钢筋灌浆直螺纹连接技术及应用.docx

图1国外传统钢筋灌浆接头钢筋灌浆直螺纹连接技术及应用Rebarssplicingtechnologyandapplicationofgroutparallelthread王爱军/WANGAi-jun（中冶建筑研究总院有限公司，北京100088）及无收缩水泥砂浆（或称灌浆料）组成。连接套筒的内壁带有螺纹（或凹、凸横肋），套筒外观为橄榄型，筒壁带有灌浆和出浆孔。其连接方法是：先把连接套筒和一端连接钢筋预制在混凝土构件内，在现场构件装配好后连接时，将一个构件上的连接钢筋插入另一构件的连接套筒内，连接的构件的位置确认并固定后，通过内有连接套筒的构件表面与连接套筒灌浆孔相通的管路向套筒内灌入无收缩水泥砂浆，充满钢筋与连接套筒之间的间隙，水泥砂浆硬化后，两根钢筋即连接在一起形成接头，见图1。1概述装配式混凝土结构是现代建筑产业化发展的方向，钢筋连接是装配式建筑关键施工技术之一，在国外发达国家主要采用水泥灌浆连接方法，而我国装配式结构的建筑还处于探索阶段，对钢筋水泥灌浆连接技术的研究开发刚刚起步，还未取得实用性成果。中冶建筑研究总院有限公司下属北京建茂建筑设备有限公司是国内最早从事钢筋机械连接技术研发和产品设计、生产的专业企业，从事相关工作近20年，2000年就曾为国外客户成功开发并批量出口水泥灌浆套筒产品；建茂公司还是国内最早研发铁路支座用快硬高强灌浆材料，并在国内高速铁路建设中大量推广应用的企业。应建筑产业化发展的需要，2009年10月北京建茂公司与北京万科公司合作立项开发一种新型钢筋灌浆连接接头，2010年1月新型钢筋灌浆连接接头设计和试验工作完成，接头性能达到JGJ107-2003标准规定的最高级Ⅰ级接头的性能指标，接头外形尺寸、成本和可操作性均优于进口产品，目前已正式应用于高层装配式混凝土结构工程中。装配式结构建筑的主要混凝土构件都是在工厂预制加工的。国外早期的装配式混凝土结构主要应用于纯剪力墙结构，后逐渐推广到外挂墙板、钢混结构、预应力混凝土结构、高层框架结构等建筑结构，预制构件包括梁、楼板、柱、外墙板内隔墙板、屋面板等。2已有的灌浆连接技术钢筋灌浆接头由灌浆连接套筒、连接钢筋2010(增刊)21建筑机械化[摘要]装配式混凝土结构中，预制构件的钢筋连接是关键施工技术之一。钢筋灌浆直螺纹连接技术将直螺纹连接与水泥灌浆连接技术相结合，同时采用创新的套筒结构和材料，使接头各项指标超越了已有的灌浆连接技术。本文从接头结构、材料、性能、施工工艺及工程应用等方面，对该项新技术进行了较全面的介绍。[关键词]钢筋；灌浆直螺纹连接；连接套筒；接头灌浆料图2灌浆-直螺纹复合结构连接接头1-螺纹连接端钢筋；2-接头灌浆料；3-连接套筒；4-灌浆端带肋钢筋DesignResearch设计研究当今日本的钢筋灌浆连接技术在国际上居领先水平。早在1984年日本就开发出了NMB接头连接体系，并作为预制钢筋混凝土构件灌浆接头的施工依据。目前，日本灌浆接头已广泛用于装配式住宅、学校、购物中心等大中型建筑工程，并已将传统的橄榄形连接套筒改进为圆筒形套筒。在我国，装配式结构的应用尚在探索和起步阶段。经使用，普遍认为日本产品以及国外其它灌浆产品仍存在不足：①套筒成本高，无论是套筒的用钢量，还是接头灌浆材料用量，消耗都很大；②套筒外形尺寸大，在剪力墙体构件中应用时，连接钢筋尺寸受到限制；③进口的高强水泥灌浆材料成本很高。国内现有厂家生产的灌浆连接套筒产品还是沿用国外产品经验，采用球磨铸铁精密铸造加工而成，其品质稳定性尚未得到大量工程应用检验认可；接头用高强灌浆料也因为钢筋灌浆连接尚未形成市场需求，有关材料生产厂家尚未开展相关的研发工作，所以没有正式的接头灌浆材料产品。缩短连接时间，加快施工进度。3.2连接套筒1）连接套筒的灌浆连接段内壁设计为多个凹槽与凸肋交替的结构，能可靠保证钢筋受拉或受压时套筒与水泥砂浆、水泥砂浆与钢筋之间的连接达到设计承载力。并且在竖向连接时，允许钢筋与套筒灌浆腔的底部存在空隙，且该间隙不填充水泥砂浆，钢筋受压或拉时，接头仍然达到JGJ107-2003标准规定的Ⅰ级接头性能指标，该特性超过已有的灌浆接头产品。2）连接套筒的直螺纹连接段连接螺纹孔底部设有限位凸台，使钢筋直螺纹丝头拧到规定位置后可顶紧在凸台上，从而降低了直螺纹配合间隙，使接头非弹性变形量（或滑动量）达到JGJ107-2003标准规定的Ⅰ级接头指标要求。该连接段与钢筋的连接可采用剥肋滚轧直螺纹连接，也可采用镦粗直螺纹连接。3）连接套筒的材料采用优质碳素结构钢（或合金结构钢）的轧制圆钢或多角型钢，相比已有灌浆套筒采用的球墨铸铁材料，轧制而成的优质碳素结构钢（或合金结构钢）材料具有更好的机械性能和更高的质量可靠性，优势明显。4）连接套筒的加工工艺套筒关键结构━连接螺纹和灌浆腔采用数控车床加工，