大直径钢筋直螺纹连接技术.docx
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大直径钢筋直螺纹连接技术
镇江科创园三期-丁卯精英公寓配套用房项目
十项新技术应用总结之
大直径钢筋直螺纹连接技术
二0一三年十二月
一、工程概况
本工程的抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度7度，结构类型为框架结构。
表1.1结构抗震等级如下表：
建筑结构安全等级
结构抗震等级
建筑耐火等级
地基基础设计等级
框架
大跨度框架
二
三
二
二
丙
表1.2所用钢筋规格型号
规格
型号
Ⅲ级
C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C25、C28
二、项目应用新技术概况
本工程钢筋接头连接方式为：
钢筋直径≥16mm采用滚轧直螺纹连接；以提高钢筋利用率，并保持结构的安全性能不变。
三、施工工艺
1、施工准备
1.1主要机械及人员准备
机械配置
序号
名称
型号
数量（台）
1
钢筋直螺纹成型机
GYL-40
3台
2
钢筋弯曲机
GW40
2台
3
钢筋切断机
GQ40
2台
4
无齿锯切割机
2台
5
塔吊
ST7515/ST5015
2台
人员配置
序号
序号
数量（人）
1
钢筋加工
18
2
钢筋安装
70
3
普工
20
1.2技术准备
施工前认真查阅图纸（包括与建筑图对应情况）、相关安全质量规范（建筑物抗震构造详图、混凝土结构施工平面整体表示法、钢筋搭接及验收规程、钢筋机械连接通用技术规程等），做到图纸上问题提前与设计联系解决。
管理人员及劳务人员培训：
项目技术部按规定对项目相关部门及分包进行方案、措施交底（包括书面和口头）；每周一下午17：
00利用简短时间，由分包管理层向其钢筋操作层进行方案、措施交底（包括书面和口头）并由项目技术部和质量部参加。
针对钢筋工程的关键环节，编制钢筋工程《规矩集》，说明具体的施工方法，使控制项目一目了然，既帮助施工管理人员深入了解和掌握施工质量的控制方法及措施，也有利于施工班组自检，又便于质量控制人员检查。
1.3材料进场及准备
钢筋进场必须具有出厂证明书和检验报告单，并按照验收批进行机械性能试验。
现场实验室根据规范要求在钢筋进场后立即做钢筋复试工作，钢筋复试通过后，方能批准使用。
如使用中发现钢筋脆断，焊接性能不良和机械性能显着不正常时，必须进行钢筋化学成份分析，严禁不合格钢材用于本工程上。
因此钢筋必须提前进场，留出试验时间，以免耽误使用，影响工期。
进场钢筋要按标牌查实炉牌号，看是否可作为混合批。
钢筋现场取样，每批重量不大于60t。
在每批钢筋中的任意两根钢筋上各取一套，每套试样从每根钢筋端部截去50cm，然后再截取试样二根，一根作拉力试验（包括屈服点、抗拉强度和延伸率），另一根作冷弯试验。
试验时，如有一个试验结果不符合规范所规定的数值时，必须另取双倍数量的试样，对不合格的项目作第二次试验，如仍有一根试样不合格，则该批钢筋不予验收，严禁用在本工程上，材料需做退场处理。
钢筋运到加工地点后、堆放现场指定的场地内，必须严格按分批同等级、牌号、直径、长度、数量分别挂牌标识堆放，不得混淆，钢筋标识牌应做到统一一致。
钢筋半成品分部、分层、分段，按号码顺序堆放，同一部位或同一构件的钢筋放在一起，并有明显标识，标识上注明构件名称、部位、钢筋、尺寸、直径、根数。
直径相近的钢筋避免相邻码放，以防混淆。
钢筋堆放场地应平整，钢筋下面垫以木方，以防钢筋锈蚀和污染。
2、钢筋施工方法及措施
2.1钢筋除锈的方法及设备
钢筋加工前，先对由于潮湿或雨水引起的钢筋锈蚀进行除锈。
Φ级钢筋采用调直进行除锈，、
级钢筋采用钢丝刷进行手工除锈。
2.2钢筋调直的方法及设备
采用钢筋调直机调直钢筋时，要根据钢筋的直径选用调直模和传送压辊，并要正确掌握调直模的偏移量和压辊的压紧程度。
调直模的偏移量，根据其磨耗程度及钢筋品种通过试验确定；调直筒两端的调直模一定要在调直前后导孔的轴心线上，这是钢筋能否调直的一个关键。
如果发现钢筋调得不直就要从以上两方面检查原因，并及时调整直模的偏移量。
2.3钢筋切断的方法及设备
切断机可切割直径小于40mm的钢筋，按照审核后的配筋单进行切断。
切断时要保证刀片与冲击刀片刀口的距离，直径＜20mm的钢筋宜重叠1～2mm，直径≥20mm的钢筋宜留3mm左右，以保证钢筋的下料长度。
本工程Ⅰ级钢筋采用砂轮切割机进行切割，Ⅱ级钢筋采用切断机进行切断（用于直螺纹连接的钢筋采用砂轮机进行切割）。
2.4钢筋弯曲成型的方法及设备
将切割好的钢筋按照配筋单分层、分部位、分规格进行弯曲成型。
Φ级钢筋采用钢筋弯曲成型机成型，Φ级钢筋末端做成180°弯钩，其圆弧弯曲直径不小于钢筋直径的2.5倍且不应小于受力钢筋的直径,平直长度≥3d，顶板支座负弯矩钢筋末端做成90°弯钩，平直长度应符合设计要求；Φ级箍筋的末端弯钩为135°，平直长度为10d。
级钢筋（箍筋除外）采用钢筋弯曲成型机进行弯曲成型，
级钢筋末端做成90°或135°弯折时，其圆弧弯曲直径不应小于钢筋直径的4倍，平直长度应符合设计要求。
3、钢筋机械连接
对钢筋直径≥16mm采用滚轧直螺纹连接，＜16mm钢筋采用搭接绑扎方法；搭接接头和机械连接接头必须离开拐点≥10d。
3.1钢筋滚轧直螺纹接头要求
纵向受力钢筋的接头宜相互错开。
钢筋机械连接区段长度应按35d计算。
在同一区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定：
Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%，Ⅰ级接头的接头百分率可不受限制。
Ⅱ级接头或Ⅰ级接头，且接头百分率不应大于50%。
3.2连接套要求
连接套由厂家提供，应有出厂合格证、材质证明书，进场后应进行复检。
经检验合格的连接套，应有明显的规格标记，一端孔应用密封盖扣紧。
进场后不得露天堆放，防止锈蚀和沾污。
现场使用的连接套主要有以下三种形式：
标准型：
用于一般连接钢筋的部位。
异径型：
用于不同直径钢筋的连接部位。
活连接：
用于一端不能转动的钢筋。
标准型套筒的几何尺寸（单位：
mm）
规格
螺距（P）
长度（L）
外径（Φ）
螺纹小径（D1）
16
2.5
48
25
14.9
18
2.5
50
27
16.3
20
2.5
54
31
18.1
22
2.5
60
33
20.4
25
3
64
39
23.0
28
3
70
44
26.1
现场取样
3.3受力筋保护层厚度
受力钢筋的混凝土保护层最小厚度
环境类别
墙、板
梁
柱
C25~C45
C50
C25~C45
C25~C45
C50
一
15
15
25
30
30
二
a
20
20
30
30
30
注：
（1）受力钢筋外边缘至混凝土表面的距离，除符合表中规定外，不应小于钢筋的公称直径。
（2）机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度应满足受力钢筋保护层最小厚度的要求，连接件之间的横向净距离不宜小于25mm。
（3）板、墙中分布钢筋的保护层厚度不应小于表中相应数值减10mm，且不应小于10mm；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。
3.4混凝土保护层厚度
3.5丝头加工及检验
钢筋端面平头→滚压螺纹→丝头质量检验→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用
加工丝头的牙形、螺纹必须与连接套的牙形、螺纹一致，有效丝扣段内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2；并用相应的环规和丝头卡板检测合格。
按钢筋配料单进行钢筋下料。
要求下料断面垂直钢筋轴线，无马蹄形或弯曲头，否则用砂轮切割机切掉。
如丝扣不饱满者，切掉2cm重新套丝。
用环规检查其套丝长度时，如出现丝扣超长，则用手持砂轮机磨掉，直至满足规定的长度要求为止。
如丝扣长度不足时，需重新调整限位器并重新套丝，直至满足要求为止，不得用气割下料。
丝头加工尺寸表（单位：
mm）
规格
剥肋直径
螺纹尺寸
套筒长
丝头长度（套筒长/2）+1
完整丝扣圈数
16
14.9±0.2
M19×2.5
48
24
9
18
16.9±0.2
M19×2.5
50
26
10
20
18.8±0.2
M21×2.5
54
28
11
22
20.8±0.2
M23×2.5
60
31
12
25
23.7±0.2
M26×3
64
33
11
28
26.6±0.2
M29×3
70
36
12
操作人员严格逐个检查丝头的质量。
经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，按要求对每种规格加工批量随机抽检10%，且不得少于10个，并且填写丝头加工检验记录。
如有一个丝头不合格，即对该批全数检查，并切去不合格丝头，查明原因并解决后重新加工。
已检验合格的丝头应加以保护，钢筋一端丝头应戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格分类堆放整齐待用。
丝头加工
3.6钢筋滚轧直螺纹接头连接
钢筋就位→拧下钢筋丝头保护帽→接头拧紧→作标记→施工检验
钢筋连接时，钢筋的规格和连接套的规格应一致，并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。
采用预埋接头时，连接套的位置、规格和数量应符合设计要求，带连接套的钢筋应牢固，连接套的外露端应有密封盖。
被连接的两钢筋端面应处于连接套的中间位置，偏差不大于1P（P为螺距），先把套筒拧在一端的钢筋上，用扭矩扳手将其固定，用扭矩扳手按下表规定的力矩值把钢筋接头拧紧直至扭矩扳手在调定的力矩值发出"咔嗒”声为止，并随手画上油漆标记，以防钢筋接头漏拧。
连接钢筋拧紧力矩值表
钢筋直径（mm）
16～20
22-25
28
拧紧力矩（N·m）
180
240
300
底板连接接头地下室外墙接头丝头保护
3.7钢筋连接注意事项：
钢筋丝头经检验合格后应保持干净无损伤；所连钢筋规格必须与连接套规格一致；连接水平钢筋时，必须从一头往另一头依次连接，不得从两头往中间或中间往两端连接；连接钢筋时，一定要先将待连接钢筋丝头拧入同规格的连接套之后，再用工作扳手拧紧钢筋接头，以防损坏接头；连接成型后用红油漆作出标记，以防遗漏。
钢筋滚轧直螺纹接头的型式检验，应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010）中第5条的各项规定。
供货方应提供有效的滚轧直螺纹型式检验报告。
钢筋连接时，应检查连接套的出厂合格证及钢筋丝头加工记录。
连接开始前和过程中，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验。
每种规格钢筋接头的试件不少于三根，接头试件应达到《钢筋机械连接通用技术规程》要求的Ⅰ级强度要求。
随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查，钢筋与连接套规格一致，接头外露完整丝扣不大于一扣，不大于三个半扣，且不得无外露丝扣，并填写检查记录。
接头的现场检验按验收批进行，同一施工条件下的同一批材料的同等级同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一批。
对接头的每一验收批，应在工程结构中随机截取3个试件作单向拉伸试验，按设计要求的接头性能等级进行检验与评定，并填写接头拉伸试验报告。
四、质量及安全措施
1、质量措施
1.1质量要求
1.1.1钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。
每次绑扎钢筋时，由责任师对照施工图确认。
0，弯钩平直长度为10d。
1.2允许偏差和检查方法
钢筋安装位置的允许偏差和检验方法
项次
项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
绑扎骨架
宽、高
±5
尺量
长
±10
2
受力主筋
间距
±10
尺量
排距
±5
弯起点位置
±15
3
箍筋、横向筋焊接网片
间距
±10
尺量连续5个间距
网格尺寸
±10
4
保护层厚度
基础
±5
尺量
柱、梁
±3
板、墙、壳
±3
5
梁板受力钢筋搭接锚固长度
入支座、节点搭接
+10、-5
尺量
入支座、节点锚固
±5
1.3成品保护措施
成型钢筋应按总平面布置图指定地点摆放，用垫木垫放整齐，防止钢筋变形、锈蚀、油污。
绑扎墙柱筋时应事先在侧面搭临时架子，上铺脚手板。
绑扎钢筋人员不准蹬踩钢筋。
底板、楼板上下层钢筋绑扎时，支撑马镫绑牢固，防止操作时蹬踩变形。
严格控制马镫加工精度在3mm以内，防止底板、楼板上部混凝土保护层偏差过大。
严禁随意割断钢筋。
当预埋套管必须切断钢筋时，按设计要求设置加强钢筋。
绑扎钢筋时禁止碰动预埋件及洞口模板。
钢模板内面涂脱模剂，要在地面事先刷好，防止污染钢筋。
安装电线管、暖卫管线或其他设施时不得任意切断和移动钢筋。
如有相碰，则与土建技术人员现场协商解决。
浇筑楼板混凝土时，混凝土输送泵管要用铁马镫架高300mm，防止由于过重的泵管压塌板上部筋。
去往操作面的主要通道也需设铁马镫（见下图），上铺钢跳板，边浇边撤。
2、安全措施
2.1钢筋机械的使用安全
进入现场的钢筋机械在使用前，必须经项目工程部、安全部检查验收，合格后方可使用。
操作人员需持证上岗作业，并在机械旁挂牌注明安全操作规定。
钢筋机械必须设置在平整、坚实的场地上，设置机棚和排水沟，防雨、防砸、防水浸泡。
钢筋加工机械要设专人维护维修，定期检查各种机械的零部件，特别是易损部件，出现有磨损的必须更换。
现场加工的成品、半成品堆放整齐。
钢筋加工机械处必须设置足够的照明，保证操作人员在光线较好的环境下操作。
在进行加工材料时，弯曲机、切断机等严禁一次超量上机作业。
2.2钢筋吊运的安全要求
塔吊在吊运钢筋时，必须将两根钢丝绳吊索在钢筋材料上缠绕两圈，钢筋缠绕必须紧密，两个吊点长度必须均匀，钢筋吊起时，保证钢筋水平，预防材料在吊运中发生滑移坠落。
塔吊在吊运钢筋时，要派责任心强的有证信号工指挥，不得无人指挥或乱指挥。
成批量的钢筋严禁集中堆放在非承重的操作架上。
只允许吊运到安全可靠处后进行传递倒运。
短小材料必须用容器进行吊运，严禁挂在长料上。
2.3墙、柱、梁钢筋绑扎安全要求
在进行墙、柱、梁钢筋绑扎时，搭设的脚手架每步高度不大于1.8m，且加斜撑，上铺脚手板。
上端防护高度不小于1.2m，设置两道水平防护栏杆。
操作架上严禁出现单板、探头和飞跳板，必要时操作工人系挂安全带。
操作架上严禁超量堆放钢筋材料，堆放量每平方米不得超过120kg。
2.4钢筋加工机械作业的安全要求
钢筋拉直盘圆时，必须用专用卡具，两端设挡板（或挡栏），沿线须设围栏，禁止人员通行。
切断机切断钢筋时，要待机械运转正常后，方准作业。
活动刀片前进时禁止送料，并在机械旁设置放料台。
机械运转时严禁直接用手靠近刀口附近清料，或将手靠近机械传动部件上。
2.5砂轮机的使用安全
打磨钢筋的砂轮机在使用前应经安全部门检验合格后方可投入使用。
开机前检查砂轮罩、砂轮片是否完好，旋转方向是否正确。
对有裂纹的砂轮严禁使用。
操作人员必须站在砂轮片运转切线方向的旁侧。
用砂轮片切割时压力不宜过大，切割件固定必须牢固。
切忌使用劣质砂轮片。
使用手持砂轮机时，要佩带绝缘手套及防护墨镜。
2.6环保要求
现场钢筋（包括原材、成品钢筋）按规格、类别摆放整齐并挂标示。
噪音的控制：
现场在进行钢筋加工及成型时，要控制各种机械的噪音。
将机械安放在平整度较高的平台上，下垫木板。
并定期检查各种零部件，如发现零部件有松动、磨损，及时紧固或更换，以降低噪音。
浇筑混凝土时不要振动钢筋，降低噪声排放强度。
钢筋加工后的产品或半产品堆放时要注意遮盖（用苫布或塑料），防止因雨水造成钢筋的锈蚀。
如果钢筋已生片状老锈，钢筋在使用前必须用铁丝刷或砂盘进行除锈。
为了减少除锈时灰尘飞扬，现场要设置苫布遮挡，并及时将锈屑清理起来，待统一清运到北京市规定的垃圾集中地。
为了减少资源的浪费，下料后长度≥300mm的短钢筋用对焊机连接后，用做加工制作构造搭接马镫筋。
其余长度小于300mm的钢筋头由专业回收公司回收再利用。
五、经济和社会效益
由于直螺纹套筒有以下优点：
（1）接头强度高，可100%发挥钢筋抗拉，抗压强度；
（2）操作简单，不需要专业技工，现场连接速度快；
（3）生产效率高，提前预制，不占工期；
（4）经济，设备投资少，成本低；
（5）环保、安全，不受环境及气候影响；
因此，本工程使用直螺纹套筒总量为57311个，总价24.03万，按照搭接工艺须增加约39.08吨钢筋，按照钢筋5000元/吨计算，则需5000元/吨×69.08吨=34.54万元，则节约成本34.54-24.03万=10.51万元。
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