钢筋的机械连接与焊接技术研究:钢筋机械连接规范

　　摘要：钢筋机械连接是指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋的力传递给另一根钢筋。机械连接具有接头质量稳定可靠，操作方便，施工速度快等特点。钢筋机械连接主要有锥螺纹套筒连接、大套筒挤压连接等方法。另外，钢筋的焊接可节省钢筋，提高钢筋连接强度、同时能提高工效，是钢筋连接的一种重要方式。本文现就钢筋的机械连接与焊接技术做简要研究。
　　关键词：钢筋；机械；焊接；强度
　　一、锥螺纹套筒连接
　　锥螺纹套筒连接是将两根待接钢筋端头用套丝机做出锥形外螺纹，然后用带锥形内螺纹的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。
　　这种连接方法具有接头可靠、操作简单、不用电源、全天候施工、对中性好、施工速度快等优点，可连各种钢筋，不受钢筋种类、含碳量的限制，这种接头的价格适中，成本低于冷挤压套筒接头，高于电渣压力焊和气压焊接头。但所连钢筋直径只差不宜大于9mm。
　　锥螺纹套筒的材质：对II级钢筋采用30～40号钢，对III级钢采用45号钢。锥螺纹套筒的尺寸，应与钢筋端头锥螺纹的牙型与牙数匹配，并应满足承载力略高于钢筋母材的要求。
　　锥螺纹套筒的加工，宜在专业工厂进行，以保证产品质量。各种规格的套筒外表面，均有明显的钢筋级别及规格标记。套筒加工后，其两端锥孔必须用与其相应的塑料密封盖封严。
　　锥螺纹连接的钢筋，下料可用钢筋切断机或砂轮锯，但不准用气割下料，不准端头有挠曲或有马蹄形。钢筋两端用套螺纹机套螺纹，螺纹的完整数要达到要求锥螺纹牙型与牙型规吻合，锥螺纹的小端直径必须在卡规的允许误差范围内。经检查合格后，一端拧上塑料保护帽，另一端用力矩扳手拧紧连接管，并扣上塑料封盖。运输过程中应防止塑料保护帽破坏使丝扣受损。钢筋连接时，回收钢筋上的塑料保护帽和连接套管上的塑料封盖，将力矩扳手调至规定力矩值的刻度上，用带有连接套管的钢筋拧到待连接钢筋上，当听到力矩扳手发出“咔哒”响声时，即达到钢筋接头拧紧力矩值。
　　钢筋接头强度的检查：在正式连接前，按每种规格钢筋接头每300个为一批，做3个接头试样做拉伸试验。当接头式样达到下列要求时，即为合格的接头：
　　1、屈服强度实测值不小于钢筋的屈服强度标准值。
　　2、抗拉强度实则之与钢筋屈服强度标准值的比值不小于1.35倍，异径钢筋接头以小直径抗拉强度实测值为准。
　　二、套筒挤压连接
　　带肋钢筋套筒挤压连接是将两根待接钢筋插入钢套筒，用挤压连接设备沿径向挤压钢管套筒，使之产生塑性变形，依靠变形后的钢套筒与被连钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法。
　　1、施工要点。
　　在进行挤压连接前要先做好准备工作。将钢筋端头的锈迹、泥沙、油污等清理干净，将钢筋与套筒进行试套，不同直径钢筋的套筒不得串用。检查挤压设备情况进行试压。
　　2、质量检验。
　　在进行钢筋套筒挤压接头时，技术提供单位应提交检验报告和套筒的出场合格证。连接接头进行抗拉试验。
　　取样时500个接头作为一个验收批，每一验收批抽取10%的挤压接头做外观检查，抽取三个试件做拉伸试验。
　　外观检查的标准。
　　（1）挤压后套筒长度应为1.10～1.15倍原套筒长度，或压痕处套筒的外径为0.8～0.9倍原套筒的外径。
　　（2）挤压接头的压痕道数应符合型式检验确定的道数。
　　（3）接头处弯折不得大于4°。
　　（4）挤压后的套筒不得有肉眼可见的裂缝。
　　如外观质量合格数大于等于抽检数的90%，则该批为合格。如不合格数超过抽检数的10%，则应诸葛进行复检，在外观不合格的接头中抽取六个试样做单向拉伸试验再判别。
　　做单向拉伸试验时：挤压接头试验的钢筋母材应进行抗拉强度试验。
　　三个接头试样的抗拉强度均应满足A级或B级抗拉强度的要求；对A级接头，试验抗拉强度尚应大于等于0.9倍钢筋仄的实际抗拉强度（计算实际抗拉强度时，应采用钢筋的实际横截面面积）。
　　四、钢筋焊接
　　钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊、电阻电焊和埋弧压力焊等。热扎钢筋的对接焊接，可采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊或气压焊；钢筋骨架和钢筋网片的交叉焊接，宜采用电阻电焊；钢筋与钢板T形连接，宜采用埋弧压力焊或电弧焊。
　　（一）钢筋焊接的一般规定
　　1、轴心受拉和偏心受拉杆件中的钢筋接头，均应焊接。普通混凝土中直径大于22mm的钢筋和轻集料混凝土中直径大于20mm的I级钢筋及直径大于20mm的II、III级钢筋的接头，均宜采用焊接。对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于32mm时，应采用焊接。
　　2、对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜优先要用焊接或机械连接，接头应符合下列规定：
　　（1）纵向钢筋的接头，对一级抗震等级，应采用焊接接头，对二级抗震等级，一擦眼焊接接头。
　　（2）框架底层柱、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对一、二级抗震等级，应采取焊接接头，对三级抗震等级，宜采用焊接接头。
　　（3）钢筋接头采用焊接接头是，设置在梁端、桩端的箍筋加密区范围内。
　　3、当受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一构件内的焊接接头应互相错开。在任意焊接接头中心至长度为钢筋直径d的35倍且不小于500mm的区段内，同一钢筋不得有两个接头；应该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：
　　（1）非预应力筋，受拉区不宜超过50%，受压区和装配式构件连接处不限制。
　　（2）预应力筋，受拉区不宜超过25%，当有可靠保证措施，可放宽至50%，受压区和后张法的螺栓端杆不受限制。接头宜设置在受力较小的部位，且在同一根钢筋全长上宜少设接头；承受均布荷载作用的尾面板、楼板、檩条等简之受弯构件，当在受拉区内配置的受力钢筋少于3根时，可在跨度两端各四分之一跨度范围内设置一个焊接接头。
　　4、焊接接头距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不宜位于构件的最大弯矩处。
　　5、焊接网和焊接骨架的焊点，当设计无具体要求时，应按下列规定进行焊接：
　　（1）焊接骨架的所有钢筋相交点必须焊接。
　　（2）当焊接网片只有一个方向受力时，受力主筋与两端边缘的连根锚固横向钢筋的全部相交点必须焊接；当焊接网两个方向受力时，则四周边缘的两根钢筋的全部相交点均应焊接；其余的相交点可间隔焊接。焊接网及焊接骨架外形尺寸的允许偏差应符合相关规定。
　　（二）电弧焊
　　电弧焊是利用弧焊机送出的低压高电流将焊条与电燃烧范围内的焊件融化，凝固后便形成焊缝与接头。
　　电弧焊的主要设备是弧焊机，弧焊机可分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。起重焊接整流器，是一种将交流电变为直流电的手弧焊电源。这类整流器多用硅元件作为整流元件，故也称硅流焊机。
　　五、结束语
　　在现代建筑工程施工中，钢筋等金属材料的大量需求，使得钢筋的连接技术得到了充分的发展及广泛的应用。其中钢筋的机械连接与焊接技术成为了主要钢筋连接技术，并不断完善和进步中。