钢筋机械连接

9-6 钢筋机械连接
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，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。这类连接方法是我国近10年来陆续发展起来的，它具有以下优点：接头质量稳定可靠，不受钢筋化学成分的影响，人为因素的影响也小；操作简便，施工速度快，且不受气候条件影响；无污染、无火灾隐患，施工安全等。在粗直径钢筋连接中，钢筋机械连接方法有广阔的发展前景。
9-6-1 一般规定
钢筋机械连接方法分类及适用范围，见表9-56。钢筋机械连接接头的设计、应用与验收应符合行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-96）和各种机械连接接头技术规程的规定。
钢筋机械连接方法分类及适用范围 表9-56
机械连接方法 适用范围
钢筋级别 钢筋直径（mm）
钢筋套筒挤压连接 HRB335、HRB400
RRB400 16~40
16~40
钢筋锥螺纹套筒连接 HRB335、HRB400
RRB400 16~40
16~40
钢筋徽粗直螺纹套筒连接 HRB335、HRB400 16~40
钢筋滚压直螺纹套筒连接 直接滚压 HRB335、HRB400 16~40
挤肋滚压 16~40
剥肋滚压 16~50
钢筋机械连接接头，应根据静力单向拉伸性能以及高应力和大变形条件下反复拉、压性能的差异，分为下列三个性能等级。
A级：接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。
B级：接头抗拉强度达到或超过母材屈服强度标准值的1.35倍，具有一定的延性及反复拉压性能。
C级：接头仅承受压力。
A、B、C级的接头性能，应符合表9-57的规定。
钢筋机械接头性能检验指标 表9-57

钢筋机械连接（JGJ 107-96）的符号意义如下：

对直接承受动力荷载的结构，其接头应满足设计要求的抗疲劳性能。当无专门要求时，对连接HRB335（HRB400）级钢筋的接头，其疲劳性能应能经受应力幅为100N/mm2，上限应力为180（190）N/mm2的200万次循环加载。
1998年对JGJ 107-96规程进行局部修订。主要修订内容有2项：①增加了SA级，其强度指标为 或1.15ftk；②取消了原割线模量指标，改用接头试件加载至0.6fyk后，残余变形小于0.1mm。
接头性能等级的选定，应符合下列规定：
（1）混凝土结构中要求充分发挥钢筋强度或对接头延性要求较高的部位，应采用A级接头；
（2）混凝土结构中钢筋受力小或对接头延性要求不高的部位，可采用B级接头；
（3）非抗震设防和不承受动力荷载的混凝土结构中钢筋只承受压力的部位，可采用C级接头。
9-6-2 钢筋套筒挤压连接
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套筒，使之产生塑性变形，依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法（图9-100）。

图9-100 钢筋套筒挤压连接
1-已挤压的钢筋；2-钢套筒；3-未挤压的钢筋
这种接头质量稳定性好，可与母材等强，但操作工人工作强度大，有时液压油污染钢筋，综合成本较高。钢筋挤压连接，要求钢筋最小中心间距为90mm。
9-6-2-1 钢套筒
钢套筒的材料宜选用强度适中、延性好的优质钢材，其实测力学性能应符合下列要求：
屈服强度σs＝225~350N/mm2，抗拉强度σb＝375~500N/mm2，延伸率δ5≥20%，硬度HB＝102~133。
钢套筒的屈服承载力和抗拉承载力的标准值不应小于被连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。
钢套筒的规格和尺寸，应符合表9-58的规定。其允许偏差：外径为±1%，壁厚为＋12%、－10%，长度为±2mm。
钢套筒的规格和尺寸 表9-58
钢套筒型号 钢套筒尺寸（mm） 压接标志道数
外径 壁厚 长度
G40 70 12 240 8×2
G36 63 11 216 7×2
G32 56 10 192 6×2
G28 50 8 168 5×2
G25 45 7.5 150 4×2
G22 40 6.5 132 3×2
G20 36 6 120 3×2
钢套筒的尺寸与材料应与一定的挤压工艺配套，必须经生产厂型式检验认定。施工单位采用经过型式检验认定的套筒及挤压工艺进行施工，不要求对套筒原材料进行力学性能检验。
9-6-2-2 挤压设备
钢筋挤压设备由压接钳、超高压泵站及超高压胶管等组成。其型号与参数见表9-59。
钢筋挤压设备的主要技术参数 表9-59
设备型号 YJH-25 YJH-32 YJH-40 YJ-32 YJ-40
压接钳 额定压力（MPa） 80 80 80 80 80
额定挤压力（kN） 760 760 900 600 600
外形尺寸（mm） φ150×433 φ150×480 φ170×530 φ120×500 φ150×520
重量（kg） 28 33 41 32 36
适用钢筋（mm） 20~25 25~32 32~40 20~32 32~40
超高压泵站 电机 380V，50Hz，1.5kW 380V，50Hz，1.5kW
高压泵 80MPa，0.8L/min 80MPa，0.8L/min
低压泵 2.0MPa，4.0~6.0L/min -
外形尺寸（mm） 790×540×785（长×宽×高） 390×525（高）
重量（kg） 96 油箱容积（L） 20 40，油箱12
超高压胶管 100MPa，内径6.0mm，长度3.0m（5.0m）
钢筋挤压设备的工作原理，见图9-101。超高压电动油泵输出的压力油，经手动换向阀、超高压胶管，进入钢筋压接钳的A腔。在A腔压力油的作用下，活塞带动压模向前运动，并挤压钢套筒。这时，B腔的油经换向阀、超高压胶管，流回油箱。当挤压到预定压力时，转动换向阀，使压力油由压钳的B腔进入，退回压模及活塞。A腔的油经换向阀、超高压胶管流回油箱，完成一次挤压过程。重复以上步骤，即可根据不同规格的钢筋所要求的道次，逐一挤压。

图9-101 钢筋挤压设备工作原理图
1-悬挂器；2-缸体；3-液压油；4-活塞；5-机架；6-上压模；7-套筒；
8-钢筋；9-下压模；10-油管；11-换向阀；12-压力表；13-滋流阀；
14-单向阀；15-限压阀；16-低压泵；17-高压泵；18-电动机；19-滤油器；20-油箱
超高压泵站为高、低压油泵并联式结构。高压泵是一阀配流旋转斜盘式轴向定量柱塞泵，低压泵是一齿轮泵。设备在空载时，高、低压油泵同时向压钳供油，使压钳活塞的进给速度较快。当高压时，低压泵经低压溢流阀流回油箱，由高压泵单独推动活塞并挤压钢套筒。
钢筋压接钳由油缸、机架和活塞等组成。上压模与活塞相连，并可沿机架轨道移动，下压模用模挡铁和机架相连，并可从机架中抽出，以便插入或退出钢筋。
该设备由于以超高压泵站为动力源，因此，体积小，重量轻，操作方便，而且工作可靠，可连接密集布置的钢筋，但净距必须大于60mm。
9-6-2-3 挤压工艺
1．准备工作
（1）钢筋端头的锈、泥沙、油污等杂物应清理干净。
（2）钢筋与套筒应进行试套，如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大者，应预先矫正或用砂轮打磨；对不同直径钢筋的套筒不得串用。
（3）钢筋端部应划出定位标记与检查标记。定位标记与钢筋端头的距离为钢套筒长度的一半，检查标记与定位标记的距离一般为20mm。
（4）检查挤压设备情况，并进行试压，符合要求后方可作业。
2．挤压作业
钢筋挤压连接宜先在地面上挤压一端套筒，在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另端套筒。
压接钳就位时，应对正钢套筒压痕位置的标记，并使压模运动方向与钢筋两纵肋所在的平面相垂直，即保证最大压接面能在钢筋的横肋上。
压接钳施压顺序由钢套筒中部顺次向端部进行。每次施压时，主要控制压痕深度。
9-6-2-4 工艺参数
在选择合适的材质、钢套筒以及压接设备、后模后，接头性能主要取决于挤压变形量的工艺参数。挤压变形量包括压痕最小直径和压痕总宽度，见表9-60与表9-61。
同规格钢筋连接时的参数选择 表9-60
连接钢筋规格 钢套筒型号 压模型号 压痕最小直径允许范围（mm） 压痕最小总宽度（mm）
φ40-φ40
φ36-φ36
φ32-φ32
φ28-φ28
φ25-φ25
φ22-φ22
φ20-φ20
φ18-φ18 G40
G36
G32
G28
G25
G22
G20
G18 M40
M36
M32
M28
M25
M22
M20
M18 60~63
54~57
48~51
41~44
37~39
32~34
29~31
27~29 ≥80
≥70
≥60
≥55
≥50
≥45
≥45
≥40
不同规格钢筋连接时的参数选择 表9-61

压痕总宽度是指接头一侧每一道压痕底部平直部分宽度之和。该宽度应在表9-60和表9-61规定的范围内。小于这一宽度，接头的性能达不到要求；大于这一宽度，钢套筒的长度要增加。压痕总宽度一般由各生产厂家根据各自设备、压模刃口的尺寸和形状，通过在其所售钢套筒上喷上挤压道数标志或出厂技术文件中确定。
在实际工程中，由现场操作者来控制的主要是压痕最小直径，它应在表9-60和表9-61规定的范围内。压痕最小直径大于这一范围，即变形太小，会使钢套筒与钢筋横肋咬合小，抱紧不够，接头受拉时，钢筋从钢套筒中滑出或接头强度达不到要求；小于这一范围，钢套筒发生了过大的塑性变形，在压痕处就有可能引起破裂或由于硬化而变脆，也有可能会由于压痕处套筒太薄，拉伸时可能在此压痕处被拉断，还会加重设备的超负荷。当钢筋横肋或钢套筒壁厚为负偏差时，压痕最小直径应取此范围的较小值；反之则应取较大值。
压痕最小直径一般是通过挤压机上的压力表读数来间接控制的。由于钢套筒的材质不同，造成其硬度、韧性等也不同，因此会造成挤压至所要求的压痕最小直径时所需要的压力也不同。实际挤压时，压力表读数一般为60~70MPa，也有在54~80MPa之间，这就要求操作者在挤压不同批号钢套筒时必须进行试压，以确定挤压到标准所要求的压痕直径时所需的压力值。
9-6-2-5 异常现象及消除措施
在套筒挤压连接中，当出现异常现象或连接缺陷时，宜按表9-62查找原因，采取措施，及时消除。
钢筋套筒挤压连接异常现象及消除措施 表9-62
项次 异常现象和缺陷 原因或消除措施
1 挤压机无挤压力 （1）高压油管连接位置不正确；
（2）油泵故障
2 钢套筒套不进钢筋 （1）钢筋弯折或纵肋超偏差；
（2）砂轮修磨纵肋
3 压痕分布不匀 压接时将压模与钢套筒的压接标志对正
4 接头弯折超过规定值 （1）压接时摆正钢筋；
（2）切除或调直钢筋弯头
5 压接程度不够 （1）泵压不足；
（2）钢套筒材料不符合要求
6 钢筋伸入套筒内长度不够 （1）未按钢筋伸入位置、标志挤压
（2）钢套筒材料不符要求
7 压痕明显不均 检查钢筋在套筒内伸入度是否有压空现象
9-6-2-6 套筒挤压接头质量检验
钢套筒进场，必须有原材料试验单与套筒出厂合格证，并由该技术提供单位，提交有效的型式检验报告。
钢筋套筒挤压连接开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行挤压连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求：
（1）每种规格钢筋的接头试件不应少于3个；
（2）接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验；
（3）3个接头试件强度均应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107）中相应等级的强度要求，对于A级接头，试件抗拉强度尚应大于等于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度（计算实际抗拉强度时，应采用钢筋的实际横截面面积）。
钢筋套筒挤压接头现场检验，一般只进行接头外观检查和单向拉伸试验。
1．取样数量
同批条件为：材料、等级、型式、规格、施工条件相同。批的数量为500个接头，不足此数时也作为一个验收批。
对每一验收批，应随机抽取10%的挤压接头作外观检查；抽取3个试件作单向拉伸试验。
在现场检验合格的基础上，连续10个验收批单向拉伸试验合格率为100%时，可以扩大验收批所代表的接头数量一倍。
2．外观检查
挤压接头的外观检查，应符合下列要求：
（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%，则应逐个进行复验。在外观不合格的接头中抽取6个试件作单向拉伸试验再判别。
3．单向拉伸试验
3个接头试件的抗拉强度均应满足A级或B级抗拉强度的要求。如有一个试件的抗拉强度不符合要求，则加倍抽样复验。复验中如仍有一个试件检验结果不符合要求，则该验收批单向拉伸试验判为不合格。
9-6-3 钢筋锥螺纹套筒连接
钢筋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丝，然后用带锥形内丝的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法（图9-102）。

图9-102 钢筋锥螺纹套筒连接
1-已连接的钢筋；2-锥螺纹套筒；3-待连接的钢筋
这种接头质量稳定性一般，施工速度快，综合成本较低。近年来，在普通型锥螺纹接头的基础上，增加钢筋端头预压或锻粗工序，开发出GK型钢筋等强锥螺纹接头，可与母材等强。
9-6-3-1 锥螺纹套筒接头尺寸
锥螺纹套筒接头尺寸没有统一的规定，必须经技术提供单位型式检验认定。表9-63与表9-64所列的锥螺纹套筒接头尺寸仅供参考。
钢筋普通锥螺纹套简接头（B级）规格尺寸 表9-63

钢筋公称直径 锥螺纹尺寸 l（mm） L（mm） D（mm）
φ18 ZM19×2.5 25 60 28
φ20 ZM21×2.5 28 65 30
φ22 ZM23×2.5 32 70 32
φ25 ZM26×2.5 37 80 35
φ28 ZM29×2.5 42 90 38
φ32 ZM33×2.5 47 100 44
φ36 ZM37×2.5 52 110 48
φ40 ZM41×2.5 57 120 52
钢筋等强度锥螺纹套筒接头（A级）规格尺寸（钢筋端头徽粗） 表9-64

钢筋公称直径 锥螺纹尺寸 l（mm） L（mm） D（mm）
φ20 ZM24×2.5 25 60 34
φ22 ZM26×2.5 30 70 36
φ25 ZM29×2.5 35 80 39
φ28 ZM32×2.5 40 90 43
φ32 ZM36×2.5 45 100 48
φ36 ZM40×2.5 50 110 52
φ40 ZM44×2.5 55 120 56
9-6-3-2 机具设备
1．钢筋预压机或镦粗机
钢筋预压机用于加工GK型等强锥螺纹接头，是以超高压泵站为动力源，配以与钢筋规格相对应的模具，实现直径16~40mm钢筋端部的径向预压。GK40型径向预压机的推力为1780kN，工作时间为20~60s，重量为80kg。YTDB型超高压泵站的压力为70MPa，流量为3L/min，电机功率为3kN，重量为105kg。径向预压模具的材质为CrWMn锻件），淬火硬度HRC=55~60。
钢筋镦粗机可采用液压冷锻压床，用于钢筋端头的镦粗。
2．钢筋套丝机
钢筋套丝机是加工钢筋连接端的锥形螺纹用的一种专用设备。型号：SZ-50A、GZL-40等。
3．扭力扳手
扭力扳手是保证钢筋连接质量的测力扳手。它可以按照钢筋直径大小规定的力矩值，把钢筋与连接套筒拧紧，并发出声响信号。其型号：PW360（管钳型），性能100~360N•m；HL-02型，性能70~350N•m。
4．量规
量规包括牙形规、卡规和锥螺纹塞规。
牙形规是用来检查钢筋连接端的锥螺纹牙形加工质量的量规。
卡规是用来检查钢筋连接端的锥螺纹小端直径的量规。
锥螺纹塞规是用来检查锥螺纹连接套筒加工质量的量规。
9-6-3-3 锥螺纹套筒的加工与检验
1．锥螺纹套筒的材质：对HRB335级钢筋采用30~40号钢，对HRB400级钢采用45号钢。
2．锥螺纹套筒的尺寸，应与钢筋端头锥螺纹的牙形与牙数匹配，并应满足承载力略高于钢筋母材的要求。
3．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。
4．锥螺纹套筒的验收，应检查：套筒的规格、型号与标记；套筒的内螺纹圈数、螺距与齿高；螺纹有无破损、歪斜、不全、锈蚀等现象。其中套筒检验的重要一环是用锥辊纹塞规检查同规格套筒的加工质量，见图9-103。当套筒大端边缘在锥螺纹塞规大端缺口范围内时，套筒为合格品。

图9-103 用锥螺纹塞规检查套筒
1-锥螺纹套筒；2-塞规
9-6-3-4 钢筋锥螺纹的加工与检验
1．钢筋下料，应采用砂轮切割机。其端头截面应与钢筋轴线垂直，并不得翘曲。
2．钢筋锥螺纹A级接头，应对钢筋端头进行镦粗或径向顶压处理。
钢筋端头预压时采用的压力值应符合产品供应单位通过型式检验确定的技术参数要求，见表9-65。
表9-65
钢筋规格
（mm） 压力值范围
（kN） GK型机油压值范围（N/mm2） 钢筋规格
（mm） 压力值范围
（kN） GK型机油压值范围（N/mm2）
φ16 620~730 24~28 φ28 1140~1250 44~48
φ18 680~780 26~30 φ32 1400~1510 54~58
φ20 680~780 26~30 φ36 1610~1710 62~66
φ22 680~780 26~30 φ40 1710~1820 66~70
φ25 990~1090 38~42
注：若改变预压机机型，该表中压力值范围不变，但油压值范围要相应改变，具体数值由生产厂家提供。
预压操作时，钢筋端部完全插入预压机，直至前挡板处；钢筋摆放位置要求是：对于一次预压成形（钢筋直径16~20mm），钢筋纵肋沿竖向顺时针或逆时针旋转20°~40°；对于两次预压成形（钢筋直径22~40mm），第一次预压钢筋纵肋向上，第二次预压钢筋顺时针或逆时针旋转90°。
预压后的钢筋端头应逐个进行自检。经自检合格的预压端头，质检人员应按要求对每种规格本次加工批抽检10%，如有一个端头不合格，则应责成操作工人对该加工批全数检查，不合格钢筋端头应二次预压或部分切除重新预压。预压端头检验标准应符合表9-66的规定。预压后的钢筋端头圆锥体小端直径大于B尺寸，并且小于A尺寸即为合格。
表9-66
检测规简图 钢筋规格 A B
φ16
φ18
φ20
φ22
φ25
φ28
φ32
φ36
φ40 17.0
18.5
19.0
22.0
25.0
27.5
31.5
35.5
39.5 14.5
16.0
17.5
19.0
22.0
24.5
28.0
31.5
35.0
3．经检验合格的钢筋，方可在套丝机上加工锥螺纹。钢筋套丝所需的完整牙数见表9-67。
钢筋套丝完整牙数的规定值 表9-67
钢筋直径（mm） 16~18 20~22 25~28 32 36 40
完整牙数 5 7 8 10 11 12
钢筋锥螺纹丝头的锥度、牙形、螺距等必须与连接套筒的锥度、牙形、螺距一致，且经配套的量规检测合格。
加工钢筋锥螺纹时，应采用水溶性切削润滑液。对大直径钢筋宜分次车削到规定的尺寸，以保证丝扣精度，避免损坏梳刀。
4．钢筋锥螺纹的检查：对已加工的丝扣端要用牙形规及卡规逐个进行自检，见图9-104。要求钢筋丝扣的牙形必须与牙形规吻合，小端直径不超过卡规的允许误差，丝扣完整牙数不得小于规定值。不合格的丝扣，要切掉后重新套丝。然后再由质检员按10%的比例抽检，如有1根不合格，要加倍抽检。

图9-104 钢筋套丝的检查
1-钢筋；2-锥螺纹；3-牙形规；4-卡规
锥螺纹检查合格后，一端拧上塑料保护帽，另端拧上钢套筒与塑料封盖，并用扭矩扳手将套筒拧至规定的力矩，以利保护与运输。
9-6-3-5 钢筋锥螺纹连接施工
连接钢筋前，将下层钢筋上端的塑料保护帽拧下来露出丝扣，并将丝扣上的水泥浆等污物清理干净。
连接钢筋时，将已拧套筒的上层钢筋拧到被连接的钢筋上，并用扭力扳手按表9-68规定的力矩值把钢筋接头拧紧，直至扭力扳手在调定的力矩值发出响声，并随手画上油漆标记，以防有的钢筋接头漏拧。力矩扳手每半年应标定一次。常用接头连接方法有以下几种：
锥螺纹钢筋接头拧紧力矩值 表9-68
钢筋直径（mm） 16 18 20 22 25~28 32 36~40
扭紧力矩（N•m） 118 145 177 216 275 314 343
1．同径或异径普通接头：分别用力矩扳手将①与②、③与④拧到规定的力矩值（图9-105a）；
2．单向可调接头：分别用力矩扳手将①与②、③与④拧到规定的力矩值，再把⑤与②拧紧（图9-105b）；
3．双向可调接头：分别用力矩扳手将①与⑥、③与④拧到规定的力矩值，且保持③、⑥的外露丝扣数相等，然后分别夹住③与⑥，把②拧紧（图9-105c）。

图9-105 锥螺纹钢筋连接方法
（a）普通接头；（b）单向可调接头；（c）双向可调接头
①、④-钢筋；②-连接套筒；③、⑥-可调套筒；⑤-锁母
9-6-3-6 钢筋锥螺纹接头质量检验
1．连接钢筋时，应检查连接套筒出厂合格证、钢筋锥螺纹加工检验记录。
2．钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验：
（1）每种规格钢筋母材进行抗拉强度试验；
（2）每种规格钢筋接头的试件数量不应少于3个；
（3）接头试件应达到现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107）中相应等级的强度要求。
3．随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查。应满足钢筋与连接套的规格一致，接头丝扣无完整丝扣外露。
如发现有一个完整丝扣外露，即为连接不合格，必须查明原因，责令工人重新拧紧或进行加固处理。
4．用质检的力矩扳手，按表9-68规定的接头拧紧值抽检接头的连接质量。抽验数量：梁、柱构件按接头数的15%，且每个构件的接头抽验数不得少于1个接头；基础、墙、板构件按各自接头数，每100个接头作为一个验收批，不足100个也作为一个验收批，每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格，如有1个接头不合格，则该验收批接头应逐个检查，对查出的不合格接头应采用电弧贴角焊缝方法补强，焊缝高度不得小于5mm。
5．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个也作为一个验收批。
6．对接头的每一验收批，应在工程结构中随机抽取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。
7．在现场连续检验10个验收批，全部单向拉伸试件一次抽样均合格时，验收批接头数量可扩大一倍。
8．当质检部门对钢筋接头的连接质量产生怀疑时，可以用非破损张拉设备做接头的非破损拉伸试验。
9．关于GK型等强钢筋锥螺纹接头单向拉伸强度指标的特殊规定
GK接头首先要达到国家行业标准《钢筋锥螺纹接头技术规程》JGJ 109-96）中A级接头的要求，在此基础上要做到试件在破坏时断在钢筋母材上，接头部位不破坏。当钢筋母材超强10%（不含10%）以上时，允许GK接头在接头部位破坏，但破断强度实测值要大于等于钢筋母材标准极限强度的1.05倍。
9-6-4 钢筋镦粗直螺纹套筒连接
钢筋镦粗直螺纹套筒连接是先将钢筋端头镦粗，再切削成直螺纹，然后用带直螺纹的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法（图9-106）。

图9-106 钢筋直螺纹套筒连接
1-已连接的钢筋；2-直螺纹套筒；3-正在拧入的钢筋
镦粗直螺纹钢筋接头的特点：钢筋端部经冷镦后不仅直径增大，使套丝后丝扣底部横截面积不小于钢筋原截面积，而且由于冷镦后钢材强度的提高，致使接头部位有很高的强度，断裂均发生母材，达到SA级接头性能的要求。
这种接头的螺纹精度高，接头质量稳定性好，操作简便，连接速度快，价格适中。
9-6-4-1 机具设备
1．钢筋液压冷镦机，是钢筋端头镦粗用的一种专用设备。其型号有：HJC200型（Φ18~40）、HJC250型（ 20~40）、GZD40、CDJ-50型等。
2．钢筋直螺纹套丝机，是将已镦粗或未镦粗的钢筋端头切削成直螺纹的一种专用设备。其型号有：GZL-40、HZS-40、GTS-50型等。
3．扭力扳手、量规（通规、止规）等。
9-6-4-2 镦粗直螺纹套筒
1．材质要求：对HRB335级钢筋，采用45号优质碳素钢；对HRB400级钢筋，采用45号经调质处理，或用性能不低于HRB400钢筋性能的其他钢种。
2．规格型号及尺寸：
（1）同径连接套筒，分右旋和左右旋两种（图9-107），其尺寸见表9-69和表9-70。

图9-107 同径连接套筒
（a）右旋；（b）左右旋
同径右旋连接筒 表9-69

同径左右旋连接套筒 表9-70

（2）异径连接套筒，见表9-71。
表9-71

（3）可调节连接套筒，见表9-72。
表9-72

3．质量要求
（1）连接套筒表面无裂纹，螺牙饱满，无其他缺陷。
（2）牙形规检查合格，用直螺纹塞规检查其尺寸精度。
连接套筒两端头的孔，必须用塑料盖封上，以保持内部洁净，干燥防锈。
9-6-4-3 钢筋加工与检验
1．钢筋下料时，应采用砂轮切割机，切口的端面应与轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。
2．钢筋下料后，在液压冷锻压床上将钢筋徽粗。不同规格的钢筋冷徽后的尺寸，见表9-73。根据钢筋直径、冷镦机性能及镦粗后的外形效果，通过试验确定适当的镦粗压力。操作中要保证镦粗头与钢筋轴线不得大于4°的倾斜，不得出现与钢筋轴线相垂直的横向表面裂缝。发现外观质量不符合要求时，应及时割除，重新徽粗。
钢筋冷镦规格尺寸 表9-73

3．钢筋冷镦后，在钢筋套丝机上切削加工螺纹。钢筋端头螺纹规格应与连接套筒的型号匹配。钢筋螺纹加工质量：牙形饱满、无断牙、秃牙等缺陷。
4．钢筋螺纹加工后，随即用配置的量规逐根检测（图9-108）。合格后，再由专职质检员按一个工作班10%的比例抽样校验。如发现有不合格螺纹，应全部逐个检查，并切除所有不合格螺纹，重新镦粗和加工螺纹。

图9-108 直螺纹接头量规
1-牙形规；2-直螺纹环规
9-6-4-4 现场连接施工
1．对连接钢筋可自由转动的，先将套筒预先部分或全部拧入一个被连接钢筋的螺纹内，而后转动连接钢筋或反拧套筒到预定位置，最后用扳手转动连接钢筋，使其相互对顶锁定连接套筒。
2．对于钢筋完全不能转动，如弯折钢筋或还要调整钢筋内力的场合，如施工缝、后浇带，可将锁定螺母和连接套筒预先拧入加长的螺纹内，再反拧入另一根钢筋端头螺纹上，最后用锁定螺母锁定连接套筒；或配套应用带有正反螺纹的套筒，以便从一个方向上能松开或拧紧两根钢筋。
3．直螺纹钢筋连接时，应采用扭力扳手按表9-74规定的力矩值把钢筋接头拧紧。
直螺纹钢筋接头拧紧力矩值 表9-74
钢筋直径（mm） 16~18 20~22 25 28 32 36~40
拧紧力矩（N•m） 100 200 250 280 320 350
9-6-4-5 接头质量检验
1．钢筋连接开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。每种规格钢筋的接头试件不应少于3个，作单向拉伸试验。其抗拉强度应能发挥钢筋母材强度或大于1.15倍钢筋抗拉强度标准值。
2．接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级别、同规格接头，以500个为1个验收批。对接头的每一个验收批，必须在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。当3个试件的抗拉强度都能发挥钢筋母材强度或大于1.15倍钢筋抗拉强度标准值时，该验收批达到SA级强度指标。如有1个试件的抗拉强度不符合要求，应加倍取样复验。如3个试件的抗拉强度仅达到该钢筋的抗拉强度标准值，则该验收批降为A级强度指标。
在现场连续检验10个验收批，全部单向拉伸试件一次抽样均合格时，验收批接头数量可扩大一倍。
9-6-5 钢筋滚压直螺纹套筒连接
钢筋滚压直螺纹套筒连接是利用金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性，使接头与母材等强的连接方法。根据滚压直螺纹成型方式，又可分为直接滚压螺纹、挤压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹三种类型。
9-6-5-1 滚压直螺纹加工与检验
1．直接滚压螺纹加工
采用钢筋滚丝机（型号：GZL-32、GYZL-40、GSJ-40、HGS40等）直接滚压螺纹。此法螺纹加工简单，设备投入少；但螺纹精度差，由于钢筋粗细不均导致螺纹直径差异，施工受影响。
2．挤肋滚压螺纹加工
采用专用挤压设备滚轮先将钢筋的横肋和纵肋进行预压平处理，然后再滚压螺纹。其目的是减轻钢筋肋对成型螺纹的影响。此法对螺纹精度有一定提高，但仍不能从根本上解决钢筋直径差异对螺纹精度的影响，螺纹加需要二套设备。
3．剥肋滚压螺纹加工
采用钢筋剥肋滚丝机（型号：GHG40、GHG50），先将钢筋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。此法螺纹精度高，接头质量稳定，施工速度快，价格适中，具有较大的发展前景。
钢筋剥肋滚丝机由台钳、剥肋机构、滚丝头、减速机、涨刀机构、冷却系统、电器控制系统、机座等组成（图9-109）。其工作过程：将待加工钢筋夹持在夹钳上，开动机器，扳动进给装置，使动力头向前移动，开始剥肋滚压螺纹，待滚压到调定位置后，设备自动停机并反转，将钢筋端部退出滚压装置，扳动进给装置将动力头复位停机，螺纹即加工完成。该机主要技术性能见表9-75。

图9-109 钢筋剥肋滚丝机
1-台钳；2-涨刀触头；3-收刀触头；4-剥肋机构；5-滚丝头；6-上水管；
7-减速机；8-进给手柄；9-行程挡块；10-行程开关；11-控制面板；12-标牌
GHG40型钢筋剥肋滚丝机技术性能 表9-75
滚丝头型号 40型［或Z40型（左旋）］
滚丝轮型号 A20 A25 A30 A35
滚压螺纹螺距（mm） 2 2.5 3.0 3.5
钢筋规格 16 18、20、22 25、28、32 36、40
整机质量（kg） 590
主电机功率（kW） 4
水泵电机功率（kW） 0.09
工作电压 380V 50Hz
减速机输出转速（R•P•M） ~50/60
外形尺寸（mm） （长×宽×高）1200×600×1200
剥肋滚丝头加工尺寸应符合表9-76的规定。丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2，其公差为+2P（P为螺距）。
剥肋滚丝头加工尺寸（mm） 表9-76
规格 剥肋直径 螺纹尺寸 丝头长度 完整丝扣圈数
16 15.1±0.2 M16.5×2 22.5 ≥8
18 16.9±0.2 M19×2.5 27.5 ≥7
20 18.8±0.2 M21×2.5 30 ≥8
22 20.8±0.2 M23×2.5 32.5 ≥9
25 23.7±0.2 M26×3 35 ≥9
28 26.6±0.2 M29×3 40 ≥10
32 30.5±0 .2 M33×3 45 ≥11
36 34.5±0.2 M37×3.5 49 ≥9
40 38.1±0.2 M41×3.5 52.5 ≥10
操作工人应按表9-76的要求检查丝头加工质量，每加工10个丝头用通、止环规检查一次（图9-110）。经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的丝头为一个验收批，随机抽样10%,且不得少于10个。当合格率小于95%时，应加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，应对全部钢筋丝头逐个进行检验，切去不合格丝头，查明原因，并重新加工螺纹。

图9-110 剥肋滚压丝头质量检查
9-6-5-2 滚压直螺纹套筒
滚压直螺纹接头用连接套筒，采用优质碳素结构钢。连接套筒的类型有：标准型、正反丝扣型、变径型、可调型等，与9-6-4-2条镦粗直螺纹套筒类型相同。
滚压直螺纹接头用连接套筒的规格与尺寸应符合表9-77、表9-78和表9-79的规定。
标准型套筒的几何尺寸 表9-77
规格 螺纹直径 套筒外径 套筒长度
16 M16.5×2 25 45
18 M19×2.5 29 55
20 M21×2.5 31 60
22 M23×2.5 33 65
25 M26×3 39 70
28 M29×3 44 80
32 M33×3 49 90
36 M37×3.5 54 98
40 M41×3.5 59 105
常用变径型套筒几何尺寸 表9-78
套筒规格 外径 小端螺纹 大端螺纹 套筒总长
16~18 29 M16.5×2 M19×2.5 50
16~20 31 M16.5×2 M21×2.5 53
18~20 31 M19×2.5 M21×2.5 58
18~22 33 M19×2.5 M23×2.5 60
20~22 33 M21×2.5 M23×2.5 63
20~25 39 M21×2.5 M26×3 65
22~25 39 M23×2.5 M26×3 68
22~28 44 M23×2.5 M29×3 73
25~28 44 M26×3 M29×3 75
25~32 49 M26×3 M33×3 80
28~32 49 M29×3 M33×3 85
28~36 54 M29×3 M37×3.5 89
32~36 54 M33×3 M37×3.5 94
32~40 59 M33×3 M41×3.5 98
36~40 59 M37×3.5 M41×3.5 102
可调型套筒几何尺寸表 表9-79
规格 螺纹直径 套筒总长 旋出后长度 增加长度
16 M16.5×2 118 141 96
18 M19×2.5 141 169 114
20 M21×2.5 153 183 123
22 M23×2.5 166 199 134
25 M26×3 179 214 144
28 M29×3 199 239 159
32 M33×3 222 267 117
36 M37×3.5 244 293 195
40 M41×3.5 261 314 209
注：表中“增加长度”为可调型套筒比普通套筒加长的长度，施工配筋时应将钢筋的长度按此数进行缩短。
9-6-5-3 现场连接施工
1．连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。
2．采用预埋接头时，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢靠，连接套筒的外露端应有保护盖。
3．滚压直螺纹接头应使用扭力扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧力矩应符合表9-74的规定。扭力扳手的精度为±5%。
4．经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记，单边外露丝扣长度不应超过2P。
5．根据待接钢筋所在部位及转动难易情况，选用不同的套筒类型，采取不同的安装方法，见图9-111~图9-114。

图9-111 标准型接头安装

图9-112 正反丝扣型接头安装

图9-113 变径型接头安装

图9-114 可调型接头安装
9-6-5-4 接头质量检验
1．工程中应用滚压直螺纹接头时，技术提供单位应提交有效的型式检验报告。
2．钢筋连接作业开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求：
（1）每种规格钢筋的接头试件不应少于3根；
（2）接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验；
（3）3根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值，同时尚应不小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度。
3．现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。对接头有特殊要求的结构，应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。
4．用扭力扳手按表9-74规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。抽检数量为：梁、柱构件按接头数的15%，且每个构件的接头抽检数不得少于一个接头，基础、墙、板构件每100个接头作为一个验收批，不足100个也作为一个验收批，每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格；如有一个接头不合格，则该验收批接头应逐个检查并拧紧。
5．滚压直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验。
在现场连续检验十个验收批，其全部单向拉伸试验一次抽样合格时，验收批接头数量可扩大为1000个。
6．对每一验收批，应在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。当3个试件抗拉强度均不小于A级接头的强度要求时，该验收批判为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求，则应加倍取样复验。
滚压直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种：钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中滑脱，只要满足强度要求，任何破坏形式均可判断为合理。