有关钢筋机械连接质量问题的研究

    王颖颖

    

    

    摘 要 ：监督工程师对某棚户区改造工程E-12#筏板钢筋进行巡监检查时发现，本工程筏板基础钢筋采用机械直螺纹连接，加工完毕的钢筋端部未按照规范要求切平或镦平，套筒中两钢筋连接间隙大，不符合相关规范要求。

    关键词：钢筋；机械连接；质量问题

    一、钢筋机械连接技术概述

    钢筋机械连接技术是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”，具有接头强度高于钢筋母材、速度比电焊快5倍、无污染、节省钢材等优点。

    图纸结构设计总说明中列出“钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接，当钢筋直径≥22时，应采用机械连接。钢筋的机械连接、绑扎搭接及焊接，应符合国家现行有关标准的规定”。本工程中，筏板钢筋选用直径为22的钢筋，应采用机械连接。

    现场采用滚扎直螺纹连接：其工艺是先将钢筋端部的横肋和纵肋进行剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后再进行螺纹滚压成型。其基本原理是仅在金属表层发生塑变、冷作硬化，金属内部仍保持原金属的性能，因而使钢筋接头与母材达到等强。

    二、现场工程检查情况

    检查情况如下：

    套筒长65mm

    接头长度62mm

    丝扣外露约3P

    从图中可清楚看到，两钢筋接头未切平、连接间隙约3mm（1.2p），丝扣外露约3p。不符合以下规定：

    （一）《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107-2010第6.1.2条直螺纹接头的现场加工应符合下列规定：

    1.钢筋端部应切平或镦平后加工螺纹。

    （二）《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107-2010第6.2.1条直螺纹钢筋接头的安装质量应符合下列要求：

    2.安装接头时可用管钳扳手拧紧，应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧。标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p。

    三、钢筋连接接头未切平、连接间隙大的影响

    （一）直螺纹钢筋接头的加工应保持丝头端面的基本平整，使安装扭矩能有效形成丝头的相互对顶力，消除或减少钢筋受拉时因螺纹间隙造成的变形，钢筋丝头未切平，将造成接触端面间相互卡位而消耗大部分拧紧扭矩和减少螺纹有效扣数，造成钢筋螺丝与套筒螺丝连接的数量减少，增大残余变形，抗拉强度偏低，达不到持力效果。

    （二）钢筋丝头在套筒中央位置应相互顶紧，这是减少接头残余应变的最有效措施，是保证直螺纹钢筋接头安装质量的重要环节；本案例中外露螺纹约3P，则说明丝头没有完全拧入套筒，接头残余变形大，钢筋抗拉性能低。

    残余应变是材料或结构经冷、热加工后或承受超过比例极限的应力σ后在其内部残留的未能自动消除的应变ε。弹性模量 E=σ/ε，E反映钢材的刚度，是计算结构变形的重要指标，在比例极限外，应力基本不变，而应变逐渐增大，则结构刚度减小、变形增大、安全性降低。

    四、改进措施

    通过对该施工过程进行现场调查，从“人、机、料、法、环”各个方面进行分析研究，最终查找到造成机械连接不合格的主要原因有以下几个：

    1.施工人员素质低。施工单位未对钢筋螺纹套丝机操作工人进行相关规范、规程的学习及机械操作培训，使得操作人员对钢筋螺纹套丝机操作相关规范、规程的要求、要领掌握不够，质量意识差。

    2.机器保养不及时。钢筋螺纹套丝机施工时间过长，保护措施不到位，滚丝头锈迹斑斑。

    3.加工方法不正确。（1）钢筋接头的切割使用电焊切割，未采用切割机。（2）螺纹加工时，钢筋头没有磨平，出现斜面。

    针对以上问题，监督工程师要求施工单位在现场随机截取3个接头试件作抗拉强度试验，按设计要求的接头等级进行评定，并对上述工程质量问题，要求施工单位立即整改。要求其在施工前应认真了解机械连接要求，及时对操作人员进行培训、加强规范学习，并做好施工方案，保证钢筋接头强度符合设计要求，避免出现工程质量问题。

    参考文献：

    [1]《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107-2010 中华人民共和国住房和城乡建设部 发布

    [2]《土木工程材料》中国建业工程出版社