直螺紋鋼筋套筒擠壓連接是一種結(jié)合直螺紋機(jī)械咬合與套筒擠壓變形的復(fù)合連接工藝，通過“螺紋預(yù)緊+擠壓強(qiáng)化”實(shí)現(xiàn)鋼筋的超高強(qiáng)度連接。該技術(shù)兼具直螺紋施工效率高與擠壓連接強(qiáng)度穩(wěn)定的優(yōu)勢，適用于對連接可靠性要求嚴(yán)苛的工程場景（如超高層建筑、核電站、跨海大橋等）。以下從技術(shù)原理、工藝流程、質(zhì)量控制及典型應(yīng)用等方面展開分析。
復(fù)合連接機(jī)制
直螺紋預(yù)緊：鋼筋端部加工直螺紋，與套筒內(nèi)螺紋咬合，提供初始連接強(qiáng)度（約承載鋼筋屈服強(qiáng)度的60%-70%）。
套筒擠壓強(qiáng)化：通過液壓設(shè)備對套筒施加徑向壓力，使其發(fā)生塑性變形，緊密包裹鋼筋肋紋，形成“機(jī)械互鎖+摩擦咬合”的雙重連接（承載力可提升至鋼筋母材的1.1倍以上）。
技術(shù)優(yōu)勢
抗疲勞性能提升：擠壓變形后套筒與鋼筋接觸面積增加30%-50%，循環(huán)荷載下不易松動。
適應(yīng)動態(tài)荷載：在地震、風(fēng)振等工況下，連接部位的殘余變形量較普通直螺紋連接降低40%。
施工靈活性：可在狹小空間或傾斜狀態(tài)下操作，無需焊接作業(yè)空間。
1. 施工準(zhǔn)備
鋼筋端部處理：
切除端部150mm范圍內(nèi)的毛刺、銹蝕，用砂輪機(jī)打磨至露出金屬光澤。
直螺紋加工：采用滾軋或剝肋工藝，螺紋長度≥套筒有效絲扣長度+2P（P為螺距）。
套筒檢查：
核對套筒規(guī)格（如Φ25鋼筋用套筒內(nèi)徑25.2-25.5mm，長度110-120mm）。
檢查套筒表面無裂紋、內(nèi)螺紋無缺齒。
2. 連接施工
步驟1：直螺紋預(yù)連接
將套筒旋入一根鋼筋至外露1-2絲扣，用扭矩扳手施加預(yù)緊扭矩（如Φ25鋼筋為200N·m）。
步驟2：液壓擠壓
將套筒居中置于液壓擠壓機(jī)模具內(nèi)，啟動設(shè)備分3-4道次擠壓，每道次壓痕深度≥0.3mm（總壓痕量≥套筒壁厚的15%）。
擠壓順序：從套筒中部向兩端對稱施壓，避免單向擠壓導(dǎo)致套筒偏心。
步驟3：質(zhì)量檢查
用游標(biāo)卡尺測量壓痕間距（標(biāo)準(zhǔn)值±1mm），用塞尺檢查套筒與鋼筋間隙（≤0.2mm）。
| 檢測項(xiàng)目 | 技術(shù)要求 | 檢測方法 | 判定標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|---|
| 螺紋精度 | 符合GB/T 197-2018《普通螺紋 公差》6H級 | 螺紋環(huán)規(guī)通端通過、止端止住 | 通規(guī)通過且止規(guī)止住 |
| 擠壓壓痕深度 | ≥0.3mm（Φ25鋼筋） | 游標(biāo)卡尺測量壓痕底部至套筒外徑距離 | 偏差≤±0.05mm |
| 接頭抗拉強(qiáng)度 | ≥鋼筋母材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 | 單向拉伸試驗(yàn)（JGJ 107-2016） | 破壞部位位于鋼筋母材 |
| 殘余變形 | ≤0.1mm（Ⅰ級接頭） | 高應(yīng)變反復(fù)拉壓試驗(yàn) | 變形量符合規(guī)程要求 |
壓痕不均勻
原因：液壓設(shè)備壓力不穩(wěn)定、模具磨損。
處理：校準(zhǔn)設(shè)備壓力至額定值（如Φ25鋼筋需≥120MPa），更換磨損模具。
套筒滑絲
原因：鋼筋螺紋加工不良、預(yù)緊扭矩不足。
處理：重新加工螺紋，預(yù)緊扭矩提高至推薦值的110%（如Φ25鋼筋調(diào)至220N·m）。
接頭漏漿
原因：套筒密封圈破損、擠壓時(shí)混凝土碎屑進(jìn)入。
處理：更換密封圈，施工前用高壓空氣吹掃套筒內(nèi)部。
| 對比項(xiàng) | 常規(guī)直螺紋連接 | 直螺紋+擠壓復(fù)合連接 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| 連接強(qiáng)度 | 1.0倍鋼筋母材強(qiáng)度 | 1.1-1.2倍鋼筋母材強(qiáng)度 | 高烈度地震區(qū)、大跨度結(jié)構(gòu) |
| 抗疲勞性能 | 循環(huán)荷載下易松動 | 疲勞壽命延長2-3倍 | 橋梁、海上風(fēng)電基礎(chǔ) |
| 施工效率 | 1分鐘/接頭 | 3-5分鐘/接頭（含擠壓工序） | 緊急搶修工程（需權(quán)衡效率與可靠性） |
| 成本 | 低（套筒單價(jià)3-8元） | 高（套筒單價(jià)+液壓設(shè)備租賃費(fèi)） | 核電站、LNG儲罐等對安全冗余要求高的項(xiàng)目 |
港珠澳大橋沉管隧道
連接方式：Φ32-Φ40鋼筋采用直螺紋+擠壓復(fù)合連接。
效果：在120年設(shè)計(jì)壽命內(nèi)，接頭殘余變形量＜0.05mm，抗海水腐蝕性能通過1000小時(shí)鹽霧試驗(yàn)。
華龍一號核電站安全殼
連接方式：HRB500E鋼筋（Φ28-Φ36）全數(shù)采用擠壓復(fù)合連接。
效果：通過美國ASME規(guī)范認(rèn)證，接頭在0.8倍屈服強(qiáng)度循環(huán)荷載下無損傷。
直螺紋鋼筋套筒擠壓連接通過“螺紋預(yù)緊+擠壓強(qiáng)化”的復(fù)合機(jī)制，顯著提升了連接的力學(xué)性能與耐久性，尤其適用于對安全性要求極高的工程。施工時(shí)需嚴(yán)格控制螺紋加工精度、液壓擠壓參數(shù)及質(zhì)量檢測流程，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致連接失效。建議在高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目或設(shè)計(jì)壽命＞50年的結(jié)構(gòu)中優(yōu)先采用該技術(shù)，并通過工藝試驗(yàn)驗(yàn)證其適用性。
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