能的差异,分为三个性能等级。
4、分类:
钢筋机械连接种类繁多,按钢筋机械连接接头类型可分为直螺纹套筒、锥螺纹套筒和挤压套筒。
1)直螺纹套筒:内孔为直螺纹的套筒;
2)锥螺纹套筒:可与钢筋锥螺纹连接的内孔为锥螺纹的螺纹套筒;
3)挤压套筒:内孔为光孔用于带肋钢筋挤压连接的套筒。
其中应用最为广阔的直螺纹套筒又可分为墩粗直螺纹套筒、剥肋滚轧直螺纹套筒和直接滚轧直螺纹套筒。
(1)镦粗直螺纹连接:是把钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头再切削成型,镦头质量较难控制。
(2)直接滚压直螺纹连接:是把带肋钢筋放进滚压机通过滚丝轮滚压成型,螺纹精度稍差,存在虚假螺纹现象。
(3)剥肋滚压直螺纹连接:是先将钢筋接头纵、横肋剥切处理,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸,然后滚压成型。它集剥肋、滚压于一体,成型螺纹精度高,滚丝轮寿命长,是目前直螺纹套筒连接的主流技术。
二、钢筋直螺纹作业准备
1、施工准备
(1)工人进入施工现场不许穿拖鞋,必须正确佩戴安全帽。
(2)严禁酒后作业,在施工现场追逐、打闹。
(3)不准带小孩进入施工现场。
(4)注意施工机械用电安全,严禁私拉、乱接电线,必须由专业电工接、拆线。
(5)工人在操作加工丝口时,要双手脱离钢筋后,方可启动套丝机,防止伤害事故发生。
2、技术准备
(一)作业条件
1、凡参与接头施工的操作工人、技术和质检人员均应参加技术规程培训,操作工人应经考核合格后持证上岗。
2、工程开工前,应由该技术提供单位提交有效的型式检验报告和验证报告。型式检验报告必须包括连接套长度、外径、内径、扭紧力矩值、牙形角平分线垂直等参数。
?1)在下列情况应进行型式检验:
(1)确定接头性能等级时;
(2)套筒材料、规格、接头加工工艺改动时;
(3)型式检验报告超过4年时。
2)接头型式检验试验条件应符合下列规定:
(1)对每种类型、级别、规格、材料、工艺的钢筋机械连接接头,型式检验试件不应少于12个;其中钢筋母材拉伸强度试件不应少于3个,单向拉伸试件不应少于3个,高应力反复拉压试件不应少于3个,大变形反复拉压试件不应少于3个;
(2)全部试件的钢筋均应在同一根钢筋上截取;
(3)接头试件应按本规程第6.3节的要求进行安装;(新版钢筋机械连接技术规程宣贯培训内容)
(4)型式检验试件不得采用经过预拉的试件。
3、钢筋连接工程在正式施工前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行工艺检验,合格后方可在工程上进行钢筋直螺纹连接操作。
4、熟悉图纸
(二)材料要求
1、钢筋
钢筋应符合现行国家标准及设计要求,应有产品合格证、出厂检测报告及进场复验报告。钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)的规定。按照规范要求对钢筋进行抽样检验,钢筋原材料强度必须满足设计及规范要求,不符合要求的钢筋禁止使用。钢筋直径偏差必须在允许范围内,若有过大的偏差,会造成剥肋后直径偏小或不圆整,易出现加工的丝头有秃牙、断牙现象,影响接头的强度。
2、连接套筒
连接套应有产品合格证,两端应有密封盖,连接套表面应有规格标记。材料的品种规格,套筒的规格、型号以及钢筋的品种规格必须符合设计要求。操作人员须对每批进场套筒,按不同规格进行施工前的接头连接检验(试连接),试验检测合格后方可在工程中进行施工。
(三)施工机具
钢筋套丝机、扭力扳手、塞规、环规。
1、加工前的准备
1)按要求接好电源线和接地线,接通电源。电源为三相380V、50Hz的交流电源,为保证人身安全必须使用带漏电保护功能的自动开关。
2)冷却液箱中,加易溶性冷却液(严禁加油性冷却液)。
2、空车试转
1)接通电源。检查冷却水泵工作是否正常。
2)操作按钮,检查电器控制系统工作是否正常。?
3、加工前的调整
1)根据所加工钢筋的直径,调换与加工直径相适应的滚丝轮。滚丝轮与加工钢筋直径的关系见表一:?
2)滚丝轮与加工直径相适应后,将与钢筋相适应的对刀棒插入滚轧头中心,调整滚丝轮使之与对刀棒相接触,抽出对刀棒,拧紧螺钉,压紧齿圈,使之不得移动。
3)根据所加工钢筋规格,调整剥肋行程档块的位置,保证剥肋长度达到要求值。剥肋长度与钢筋规格的关系见表二:
4)根据所加工钢筋规格,调整压块的位置,保证滚轧螺纹有效长度达到要求值,螺纹有效长度与钢筋规格的关系见表三:
4、工件装夹
将待加工的钢筋装卡在定心钳口上,伸出长度应与起始位置的滚轧头剥刀片端面对齐,然后扳动手柄夹紧。
5、操作过程
1)接通电源,打开冷却水阀门,按下正转起动按钮,即可转动进给手柄,向工件方向进给实现切削,当剥肋长度达到要求时,剥肋刀自动张开,转动手柄继续进给,即可实现滚轧螺纹,当滚丝轮与钢筋接触时一定要用力,并使主轴旋转一周。轴向进给一个螺距长度,当进给到一定程度后,即可实现自动进给,直到整个滚轧过程完成后自动停车,自动退刀。
2)当自动退刀结束后顺时针转动进给手柄,将滚轧头退回到初始位置,此时剥肋刀自动复位。卸下加工完成的工件即可。
3)用环规检查螺纹长度,误差在范围内为合格;同时用螺纹通止规检查丝头尺寸,通规能旋入,止规旋入不超过3P为合格。
4)滚轧反丝时,先将滚轧头中的滚丝轮任意两个互换位置。
5)滚轧反丝时,按下反转起动按钮,转动进给手柄向工件方向进给实现切削,当剥肋长度达到要求时,剥肋刀自动张开,滚轧头反向旋转,操纵手柄继续进给,即可滚轧反扣螺纹,当滚丝轮与钢筋接触时,一定要用力,并使主轴转一周,轴向进给一个螺距长度,当进给到一定程度后,即可实现自动进给,直到整个滚轧过程完成后自动停车。自动退刀。
6、刀具重磨与更换
1)剥肋刀切削一定数量钢筋,刀刃会变钝,此时应将剥肋刀拆下,将刀具的前刃面磨去0.2-0.3mm(严禁磨刀刃顶面),安装后即可重新使用。
2)剥肋刀刃口崩裂不能正常切削时,可更换新刀片。
3)滚丝轮滚轧一定数量的丝头后,因磨损牙形损坏,不能滚轧出合格丝头时,应该及时更换新滚丝轮。
三、直螺纹套筒检验
1、直螺纹套筒型式:
2、样品展示
3、直螺纹套筒检验基本要求:
1)连接套筒宜选用45号优质碳素结构钢或其它经检验确认符合要求的钢材。供货单位应提供质量保证书,并应符合有关钢材的现行国家标准及JGJ107的有关规定。(近年来工程中连接套筒的原材料较多采用45号钢冷拔或冷轧精密无缝钢管,俗称光亮管,这类加工钢管的内应力很大,如不进行退火处理,其延伸率很低,有质量隐患,工程应用中套筒也容易开裂,产品标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T 163 对这种管材的使用做了“应退火处理”的明确规定外,尚应满足强度不大于800MPa和断后伸长率不小于14%的规定)。
产品合格证应包括以下内容:
型号、规格;
适用钢筋的品种;
连接接头的性能等级;
产品批号;
检验日期;
质检合格签章;
厂家名称、地址、电话;
当有特殊要求时应表明相应的检验内容及指标。
2)连接套筒尺寸应满足产品设计要求。套筒的尺寸偏差应符合下表的要求。
套筒的允许偏差(mm)表
3)连接套筒应按照产品设计图纸要求制造,重要尺寸(外径、长度)及螺纹牙型、精度应经检验。
4)套筒内螺纹的公差误差应满足GB/T197中6H级精度规定的要求。
5)连接套筒装箱前套筒应有保护端盖,套筒内不得混入杂物。
6)连接套筒上应标明生产厂家标志。
7)连接套筒的保护盖上应标志被连接钢筋的规格。
8)连接套筒在运输和储存过程中应妥善保护,应按不同规格分别堆放整齐,避免雨淋,防止锈蚀、沾污或损伤。
4、质量要求
1)外观质量:螺纹牙型应饱满,连接套筒表面不得有裂纹,表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。套内无铁屑及杂物,连接套表面应有明显的规格标识。
2)内螺纹尺寸的检验:用专用的螺纹塞规检验,其塞通规应能顺利旋入,塞止规旋入长度不得超过3P。
5、检验方法及频率
1)连接套筒或锁母的外观质量检验应逐个进行。不合格的不准使用。
2)连接套筒内螺纹尺寸检验按连续生产的套筒每500个为一个检验批,每批按10%的随机抽检,不足500个也按一个检验批计算。连接套筒的抽检合格率应不小于95%。当抽检合格率小于95%时,应另抽取同样数量的产品重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时,该批产品合格。若合格率仍小于95%,应对该批产品进行逐个检验,合格者方可使用。
3)连接套筒检验项目、检验方法与要求应符合下表的规定。
连接套筒质量检验要求
4)检验完成后应填写下表
四、钢筋直螺纹丝头加工、检验
1、加工流程
2、钢筋平头
A、平头的目的是让钢筋切口端面与母材轴线方向垂直,不得有马蹄形或翘曲,使接头拧紧后能让两个丝头对顶,更好地消除螺纹间隙。??
B、宜采用砂轮切割机或其它专用切断设备。?
▲钢筋端面切平
▲对端部不直的钢筋要预先调直,采用砂轮切割机切端面应与轴线垂直
3、丝头加工
(1)钢筋下料时,切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,端部不直应调直后下料;不得用热加工方法切断钢筋。
(2)丝头加工时,钢筋操作平台应水平且与加工机械轴心一致。应采用水溶性切削润滑液;当气温低于0℃时,应掺入15%~20%亚硝酸钠。不得用机油作润滑液或不加润滑液套丝。
(3)钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配,公差配合过盈配合、应符合GB/T197的要求。
(4)在滚轧过程中,每加工10个丝头要检查一次丝头尺寸及丝扣情况,发现偏差必须及时调整滚丝机。钢筋的剥肋过程只允许进行一次,不允许对已加工的丝头进行二次剥肋,不合格的丝头必须切掉重新加工。
(5)丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒,防止装卸、搬运或者砼施工过程中污染、损坏丝头。根据钢筋直径选取不同大小的塑料保护套,保护套长度应比螺纹长10~20mm,且保护套一端应封闭。加工完成后的丝头应按规格分类堆放整齐。
4、丝头质量检验
检验项目:丝头加工现场检验项目、方法及要求见下表。
序号
检验项目
量具名称
检验要求
1
螺纹牙形
目测、卡尺
牙形饱满、完整,无断牙、秃牙缺陷,牙顶宽超过0.6mm秃牙部分累计长度不超过一个螺纹周长,螺纹大径低于中径的不完整丝扣累计长度不得超过两个螺纹周长
2
丝头长度
卡尺或专用量规
长度应满足产品设计要求,为标准套筒长度的1/2,其公差为+2P(P为螺距)
3
螺纹直径
通端螺纹环规
能顺利旋入螺纹并达到旋合深度
止端螺纹环规
允许环规与端部螺纹部分旋合,旋入量不应超过3P
钢筋丝头长度应满足企业标准中产品设计要求,公差应为0~2.0p(p为螺距)。
钢筋丝头宜满足6f级精度要求,应用专用直螺纹量规检验,通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度,止规旋入不得超过3p。抽检数量10%,检验合格率不应小于95%。
(1)检查器具
具有和被检测螺纹相一致的螺纹牙型,能反映被检测内螺纹边界条件的测量器具。
通规:通规应能顺利地旋入
▲通规
止规:环止规旋入长度不得超过3螺距。
▲止规
5、带帽保护
丝头加工完毕后,应立即带上丝头保护帽,防止装卸钢筋时损坏丝头。
▲带保护帽
6、存放待用
五、钢筋直螺纹连接与检验
1、钢筋连接
(1)连接钢筋时,钢筋规格和连接套筒的规格应一致,并确保钢筋和连接套筒的丝扣干净、完好无损。
(2)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密封盖。
(3)钢筋丝头保护帽应在钢筋连接前拧入套筒时逐一取下,不应集中取下多个保护帽。
(4)必须用力矩扳手拧紧接头。力矩扳手的精度为±5%,要求每半年用扭力仪检定一次。
▲扭矩扳手
▲调整好力矩值
(5)连接钢筋时,应对正轴线将钢筋拧入连接套筒内,然后用力矩扳手拧紧。接头拧紧值应满足下表规定的力矩值。合格的接头应作上标记,与未拧紧的接头区分开来,以防有的钢筋接头漏拧,不合格的立即纠正,并认真作好现场记录。
直螺纹接头安装时的最小拧紧扭矩值表
(6)质量检验与施工安装用的力矩扳手应分开使用,不得混用。
力矩扳手每半年检定一次,质量检验与施工安装用的扳手应分开使用,不得混用。
2、钢筋连接质量检验
1)钢筋连接接头的外观质量在施工时应逐个自检,对于标准型接头连接套筒外应有外露有效螺纹,且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2P,其他连接型式应符合产品设计要求;不符合要求的钢筋连接接头应及时调整或采取其他有效的连接措施;若无有效的处理措施,该接头应弃之不用。
2)外观质量自检合格的钢筋连接接头,应由现场质检员随机抽样进行检验。要求如下:
(1)随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查。应满足钢筋与连接套筒的规格一致,单边外露有效螺纹不得超过2P。
(2)用质检的力矩扳手,按规定的接头拧紧力矩值抽检接头的连接质量。抽检数量:梁、柱接头数的15%,且每个构件的接头抽检数不少于一个接头;基础、墙、板每100个接头为一批,不足100接头也为一批,每批抽检3个接头。抽检接头应全部合格。如有一个不合格,该批接头逐个检查。对不合格接头进行焊接补强。填写记录。
使用普通扳手将接头拧紧:
用扭矩扳手检查接头拧紧情况:
a、使用普通扳手将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧,并用力矩扳手抽检拧紧力矩。
b、拧紧力矩检验频率为:随机在施工的工程结构中抽取15%且不少于75个接头。
(3)抽验的接头应全部合格,如有一个接头不合格,则该验收批应逐个检查,对查出的不合格接头应更换或补强。检验完成应填写下表。
3、接头抗拉强度试验
(1)接头的现场检验应按验收批进行。同一施工条件采用一批材料的同等级、同型式、同规格接头,应以500个为一个验收批进行检验和验收,不足500个也应作为一个验收批。接头拉伸试件长600㎜接头应位于试件中部。
(2)对接头的每一验收批,必须在工程结构中随机截取3个接头试件作抗拉强度试验。现场截取抽样试件后,原接头位置的钢筋可采用同等规格的钢筋进行搭接连接,或采用焊接及机械连接方法补接。
在距套筒约10cm处拉断