钢筋翻样系列讲义之钢筋连接

1、主 编：田欣第 董恩江主 审：邓宗国单元3钢筋连接13.1 钢筋绑扎概述 单元3 钢筋连接目 录3.2 钢筋焊接概述 3.3 钢筋机械连接概述 2单元3 钢筋连接1掌握钢筋连接的方法；2掌握钢筋绑扎的要求；3掌握钢筋焊接的要求；4掌握钢筋机械连接的要求。 33.1钢筋绑扎概述4绑扎连接是一种传统的钢筋连接技术，系人工采用绑扎铁丝按照一定的方式将两段钢筋连成一个整体的连接方法。它的工艺简单，但劳动强度大，功效低，钢材耗用量大。除轴心受拉、小偏心受拉杆件和直径大于28mm的钢筋之外，当施工需要时都可以采用。3.1 钢筋绑扎概述5纵向受拉钢筋绑扎接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面

2、积百分率来确定，按下列公式计算：式中ll纵向受拉钢筋的搭接长度； llE纵向受拉钢筋抗震搭接长度； la纵向受拉钢筋的锚固长度； laE纵向受拉钢筋抗震搭接的锚固长度。(3.1)(3.2)3.1.1 绑扎连接搭接长度的确定3.1 钢筋绑扎概述6表3.1所示为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数。表3.1 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数3.1 钢筋绑扎概述7绑扎搭接接头的搭接长度也可按表3.2取值或按相应条件调整后取用。注：两根直径不同的钢筋搭接时，d为其中较小钢筋的直径。 当带肋钢筋的直径大于25mm时，其最小搭接长度应按相应数值乘以 系数1.1采用。 对一、二级抗震等级应按相应数值乘以系数1.15采用

3、；对三级抗震等 级应按相应数值乘以系数1.05采用。表3.2 纵向受拉钢筋最小绑扎搭接长度 单位：mm3.1 钢筋绑扎概述8钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋在同一受力区段内不宜设置两个或两个以上接头。同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开，保持一定间距，以避免在接头处引起应力集中和局部裂缝。钢筋在混凝土中粘结面积越大，搭接区段的抗力越高，为了保证在接头处钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用，绑扎搭接接头中钢筋的横向净距离不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。而为防止受力筋合力中轴移动，3.1.2 钢筋绑扎搭接接头的构造要求 3.1 钢筋绑扎概述9梁、柱类构件的角部纵筋必须与

4、箍筋角部靠拢绑牢，无法实现分离式绑扎搭接形式，因此，为便于施工和满足搭接区段的抗力要求，角部纵筋可采用并筋式接头形式，但必须通过加大搭接区段长度来满足承载力要求。同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值（图3.1）。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度。凡搭接接头中心间距不大于1.3倍搭接长度，或搭接钢筋端部距离不大于0.3倍搭接长度时，均属位于同一连接区段的搭接接头。3.1 钢筋绑扎概述10图3.1 同一连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头注：图中所示同一连接区段内的搭接接头钢筋为2根，当钢筋直径相同时，

5、 钢筋搭接接头面积百分率为50%。 3.1 钢筋绑扎概述11同一连接区段内纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求。当设计无具体要求时，应符合下列规定：（1）对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25；（2）对柱类构件，不宜大于50；（3）当工程中确有必要增大接头面积百分率时，对梁类构件不应大于50，对其他构件可根据实际情况放宽。3.1 钢筋绑扎概述12钢筋的绑扎接头应符合下列规定：（1）搭接长度的末端距钢筋弯折处不得小于钢筋直径的10倍；（2）受拉区域内，HPB235级钢筋的末端应做成弯钩；（3）直径不大于12mm的受压HPB235级钢筋以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋搭接长度不应小于钢筋

6、直径的35倍；（4）钢筋搭接处应在中心和两端扎牢；（5）受拉钢筋绑扎接头的最小搭接长度应符合表3.2的规定，受压钢筋绑扎接头的搭接长度应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。3.1 钢筋绑扎概述13在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按下列要求配置箍筋，以保证搭接的可靠传力。（1）箍筋直径不应小于0.25d(d为搭接钢筋中较大直径)；（2）受拉搭接区段的箍筋间距不应大于5d（d为搭接钢筋中较小直径），且不大于100mm；（3）受压搭接区段的箍筋间距不应大于10d（d为搭接钢筋中较小直径），且不大于200mm；（4）当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm

7、范围内各设置两个箍筋，其间距宜为50mm。3.1 钢筋绑扎概述14当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算： 普通钢筋： 预应力钢筋：式中la受拉钢筋的锚固长度；fy、fpy普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等 级高于C40时按C40取值；3.1.3 钢筋锚固长度的确定 (3.3)(3.4)3.1 钢筋绑扎概述15 d钢筋的公称直径；钢筋的外形系数，按表3.3取用。当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于受拉锚固长度的0.7倍。一般情况下，钢筋的锚固长度也可按表3.4取值或根据相应的条件进行调整。表3.

8、3 钢筋的外形系数3.1 钢筋绑扎概述16钢筋种类混凝土的强度等级C20C25C30C35d25d25d25d25d25d25d25d25d25d25HPB235普通钢筋31d31d27d27d24d22d22d22d20d20dHRB335普通钢筋39d42d34d37d30d33d27d30d25d27d环氧树脂涂层钢筋48d53d42d46d37d41d34d37d31d34dHRB400RRB400普通钢筋46d51d40d44d36d39d33d36d30d33d环氧树脂涂层钢筋58d63d50d55d45d49d41d45d37d41d注：表中不带括号数值为一、二级抗震等级锚固长度

9、，带括号数值为三级抗震等级锚固长度。 四级抗震等级laEla。 当弯锚时，有些部位的锚固长度0.4laE15d。 当HRB335、HRB400和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固时，包括附加锚固端头在内 的锚固长度可取表中相应锚固长度的0.7倍。 当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时，其锚固长度应乘以修正系数1.1。 在任何情况下，锚固长度不得小于250mm。 表3.4 受拉钢筋的最小锚固长度la 单位：mm3.1 钢筋绑扎概述17纵向受拉钢筋的抗震锚固长度应按下列公式计算：一、二级抗震等级：三级抗震等级：四级抗震等级：纵向受拉钢筋的抗震锚固长度一般情况下也可按表3.5直接取用或按相应条

10、件调整后采用。3.1.4 纵向受拉钢筋抗震锚固长度的确定 （3.5） （3.6） （3.7） 3.1 钢筋绑扎概述18钢筋种类混凝土的强度等级C20C25C30C35d25d25d25d25d25d25d25d25d25d25HPB235普通钢筋36d(33d)31d(28d)27d(25d)25d(23d)23d(21d)HRB335普通钢筋44d(41d)49d(45d)38d(35d)42d(39d)34d(31d)38d(34d)31d(29d)340d(31d)29d(26d)32d(29d)环氧树脂涂层钢筋55d(51d)61d(56d)48d(33d)53d(48d)43d(39

11、d)47d(43d)39d(36d)43d(39d)36d(33d)39d(36d)HRB400RRB400普通钢筋53d(49d)58d(53d)46d(42d)51d(46d)41d(37d)45d(41d)37d(34d)41d(38d)34d(31d)38d(34d)环氧树脂涂层钢筋66d(61d)73d(67d)57d(53d)63d(58d)51d(47d)56d(51d)47d(43d)51d(47d)43d(39d)47d(43d)注：表中不带括号数值为一、二级抗震等级锚固长度，带括号数值为三级抗震等级锚固长度。 四级抗震等级laEla。 当弯锚时，有些部位的锚固长度0.4la

12、E15d。 当HRB335、HRB400和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固时，包括附加锚固端头 在内的锚固长度可取表中相应锚固长度的0.7倍。 当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时，其锚固长度应乘以修正系数1.1。 在任何情况下，锚固长度不得小于250mm。表3.5 受拉钢筋抗震锚固长度laE3.1 钢筋绑扎概述193.2钢筋焊接概述20目前工程中常用的钢筋焊接方法有：钢筋电阻点焊、钢筋闪光对焊、钢筋电弧焊、钢筋电渣压力焊、钢筋气压焊等。不同的焊接方法分别有其适应性，在选用时应考虑钢筋所处的部位、作用及品种规格，同时还要考虑钢材的可焊性。3.2 钢筋焊接概述211.焊接接头面积百分率的

13、规定钢筋的焊接接头对钢筋的受力会产生一些不利的影响，故混凝土结构设计规范（GB 500102010）规定，纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开，钢筋焊接连接区段长度为35d（d为纵向受力钢筋的较大直径），且不得小于500mm，凡接头中心位于该区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。位于同一连接区段内纵向受力钢筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头，不宜大于50%；纵向受压钢筋的接头面积百分率不受限制。3.2.1 钢筋焊接的一般规定3.2 钢筋焊接概述222.焊接前的准备（1）在工程开工正式焊接前，参与该项施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验，并经试验合格后方可正式生产。试验结果应符合质量检

14、验与验收时的要求。（2）钢筋焊接施工前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。（3）焊接带肋钢筋时宜将纵肋安放和焊接。3.2 钢筋焊接概述233.钢筋焊接质量验收一般规定按照混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002）的规定，在进行钢筋焊接接头或焊接制品的质量检验与验收时，应按检验分批进行，并划分为主控项目和一般项目两类。检验方法包括外观检查和力学性能检验。3.2 钢筋焊接概述24（1）主控项目纵向受力钢筋焊接接头（包括闪光对焊接头、电弧焊接头、电渣焊接头、电渣压力焊接头、气压焊接头）的连接方式和接头的

15、力学性能检验规定为主控项目。其中，连接方式应符合设计要求，并应全数检查，检验方法为观察；而力学性能检验，其质量和数量应符合有关规程规定，检验方法包括检查钢筋出厂质量证明书、钢筋进场复检报告、各项焊接材料产品合格证、接头试件力学性能试验报告等。3.2 钢筋焊接概述25（2）一般项目纵向受力钢筋焊接接头的外观质量检查规定为一般项目。非纵向受力钢筋焊接接头的质量检验与验收规定为一般项目。3.2 钢筋焊接概述26（3）外观检查标准 纵向受力钢筋焊接接头外观检查时，每一检验批中应随机抽取10%的焊接接头。检验结果：当外观质量各小项目不合格数均小于或等于抽检数的10%，则该批焊接接头质量评为合格。3.2

16、钢筋焊接概述27（4）力学性能检验焊接接头力学性能检验，应在接头外观检查合格后随机抽取试件进行。试验方法应按现行行业标准钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T 27）的有关规定执行。3.2 钢筋焊接概述28钢筋电阻点焊是采用电焊机进行，将钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，由于接触点只有一点，接触处的电阻很大，接触瞬间产生的巨大能量集中在一点，利用电阻热使母材金属熔化，在电极的电压下形成焊点。3.2.2 钢筋电阻点焊3.2 钢筋焊接概述29电焊机按结构形式分为固定式和悬挑式，按压力传动方式可分为杠杆式、气压式和液压式。适用于钢筋骨架或钢筋网的焊接，生产效率高、质量好，用于HPB235直径8

17、16mm、HRB335直径616mm、HRB400直径616mm、CRB550直径412mm做钢筋骨架或网片的焊接。钢筋电阻焊的工艺过程应包括预压、通电、锻压三个阶段。混凝土结构中的钢筋焊接骨架和钢筋焊接网宜采用电阻点焊制作。3.2 钢筋焊接概述301应用闪光对焊是利用对焊机使需要对接的两段钢筋接触，利用低电压的强电流产生电阻热，使金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，然后利用轴向送进机构进行轴向加压顶锻，使两段钢筋牢固地对接在一起。3.2.3 钢筋闪光对焊3.2 钢筋焊接概述31钢筋的对接焊接宜采用闪光对焊，它常用于直径1040mm的热轧钢筋、直径1025mm的余热处理钢筋、预应力钢筋及螺丝端杆

18、的对接。闪光对焊后钢筋外形如图3.2所示。图3.2 闪光对焊后钢筋外形 3.2 钢筋焊接概述322.工艺（1）焊接工艺的选择钢筋闪光对焊的焊接工艺方法分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热闪光焊三种。一般按下列规定选择：当钢筋直径较小、牌号较低时，可采用连续闪光焊。当钢筋直径超过表3.6规定，且钢筋端面较平整，可采用预热闪光焊。当钢筋直径超过表3.6规定，且钢筋端面不平整，应采用闪光预热闪光焊。3.2 钢筋焊接概述33焊机容量/（kvA）钢筋牌号钢筋直径（mm）160（150）HPB235HRB335HRB400RRB40020222020100HPB235HRB335HRB400RRB4002

19、018161680（75）HPB235HRB335HRB400RRB4001614121240HPB235HRB335HRB400RRB40010表3.6 连续闪光焊钢筋上限直径3.2 钢筋焊接概述34（2）操作步骤连续闪光焊a对焊前应清除钢筋端头约150mm范围内的铁锈、污泥等。此外，如钢筋端头有弯曲，应预先调直或切断。b把两根钢筋分别加在对焊机的两个电极上。c闭合电源使两根钢筋端部轻微接触，形成闪光，闪光开始时，徐徐地移动钢筋形成连续闪光过程，接头被加热。d当接头加热烧平，闪去杂质和氧化膜，达到焊接温度后立即进行带电或断电顶锻，两根钢筋便焊牢了。3.2 钢筋焊接概述35预热闪光焊与连续闪光

20、焊不同的是，在焊接前增加多次预热过程，以扩大焊接热影响区域，即电源闭合后开始以较小的压力使钢筋接触，然后离开，这样反复多次，钢筋便被焊接在一起了。闪光预热闪光焊它是在预热闪光焊之前加一个闪光过程，其目的是烧去钢筋端部的不平整部分，以便整个断面加热温度均匀，在此基础上再实施预热闪光焊。36（3）闪光对焊注意事项当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时，应先制作对焊试件（不少于2个）进行冷弯试验，合格后才能成批焊接。夹紧钢筋时，应使两钢筋端面的凸出部分相接触，以利于均匀加热和保证焊缝与钢筋轴线垂直。焊接完毕后，应使接头处由白红色变为黑红色才能松开夹具，平稳地取出钢筋，以免引起接头弯曲。当焊接后张预应

21、力钢筋时，应在焊后趁热将焊缝周围的毛刺打掉，以便钢筋穿入预留孔道。3.2 钢筋焊接概述37不同直径的钢筋可以对焊，但其截面比不能大于1.5。此时，除应按大直径钢筋选择参数外，还应减少大直径钢筋的调伸长度，以利于短料首先将大直径钢筋加热，使两者在焊接过程中加热均匀，保证焊接质量。焊接场地应有防风防雨措施，以免接头区骤然冷却而发生断裂。当气温较低时，接头部位可适当用保温材料覆盖。3.2 钢筋焊接概述383.质量检验与验收（1）检验批样闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能检验，并应按下列规定作为一个检验批：在同一台班内，由同一焊工完成的300个同牌号、同直径的钢筋焊接接头应作为一批。

22、当同一台班内的焊接接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头时，应按一批计算。3.2 钢筋焊接概述39进行力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个接头，其中3个做拉伸试验、3个做弯曲试验。焊接等长的预应力钢筋（包括螺丝端杆与钢筋）时，可按生产时同等条件制作模拟试件。螺丝端杆接头可只做拉伸试验。封闭环式箍筋闪光对焊接头，以600个同牌号、同规格的接头作为一批，只做拉伸试验。3.2 钢筋焊接概述40（2）外观检查标准接头处不得有横向裂纹。与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤。接头处的弯折角度不得大于3。接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。3.2 钢筋焊接

23、概述41钢筋电弧焊是以焊条作为一极，钢筋作为另一极，利用焊接电流产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法，图3.3为手工电弧焊的原理示意图。钢筋电弧焊要使用弧焊机，弧焊机有直流弧焊机和交流弧焊机，施工工地一般采用交流弧焊机。3.2.4 钢筋电弧焊3.2 钢筋焊接概述42图3.3 手工电弧焊的原理示意图 3.2 钢筋焊接概述43钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊五种接头形式。施工工地常用的是帮条焊和搭接焊两种。帮条焊时宜采用双面焊图3.4(a)，当不能双面焊时方可采用单面焊图3.4(b)。帮条长度l应符合表3.7的规定。当帮条牌号与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；

24、当帮条直径与主筋相同时，帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号。焊接时两主筋端面的间隙应为25mm。3.2 钢筋焊接概述44图3.4 钢筋帮条焊接头（a）双面焊；（b）单面焊d钢筋直径；l帮条长度 3.2 钢筋焊接概述45钢筋牌号焊缝型式帮条长度HPB235单面焊8d双面焊4dHRB335HRB400单面焊10d双面焊5d表3.7 钢筋帮条长度3.2 钢筋焊接概述46搭接焊时宜采用双面焊图3.5(a)，当不能双面焊时方可采用单面焊图3.5(b)。搭接长度与帮条长度相同。焊接时，焊接端钢筋应预弯并应使两钢筋的轴线在同一直线上。图3.5 钢筋搭接焊接头（a）双面焊；（b）单面焊d钢筋直径；l帮条长度 3

25、.2 钢筋焊接概述47熔槽帮条焊适用于直径20mm及以上的粗直径钢筋的现场安装焊接，接头间隙1016mm，其施焊工艺基本上是连续进行，中间敲渣一次。焊后进行加强焊及侧面焊缝的焊接，其接头质量符合要求，效果较好。焊接时应加角钢做垫板模，角钢边长宜为4060mm。接头形式如图3.6所示。3.2 钢筋焊接概述48图3.6 熔槽帮条焊接头 3.2 钢筋焊接概述49预埋件是装配式混凝土结构中不可缺少的重要部件，目前广泛采用的是手工电弧焊，操作比较灵活。预埋件钢筋电弧焊T形接头可分为角焊和穿孔塞焊两种。如图3.7所示。当采用HPB235钢筋时，角焊缝焊脚（k）不得小于钢筋直径的0.5倍；采用HRB335和

26、HRB400钢筋时，焊脚（k）不得小于钢筋直径的0.6倍。3.2 钢筋焊接概述50图3.7 预埋件钢筋电弧焊T形接头（a）角焊；（b）穿孔塞焊k焊脚 3.2 钢筋焊接概述51钢筋与钢板搭接焊时，HPB235钢筋的搭接长度l不得小于4倍钢筋直径；HRB335和HRB400钢筋搭接长度l不得小于5倍钢筋直径。如图3.8所示。图3.8 钢筋与钢板搭接焊接头d钢筋直径；l帮条长度；b焊缝宽度；s焊缝厚度 3.2 钢筋焊接概述52钢筋窄间隙电弧焊是将两钢筋安放成水平对接形式， 并置于铜模内，中间留有少量间隙， 用焊条从接头根部引弧，连续向上焊接完成的一种电弧方法。焊接时，钢筋端部应置于铜模中，并应留出一

27、定间隙（表3.8），用焊条连续焊接，熔化钢筋端面和使熔敷金属填充间隙形成接头。焊接工艺过程如图3.9所示。窄间隙焊前准备简单，焊接操作难度较小，焊接质量好，生产率高，焊接成本低。适用于热轧HPB235、HRB335、HRB400，直径16mm及以上钢筋的现场水平连接。3.2 钢筋焊接概述53钢筋直径端面间隙（mm）焊条直径（mm）焊接电流（A）169113.2100110189113.21001102010123.21001102210123.21001102512144.01501602812144.01501603212144.01501603613155.02202304013155.0

28、220230表3.8 窄间隙焊端面间隙和焊接参数3.2 钢筋焊接概述54图3.9 窄间隙焊工艺过程示意图（a）焊接初期；（b）焊接中期；（c）焊接末期 3.2 钢筋焊接概述55钢筋气压焊是采用氧乙炔火焰或其他火焰对两钢筋对接加热，使其达到塑性状态（固态）或熔化状态（液态）后，加压完成的一种压焊方法。钢筋气压焊的工艺一般为：准备阶段（机具及钢筋端头加工）压焊阶段（安装钢筋、加热压接钢筋、卸除夹具）检验阶段。3.2.5 钢筋气压焊3.2 钢筋焊接概述56这种焊接工艺具有设备简单、操作方便、质量好、成本低等优点，适用于钢筋在垂直位置、水平位置或倾斜位置的对接焊缝，但对焊工要求严，焊前对钢筋端面处理要

29、求高。气压焊可用于1640mm的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋，不同直径的连接也可用此工艺，但两钢筋直径差不得大于7mm。3.2 钢筋焊接概述57钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。电渣压力焊比电弧焊节省钢材、工效高、成本低，但工艺复杂，对焊工要求高，适用于柱、墙、构筑物等现浇钢筋混凝土结构竖向或斜向、直径1420mm的HPB235级钢筋和直径1432mm的HRB335、HRB400级钢筋。需要注意的是，不得将竖向焊接后的钢筋横置于梁、板等构件中做水平钢筋用。3.2.6 钢筋电渣压力焊3.2 钢筋焊接概述

30、58操作步骤如下：（1）操作前应将钢筋待焊端部约150mm范围内的铁锈、杂物以及油污消除干净。（2）扶直对正竖向接长的钢筋，上、下钢筋的轴线应在一条直线上，焊接夹具的上、下钳口应将上、下钢筋夹牢，钢筋一经夹紧就不得晃动。（3）装上焊盒并装满焊药，钢筋端头应在焊盒的中部。（4）接通电源引弧，可采用直接引弧法和铁丝球引弧法。3.2 钢筋焊接概述59（5）引燃电弧后，先进行电弧过程，使焊盒形成电渣池，并使钢筋熔化，用手柄将上部钢筋缓慢下送，钢筋端面与液态渣池接触，转变为电渣过程。最后在断电的同时，用手柄迅速下压上钢筋，挤出熔化的金属和熔渣，形成接头。冷却一段时间后两根钢筋便焊在一起了。（6）接头焊毕

31、，稍作停歇，拆除焊盒，回收焊药，卸下焊接夹具，并敲去渣壳，四周焊包凸出钢筋表面高度不得小于4mm。3.2 钢筋焊接概述603.3钢筋机械连接概述61钢筋机械连接技术是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋的力传递至另一根钢筋的连接方法。它被称为继绑扎、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20等优点。3.3 钢筋机械连接概述621.套筒挤压连接接头它是通过挤压力使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。有径向挤压连接和轴向挤压连接两种形式。由于轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定，没有得到推广；而径向

32、挤压连接技术中，连接接头得到了大面积推广使用。目前工程中使用的套筒挤压连接接头都是径向挤压连接。3.3.1 常用的钢筋机械连接接头类型3.3 钢筋机械连接概述632.锥螺纹连接接头它是通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。锥螺纹连接技术的诞生克服了套筒挤压连接技术存在的不足。锥螺纹丝头完全是提前预制，现场连接占用工期短，现场只需用力矩扳手操作，不需搬动设备和拉扯电线，深受各施工单位的好评。但是锥螺纹连接接头质量不够稳定。由于加工螺纹的锥螺纹小径削弱了母材的横截面面积，从而降低了接头强度，一般只能达到母材实际抗拉强度的85%95%。3.3 钢筋机械连接概述64我国的锥螺纹连接

33、技术和国外相比还存在一定差距，最突出的一个问题就是螺距单一，直径1640mm的钢筋采用螺距都为2.5mm，而2.5mm螺距最适合于直径22mm钢筋的连接，太粗或太细钢筋连接的强度都不理想，尤其是直径为36mm、40mm钢筋的锥螺纹连接，很难达到母材实际抗拉强度的0.9倍。许多生产单位自称达到钢筋母材标准强度，是利用了钢筋母材超强的性能，即钢筋实际抗拉强度大于钢筋抗拉强度的标准值。 3.3 钢筋机械连接概述653.直螺纹连接接头等强度直螺纹连接接头是20世纪90年代钢筋连接的国际最新潮流，它的接头质量稳定可靠，连接强度高，可与套筒挤压连接接头相媲美，而且又具有锥螺纹接头施工方便、速度快的特点，因

34、此直螺纹连接技术的出现给钢筋连接技术带来了质的飞跃。直螺纹连接接头主要有镦粗直螺纹连接接头和滚压直螺纹连接接头。这两种工艺采用不同的加工方式，增强钢筋端头螺纹的承载能力，达到接头与钢筋母材等强的目的。3.3 钢筋机械连接概述66（1）镦粗直螺纹连接接头它是通过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。其工艺是：先将钢筋端头通过镦粗设备镦粗，再加工出螺纹，接头与母材达到等强。国外镦粗直螺纹连接接头的钢筋端头既有热镦粗又有冷镦粗，热镦粗主要是消除镦粗过程中产生的内应力，但加热设备投入费用高。我国的镦粗直螺纹连接接头的钢筋端头主要是冷镦粗，对钢筋的延性要求高；对延性较低的钢筋，镦粗质量较

35、难控制，易产生脆断现象。3.3 钢筋机械连接概述67镦粗直螺纹连接接头的优点是强度高，现场施工速度快，工人劳动强度低，钢筋直螺纹丝头全部提前预制，现场连接为装配作业。其不足之处在于镦粗过程中易出现镦偏现象，一旦镦偏必须切掉重镦；镦粗过程中产生内应力，钢筋镦粗部分延性降低，易产生脆断现象，螺纹加工需要两道工序和两套设备来完成。3.3 钢筋机械连接概述68（2）滚压直螺纹连接接头它是通过钢筋端头直接滚压或挤（碾）压肋滚压或剥肋后滚压制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。其基本原理是利用了金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性，而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

36、，因而使钢筋接头与母材达到等强。目前，国内常见的滚压直螺纹连接接头有直接滚压螺纹、挤（碾）压肋滚压螺纹和剥肋滚压螺纹三种类型。这三种形式连接接头获得的螺纹精度及尺寸不同，接头质量也存在一定差异。3.3 钢筋机械连接概述69直接滚压直螺纹连接接头其优点是：螺纹加工简单，设备投入少；不足之处在于螺纹精度差，存在虚假螺纹现象。由于钢筋粗细不均，公差大，加工的螺纹直径大小不一致，给现场施工造成困难，使套筒与丝头配合松紧不一致，有个别接头出现拉脱现象。由于钢筋直径变化及横纵肋的影响，使滚丝轮寿命降低，增加接头的附加成本，现场施工易损件更换频繁。3.3 钢筋机械连接概述70挤（碾）压肋滚压直螺纹连接接头这

37、种连接接头是用专用挤压设备先将钢筋的横肋和纵肋进行预压平处理，然后再滚压螺纹，目的是减轻钢筋肋对成型螺纹精度的影响。其特点是：成型螺纹精度相对直接滚压有一定提高，但仍不能从根本上解决钢筋直径大小不一致对成型螺纹精度的影响，而且螺纹加工需要两道工序和两套设备来完成。3.3 钢筋机械连接概述71剥肋滚压直螺纹连接接头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。剥肋滚压直螺纹连接技术是由中国建筑科学院建筑机械化研究分院研制开发的钢筋等强度直螺纹连接接头的一种新型式，为国内外首创。通过对现有HRB335、HRB400钢筋进行型式试验、疲劳试验、耐低温试验以及大量的工程应用，证明剥肋滚压直螺纹连接接头与其他滚压直螺纹连接接头相比具有以下特点：3.3 钢筋机械连接概述72a螺纹牙型好，精度高，牙齿表面光滑。b螺纹直径大小一致性好，容易装配，连接质量稳定可靠。c滚丝轮寿命长，接头附加成本低。滚丝轮可加工50008000个丝头，比直接滚压寿命提高了35倍。d接头通过200万次疲劳强度试验，接头处无破坏。e在-40低温下试验，其接头仍能达到与母材等强，抗低温性能好。3.3 钢筋机械连接概述73根据钢筋机械连接技术规程（JGJ 107-2010），钢筋机械连接接头按抗拉强度、残余变形以及高应力和大变形条件下反复拉压性能的差异分