1　我國鋼筋機械連接技術(shù)發(fā)展現狀

近十年來(lái)，我國在粗直徑鋼筋的機械連接技術(shù)方面有了很大發(fā)展，在各類(lèi)高層建筑、大跨結構、橋梁、水工結構、電視塔、核電站等重大工程項目中推廣應用了數千萬(wàn)個(gè)鋼筋機械連接接頭，尤其是擠壓套筒連接和錐螺紋連接應用更為廣泛。

在鋼筋的機械連接方法中，套筒擠壓連接的可靠性、穩定性和現場(chǎng)抽樣合格率均明顯高于錐螺紋接頭。但其缺點(diǎn)是設備較重，施工速度及方便程度比不上錐螺紋。錐螺紋接頭的連接套筒和鋼筋絲扣均可提前加工，現場(chǎng)只需用測力扳手連接，故受到施工單位的歡迎，但其缺點(diǎn)是接頭強度較低，穩定性差。錐螺紋因削弱母材截面積而影響接頭強度，此外，螺紋加工精度及表面光潔度顯著(zhù)影響其旋緊程度，而錐螺紋接頭強度受旋緊程度的影響又比較大。此外，受操作的影響也很大，如力矩扳手的精度以及有無(wú)定期校驗制度，鋼筋密集而不易擰緊或漏擰等等均有可能?chē)乐赜绊戇B接質(zhì)量。工程應用中最突出的問(wèn)題是現場(chǎng)抽檢合格率遠低于送檢試件合格率或車(chē)間抽樣合格率，其原因就在于此。因此，開(kāi)發(fā)一種新型接頭使其既具有錐螺紋接頭那樣施工方便，速度快的優(yōu)點(diǎn)，又具有可靠連接質(zhì)量的新型機械接頭必將受到普遍歡迎。

2　當代世界鋼筋機械連接的最新潮流

鋼筋的機械連接在國外發(fā)展較早，品種也比較多，除了套筒擠壓接頭和錐螺紋接頭外，還有熔融金屬充填套筒接頭(如美國CADWOOD接頭)、適用于裝配式結構用的水泥漿充填套筒接頭(如美國、日本NBM接頭)、鋼筋全長(cháng)軋制螺紋的大螺旋鋼筋接頭(如德國dywidag接頭)、以及滾壓直螺紋接頭(如英國CCL鋼筋接頭)、鐓粗切削直螺紋接頭(如法國B(niǎo)artec體系等)，上述各類(lèi)接頭除錐螺紋接頭外，幾乎全部能充分發(fā)揮鋼筋母材極限強度。

其中法國德士達(Dextra)公司開(kāi)發(fā)的鐓粗切削直螺紋接頭是將鋼筋端部鐓粗，然后切削直螺紋，再用連接套連接的鋼筋接頭。這種接頭具有強度高、施工方便、連接速度快、應用范圍廣等多種優(yōu)點(diǎn)，它代表了當代世界鋼筋機械連接技術(shù)的最新潮流，香港會(huì )展中心、青馬大橋、馬來(lái)西亞石油大廈(世界最高建筑)、法國諾曼弟大橋(世界最大跨度斜拉橋)、泰國帝后公園大廈、我國廣州中信大廈(80層)，廣東嶺澳核電站等數百項大型工程均采用了等強直螺紋接頭。

我們開(kāi)發(fā)的等強直螺紋連接技術(shù)1997年已通過(guò)建設部組織的鑒定，鑒定意見(jiàn)認為：“該技術(shù)在國內現行鋼筋焊接連接、套筒擠壓連接和錐螺紋連接等技術(shù)基礎上邁進(jìn)了一大步，具有接頭強度高、與母材等強、連接速度快、性能穩定、應用范圍廣、操作方便、用料省等特點(diǎn)，其技術(shù)成果填補了國內空白、達到國際先進(jìn)水平，其中鋼筋鐓粗設備具有結構簡(jiǎn)單、重量輕等特點(diǎn)，為國際領(lǐng)先”。

3　等強直螺紋接頭的制作工藝及其優(yōu)點(diǎn)

3.1　制作工藝

制作工藝分三個(gè)步驟：①鋼筋端部鐓粗；②在鐓粗段上切削直螺紋；③利用連接套筒對接鋼筋。

鋼筋端部的鐓粗依靠專(zhuān)門(mén)設計制造的鐓頭機，每個(gè)鐓頭所需時(shí)間30～40s，每臺班約可鐓400～500個(gè)。鐓頭設備自重輕、便于運至工地對鋼筋進(jìn)行現場(chǎng)加工。

鐓頭結束后，在專(zhuān)用套絲機上切削加工螺紋

在現場(chǎng)用連接套筒對接鋼筋，用普通扳手擰緊。

3.2　直螺紋接頭的優(yōu)點(diǎn)

(1)接頭強度高。接頭強度大于鋼筋母材強度。

(2)性能穩定。接頭性能不受扭緊力矩影響，少擰2～3扣，均不會(huì )對接頭強度造成明顯損害。

(3)連接速度快。直螺紋連接套筒比錐螺紋短40%左右，且絲扣螺距大，不必使用扭力扳手，方便施工。

(4)應用范圍廣。對彎折鋼筋、固定鋼筋、鋼筋籠等不能轉動(dòng)鋼筋的場(chǎng)合，可不受限制地方便使用。

(5)經(jīng)濟效益好。直螺紋接頭比套筒擠壓接頭省鋼70%左右，比錐螺紋接頭省鋼35%左右。

(6)便于管理。省去了用扭力扳手檢測這道工序。對勞工素質(zhì)及檢測工具的依賴(lài)性明顯減小。

4　技術(shù)參數和接頭性能

4.1　技術(shù)參數

連接套筒的設計抗拉強度大于等于鋼筋設計抗拉強度的1.20倍。標準型連接套筒的規格尺寸見(jiàn)表。
4.2　接頭性能

共計72根接頭試件的形式檢驗結果證明，全部試件滿(mǎn)足《鋼筋機械連接通用技術(shù)規程》(JGJ107—96)中A級接頭性能要求全部試件斷于鋼筋母材，達到與母材等強的目的。

5　直螺紋接頭類(lèi)型及其應用

5.1　直螺紋接頭類(lèi)型

直螺紋接頭連接套筒的形式可分下列4種類(lèi)型：

(1)標準型(圖1a)。帶右旋內螺紋連接套筒，用于Ⅱ、Ⅲ級帶肋鋼筋的連接。

(2)擴口型(圖1b)。在標準型套筒的一端增設45°～60°角擴口段，僅用于鋼筋較難對中的場(chǎng)合，如鋼筋籠的對接。

(3)變徑型(圖1c)。變直徑連接套筒，用于連接不同直徑的鋼筋，直徑差異不受限制。

(4)正、反絲扣型(圖1d)。帶左、右旋內螺紋的等直徑連接套筒，用于鋼筋不能轉動(dòng)而要求調節鋼筋內力的場(chǎng)合。

5.2　等強直螺紋接頭的應用

等強直螺紋接頭適用于一切抗震設防和非抗震設防的混凝土結構工程，尤其適用于要求充分發(fā)揮鋼筋強度和延性的重要結構。

(1)粗直徑鋼筋連接。

(2)彎折鋼筋、超長(cháng)水平鋼筋的連接。

(3)鋼筋籠的對接。用擴口型連接套筒。

(4)兩根固定鋼筋之間的對接

鋼筋等強直螺紋連接

溫度收縮縫之間鋼筋對接

(5)鋼結構與鋼筋的連接。型鋼柱與梁主筋相交時(shí)，可利用焊在鋼板上的螺母連接鋼筋。

6　技術(shù)經(jīng)濟效益

以φ32mm鋼筋為例，等強直螺紋接頭目前的售價(jià)為22元，低于同規格套筒擠壓接頭的全部費用，而施工的方便程度和工效則明顯好于套筒擠壓連接，鋼筋越粗，這種差別越明顯。例如對φ36mm或φ40mm鋼筋，直螺紋接頭價(jià)格比套筒擠壓接頭降低20%～30%，而連接速度可提高4～5倍，廣州中信大廈(80層)為適應爬模施工，也是采用直螺紋接頭且100%接頭在同一截面連接。直螺紋接頭為這種施工方法提供了可能，并加快了施工進(jìn)度，僅4～5d即可施工一層標準層。

總體來(lái)說(shuō)，等強直螺紋接頭無(wú)論從技術(shù)上或經(jīng)濟上均具有一定優(yōu)勢，它把接頭的可靠、方便和經(jīng)濟性三者很好地結合在一起。