核电工程钢筋机械连接技术规程编制说明

《核电工程钢筋机械连接技术规程》1.1任务来源本文件根据中国核工业勘察设计协会印发《关于<摩擦焊钢筋锚固板应用技术规程>等10项团体标准立项的通知》（核设协〔2022〕59号，计划编号：CNIDA-LX-2023-004）文件要求，由中国核工业勘察设计协会核工业结构专业委员会组织中电投工程研究检测评定中心有限公司会同有关单位共同起草。1.2编制目的和意义核电在建规模世界领先。在建核电机组中，主要以CAP1000型和华龙一号型为主，其中单堆型CAP1000仅核岛部分钢筋用量约为2万吨，华龙一号钢筋用量约是CAP1000的3倍。机械连接是核电工程钢筋混凝土结构中钢筋连接的主要方式，各堆型核电工程的钢筋机械连接接头的使用数量巨大，但存在要求不尽相同、钢筋接头质量隐患较大等问题。我国建筑工程行业标准JGJ107《钢筋机械连接技术规程》作为钢筋机械连接设计、施工与验收的基础性标准，历经多次修订，被房屋建筑、核电、交通、港口、冶金和水利水电等行业广泛采纳、执行或引用。相对于其它工程，核电工程由于其堆型的变化以及固有的核安全属性，应有更严格的技术性能要求和应用控制标准。特别是近年来，核电工程中出现了高强钢筋应用、装配式混凝土结构构件连接、部品化成组钢筋连接（钢筋笼、钢筋网片、钢筋骨架等整体预制连接）、抗飞机撞击用钢筋连接、耐疲劳性能钢筋连接等，针对上述情况的施工方法及对应的新型钢筋机械连接装置与应用技术不断涌现，施工现场需要对其中某些接头类型补充检验规则和评定方法。部分产品开发和应用者仅考虑钢筋接头抗拉强度和操作性要求，忽略变形、保护层厚度、同一连接区段内钢筋机械连接接头面积百分率、耐火、耐低温、疲劳、抗冲击等要求，部分产品型式检验、工艺检验与实际工程应用场合不符。目前，有的接头连接件采用了热处理、冷镦等工艺制造。这类接头为实现钢筋工程工业化、降低成本、提高工效等发挥了积极作用。但对于采用热处理、冷镦等方式并利用了冷强强度的接头连接件，在经受火灾高温时将显著降低承载能力，存在降低结构构件耐火极限的风险，需要制定相关应用方面的检验要求和限制性条款，并拟将耐火性能纳入型式检验范围。核电工程钢筋机械连接技术规程应引导制造者和使用方对连接件原材料和加工工艺引起足够重视，加强对连接件原材料来源、加工工艺的追溯。十四五以来，使用机械连接技术的钢筋及对应国家标准出现了很多新情况新变化，对应的钢筋机械连接技术与连接件亟需完善和规范。JG107适用的国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.2和《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB13014进行了修订，并增加了600MPa级钢筋；《钢筋混凝土用不锈钢钢筋》YB/T4362、《钢筋混凝土用钢第《钢筋混凝土用热轧耐火钢筋》GB/T37622、《液化天然气储罐用低温钢筋》YB/T4641、《钢筋混凝土用四面带肋钢筋》YB/T4657、《钢筋混凝土用热轧碳素钢-不锈钢复合钢筋》GB/T36707等钢筋标准陆续修订或制定。上述标准所涉及普通钢筋、不锈钢钢筋、耐蚀钢筋、耐火钢筋、低温钢筋、四面带肋钢筋、热轧碳素钢-不锈钢复合钢筋的机械连接技术和连接件亟待完善，特别是JGJ107-2016发布实施时，500MPa级高强度钢筋的应用尚不普遍，当时积累的钢筋接头性能数据比较少，近年来这类高强度钢筋已大量应用，需要进一步收集数据，研究和完善其性能和检验要求。《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.2-2018实施以来，600MPa级钢筋机械连接也开始逐步应用，总结、完善和规范500MPa级、600MPa级钢筋机械连接技术，以适应更高强度钢筋的发展与应用也迫在在上述情况和核安全要求日益提高的背景下，JGJ107和相关技术规格书已经不能满足核电工程建设发展需要。在总结近年来钢筋机械连接取得的新成果和出现的问题隐患基础上，为适应和满足核电工程建设发展的新形势、新要求，需要针对这些接头补充相关设计、施工、安装、检验及验收要求，以更加科学合理地规范核电工程钢筋机械连接的应用，避免钢筋机械连接接头的不当使用给核电工程带来重大质量和安全问题。本规程的制定旨在适应核电工程建设的发展和需要，严格贯彻核安全文化，成为核工程特色一项基础性工程技术标准。将进一步规范核电工程普通钢筋机械连接和新型钢筋机械连接接头的应用，提高我国核电工程的钢筋工程工业化、机械化和智能化水平，完善我国现有的钢筋机械连接技术和标准体系，保障和提高核电工程建设质量，有利于新技术、新产品、新工艺的推广应用及结构安全，促进我国核电工程高质量发展，将取得巨大的社会和经济效益。1.3主要工作过程任务确定后，由中电投工程研究检测评定中心有限公司成立标准编制工作组，认真研究和组织该文件起草工作。2023年5月，标准编制工作组召集全体成员讨论标准编制大纲，并于2023年6月上报协会平台。2023年6月16日，标准编制工作组根据大纲评审专家的书面审查意见，修改编制大纲相关内容。2023年7月7日，通过专家编制大纲评审会审查。2023年8月起，搜集各参编单位具体意见和建议、相关资料。2023年9月15日，在北京召开编制组成立暨第一次工作会议，围绕编制大纲讨论主要编制问题并达成一致意见，确定编制原则、编写要求及编制组具体分工、工作进度计划。2023年10月~12月，针对专题问题，召开工作组内部小组会2023年12月4日完成规程征求意见稿。1.4主要参编单位及主要起草人员本标准起草单位由长期从事核电工程设计、施工、检测、研究与管理单位，钢筋机械连接设备及材料研究、生产单位组成。编制团队拥有国内知名的结构工程、机械制造、检测评定专家，在混凝土结构和钢筋机械连接领域拥有丰富的研究和实践经验。本文件起草单位：中电投工程研究检测评定中心有限公司、中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院股份有限公司、中国核工业第二二建设有限公司、中国核工业二四建设有限公司、中国核工业华兴建设有限公司、中核华辰建筑工程有限公司、桂林理工大学、中国建筑科学研究院有限公司认证中心、北京思达建茂科技发展有限公司、建研院检测中心有限公司、中国电子工程设计院股份有限公司、鞍钢中电建筑科技股份有限公司、世源科技工程有限公司、廊坊凯博建设机械科技有限公司、北方工业大学、大连理工大学、东北石油大学、重庆二航钢筋连接工程有限责任公司、重庆奇甫机械有限责任公司、北京五隆兴科技发展有限公司、湖南恒邦钢筋连接技术有限公司、济源建造者钢筋连接技术有限公司、柳州欧维姆机械股份有限公司、山东铁建数控设备有限公司、上海鼎锐钢筋工程技术有限公司、浙江天铁实业股份有限公司、青岛中胶国青建工有限公司、河北新世纪机械零部件有限公司、德士达建材（广东）有限公司、湖南立格建业科技有限公司、临沂市尚峰建筑机械有限公司、河北易达钢筋连接技术有限公司、中建研科技股份有限公司、青岛森林金属制品有限公司。本文件主要起草人：李智斌、赵杰、于跃、白明鑫、钱冠龙、刘子金、王涛、许俊敏、熊杰、李小明、杨尚、刘威、陈金、雷志远、朱万旭、孙彬、姚迪、滕祥泉、赵红学、王辉、贡金鑫、计静、胡世江、王明杨、王海斌、王开宇、尹国祥、白建平、莫鲤木、白林平、赖志勇、高昌、李国、彭树勋、钟庆明、张攀、朱孔亮、朱孟生、吴连军、王启军、徐冰、贾朝2.1标准编制原则广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，广泛征求意见，力争制定出一本国际领先水平的、具有核工程特色的基础性工程技术标准。本文件作为团体标准，编制过程遵循开放、透明、公平的原则，充分反映设计、施工、监理、业主、产品技术提供单位等各方的共同需求。2.2标准主要内容2.2.1前言介绍本文件编制的基本情况、主要技术内容、编制单位、起草人员及审查人员。2.2.2总则标准编制的目的，适用范围以及与国家现行有关标准的关系。为规范核电工程混凝土结构中钢筋机械连接的应用，做到安全适用、技术先进、经济合理，确保质量，制定本规程。本规程适用于核电工程混凝土结构中钢筋机械连接接头的设计、施工与验收。核电工程钢筋机械连接除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准及核电工程项目技术规格书的规定。核电工程中，核安全相关结构和非核安全相关结构对于钢筋机械连接技术的要求应加以区分。2.2.3术语和符号分为术语、符号2节，规定了核电工程钢筋机械连接的相关术语及符术语包括钢筋机械连接、钢筋机械连接接头、连接件、钢筋丝头、接头连接件长度、接头长度、接头极限抗拉强度、接头残余变形、接头最大力总延伸率、接头面积百分率等10余个术语定义。符号包括接头最大力总延伸率Agt等14个符号的定义。2.2.4接头分类兼顾生产、施工、设计，第一次清晰地对核电工程常用接头按加工工艺和用途进行分类，并规定其对应的性能要求及应用场合。核电常用接头按加工工艺分类，可分为直螺纹接头、带肋钢筋套筒挤压接头。直螺纹接头可分为冷镦粗、直接滚轧、剥肋滚轧、挤压强化滚轧、带肋钢筋套筒挤压-直螺纹复合接头等。带肋钢筋套筒挤压接头可分为带肋钢筋套筒径向挤压接头及带肋钢筋套筒轴向挤压接头。核电常用接头按用途分类，可分为抗震型、抗震耐疲劳型及抗飞机撞2.2.5材料与设备分为连接件、钢筋和设备3节。对连接件原材料的选用与工艺、外观质量、尺寸和偏差、连接件/接头设计、标记和可追溯性、出厂检验等进行详细的规定。对用于机械连接的钢筋进行了规定。对用于钢筋机械连接的设备进行了规定。2.2.6接头性能要求分为一般规定、静力作用下的强度和延性、静载荷作用下的滑移（单向拉伸残余变形）、低周反复载荷下的性能、高周疲劳载荷下的性能、瞬间加载冲击下的性能等6节。创新性的规定由设计根据接头用途确定接头对应的性能要求。对防火、耐低温接头性能提出原则性规定。协调了国家标准GB/T42796《钢筋机械连接件》、GB/T42901《钢筋机械连接件试验方法》与行业标准JGJ107《钢筋机械连接技术规程》、JG/T163《钢筋机械连接用套筒》对接头性能的要求，提高了设计、施工单位的可操作性。2.2.7接头性能要求分为一般规定、合格评定、型式检验报告三节，详细规定了需要进行型式检验的情况、试件的制作要求及数量、评定规则、型检报告主要内容等，重点考虑型检报告的一致性、可追朔性要求。2.2.8接头应用针对核电工程应用要求，接头应用分为一般规定、现场加工与安装、现场检验与验收、模块化钢筋连接四节。详细规定了根据工程需要确定接头类型并明确接头性能要求及对应的型式检验，创新性地对模块化钢筋连接提出了系统全面的规定。针对不同类型的接头提出现场加工与安装的具体要求。针对不同类型的接头提出现场检验与验收要求。2.2.9附录附录A：核电工程常用接头结构型式。创新性的系统总结核电工程常用的接头结构型式，为设计及施工单位实际应用提供方便。附录B：接头试件试验方法。确定静力作用下的强度和延性、静载荷作用下的滑移（单向拉伸残余变形）、低周反复载荷下的性能、高周疲劳载荷下的性能、瞬间加载冲击下的性能的试验程序与方法。2.2.10引用标准名录1《普通螺纹基本牙型》GB/T1922《普通螺纹基本尺寸》GB/T1963《普通螺纹公差》GB/T1974《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.15《优质碳素结构钢》GB/T6996《碳素结构钢》GB/T7007《热轧钢棒尺寸、外形、质量及允许偏差》GB/T7028《结构用无缝钢管》GB/T81629《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB/T1499.110《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.211《普通螺纹量规技术条件》GB/T393412《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.113《紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱一般要求》GB/T5779.114《数值修约规则与极限数值的表示和判定》GB/T817015《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB/T1301416《建筑施工机械与设备钢筋螺纹成型机》JB/T1370917《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T1739518《钢筋混凝土用钢材试验方法》GB/T2890019《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》GB/T3395320《钢筋混凝土用不锈钢钢筋》GB/T3395921《钢筋机械连接件》GB/T4279622《钢筋机械连接件试验方法》GB/T4290123《钢结构焊接规范》GB5066124《混凝土结构通用规范》GB/T5500825《钢筋机械连接技术规程》JGJ10726《钢筋直螺纹成型机》JG/T14627《钢筋机械连接用套筒》JG/T163针对核电工程建设需求，对国内外现行钢筋机械连接相关技术规程进行调研，重点协调GB/T42796《钢筋机械连接件》、GB/T42901《钢筋机械连接件试验方法》与JGJ107《钢筋机械连接技术规程》、JG/T163《钢筋机械连接用套筒》，收集500MPa、600MPa级钢筋接头数据及研发信息，全面总结模块化钢筋整体连接的实践经验，开展轴向挤/扣压连接接头，直螺纹复合接头等新型接头的研发、检测与应用情况调研，论证纳入钢筋接头产品认证制度的可行性，收集核电工程钢筋机械连接产品与技术应用技术规格书、质保及资料管理要求。经多方查询，本文件未检索到相应的专利。本规程的编制将完善我国现有的钢筋机械连接技术和标准体系，对保障和提高核电工程建设质量，促进新技术、新产品、新工艺的应用起到积极作用，将有效推动核电工程建设中的钢筋工程工业化、机械化、智能化水平，社会及经济效益显著。无此方面的国际、国外标准可对比。本标准编制主要依据GB50010《混凝土结构设计规范》、GB50204《混凝土结构工程施工验收规》、GB50011《建筑抗震设计规范》、GB/T1499.2《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》、GB55037《建筑防火通用规范》、GB55008《混凝土结构通用规范》、GB/T42796《钢筋机械连接件》、GB/T42901《钢筋机械连接件试验方法》、JGJ107《钢筋机械连接技术规程》、JG/T163《钢筋机械连接用套筒》、T/CECS10287《钢筋连接用直螺纹套筒》、T/CECS10115《钢筋机械连接接T/CECS《绿色建材评价标准钢筋连接用套筒》（在编）、中国土木工程学会标