鋼筋套筒冷擠壓連接技術(shù)
套筒冷擠壓連接工藝簡(jiǎn)介：
套筒擠壓連接方法是將需要的連接的鋼筋（應(yīng)為帶肋鋼筋）端部插入特制的鋼套筒內(nèi)，利用擠壓機(jī)壓縮鋼套筒，使它產(chǎn)生塑性變形，靠變形后的鋼套筒與帶肋鋼筋的機(jī)械咬合緊固力來實(shí)現(xiàn)鋼筋的連接。這種連接方法一般用于直徑為16～40mm的Ⅱ級(jí)，Ⅲ級(jí)鋼筋（包括余熱處理鋼筋），分徑向擠壓和軸向擠壓兩種。
1、徑向擠壓
有關(guān)按徑向作套筒擠壓連接的方法應(yīng)符合《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)規(guī)格》（JGJ108-96）的要求。
（1）一向情況
性能等級(jí)分A級(jí)和B級(jí)二級(jí)；不同直徑的帶肋鋼筋亦可采用擠壓連接法，當(dāng)套筒兩端外徑和壁厚相等時(shí)，被連接鋼筋的直徑相差不應(yīng)大于5mm。
（2）工藝原理
設(shè)備布置示意如圖5-10所示。擠壓機(jī)吊掛于小車的架子上，靠平衡器的卷簧張緊力變化調(diào)節(jié)其高度，并平衡重量，使操作人員手持?jǐn)D壓機(jī)基本上處于無重狀態(tài)；擠壓機(jī)由安裝在小車上的高壓油泵提供壓力源。
1-鋼筋；2-套筒；3-擠壓機(jī)；4-平衡器；
5-進(jìn)油管；6-同油管；7-油泵；8-小車
（3）套筒
套筒材料應(yīng)選用適合于壓延加工的鋼材，其實(shí)測(cè)力學(xué)性能應(yīng)符合表5-3的要求。
套筒材料的力學(xué)性能 表5-3
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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屈服強(qiáng)度(N/mm2) 抗拉強(qiáng)度(N/mm2) 伸長(zhǎng)率δ5(%) 洛氏硬度(HRB) 〔或布氏硬度（HB）〕 |
225～350 375～500 20 60～80 〔102～133〕 |
按機(jī)械連接件技術(shù)性能的基本要求，套筒和承截力要求可寫成以下二式：
fslykAs1≥1.1As（5-6）
fsltkAs1≥1.1ftkAs（5-7）
式中 fslyk——套筒的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；
fsltk——套筒的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；
fyk——鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；
ftk——鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；
As1——套筒的橫截面面積；
As——鋼筋的橫截面面積；
套管的幾何尺寸和所用材料的材質(zhì)應(yīng)與一定的擠壓工藝相配套，必須由特別檢驗(yàn)認(rèn)定，套筒的尺寸偏差宜符合表5-4的要求。
套筒尺寸的允許偏差（mm） 表5-4
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套筒外徑D |
外徑允許偏差 |
壁厚（t）允許偏差 |
長(zhǎng)度允許偏差 |
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≤50 |
±0.5 |
＋0.12t -0.10t |
±2 |
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＞5 |
±0.01D |
＋0.12t -0.10t |
±2 |
套筒應(yīng)有出廠合格證。由于各類規(guī)格的鋼筋都要與相應(yīng)規(guī)格的套筒相匹配，因此，套筒在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中應(yīng)按不同規(guī)格分別堆放整齊，以避免混用；套筒不得堆放于露天，以免產(chǎn)生銹蝕或被泥砂雜物沾污。
（4）擠壓機(jī)
擠壓機(jī)的型號(hào)和相應(yīng)的性能雖然各不相同，但是構(gòu)造和原理基本上是一樣的，它的工作示意如圖5-11，是一種液壓機(jī)構(gòu)，油壓通過高壓油泵實(shí)現(xiàn)。
鋼筋連同套筒放在擠壓機(jī)機(jī)架內(nèi)的壓模中，高壓油液輸入油缸并面出活塞，帶動(dòng)壓模前進(jìn)，并將套筒擠壓在動(dòng)壓模與定壓模之間。定壓模用卡板與機(jī)架相連，并可從機(jī)架中抽出，以便放進(jìn)或退出鋼筋。
擠壓機(jī)的型號(hào)有多種，額定工作壓力，（油液壓強(qiáng)）可達(dá)50～100N/mm（一般稱為“超高壓”），額定擠壓力可達(dá)750～1000KN。常用的幾種擠壓機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)列于表5-5。
常用擠壓機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 表5-5
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項(xiàng)目 |
單位 |
型 號(hào) |
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GYJ25 |
GYJ32 |
GYJ40 |
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額定工作壓力 |
N/mm |
80 |
80 |
80 |
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額定擠壓力 |
KN |
760 |
760 |
900 |
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外形尺寸 |
直徑 |
mm |
150 |
150 |
170 |
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長(zhǎng) |
mm |
433 |
480 |
530 |
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重量（不帶壓模） |
kg |
23 |
27 |
34 |
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壓 模 |
可配壓模型號(hào) |
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M18,M20, M22,M25 |
M20,M22,M25,M28 M32 |
M32,M36, M40 |
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可連接鋼筋的直徑 |
mm |
18～25 |
20～32 |
32～40 |
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重量 |
kg/套 |
5.6 |
6 |
7 |
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（5）操作要點(diǎn)
1）使用擠壓設(shè)備（擠壓機(jī)、油泵、輸油軟管等整套）前應(yīng)對(duì)擠壓力進(jìn)行標(biāo)定（擠壓力大小通過油壓表讀數(shù)控制）。有下列情況之一的就應(yīng)標(biāo)定：擠壓設(shè)備使用前；舊擠壓設(shè)備大修后；油壓表?yè)p強(qiáng)列振動(dòng)后；套筒壓痕異常且其它原因時(shí)；擠壓設(shè)備使用超過一年；已擠壓的接頭數(shù)超過5000個(gè)。
2）要事先檢查壓模、套筒是否與鋼筋相互配套，壓模上應(yīng)有相對(duì)應(yīng)的連接鋼筋規(guī)格標(biāo)記。擠壓操作時(shí)采用的擠壓力、壓模寬度、壓痕直徑或擠壓后套筒長(zhǎng)度的波動(dòng)范圍以及擠壓道數(shù)，均應(yīng)符合接頭技術(shù)提供單位所確定的技術(shù)參數(shù)要求。
3）鋼筋下料切斷要用無齒鋸，使鋼筋端面與它的軸線相垂直。不得用鋼筋切斷機(jī)或氣割下料。
4）高壓泵所用的油液應(yīng)過濾，保持清潔，油箱應(yīng)密封，防止雨水、灰塵混入油箱。
5）配套的鋼筋、套筒在使用前都就檢查，要清理壓接部位的不潔特（銹皮、泥沙、油污等）；要檢查配套是否合適，并進(jìn)行試套，如果發(fā)現(xiàn)鋼筋有彎折、馬蹄形（個(gè)別違規(guī)用鋼筋切斷機(jī)切斷的才會(huì)出現(xiàn)這樣的端面）或縱肋尺寸過大的，應(yīng)予以矯正或用手抻砂輪修磨。
6）將鋼筋插入套筒內(nèi)，要使深入的長(zhǎng)度符合預(yù)定要求，即鋼筋端頭離套筒長(zhǎng)度中點(diǎn)不宜超過10mm（在鋼筋上畫記號(hào)，以與套筒端面齊平）；對(duì)正壓模位置，并使壓模運(yùn)動(dòng)方向與鋼筋兩縱肋所在的平面相垂直，以保證最大壓接面能處在鋼筋的橫肋上。
7）可采用兩種壓接順序：一種是在施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)工位上，通過套筒一次性地將兩根鋼筋壓接（宜從套筒中央開始，并依次向兩端擠壓）；別一種是預(yù)先將套筒與1根鋼筋壓接，然后安裝在作業(yè)工位上，插入待接鋼筋后再擠壓另一端套筒。
8）操作過程中應(yīng)特別注意施工安全，應(yīng)遵守高處作業(yè)安全規(guī)程以及各種設(shè)備的使用規(guī)程，尤其要對(duì)高壓油液的有關(guān)系統(tǒng)給予充分關(guān)照（例如高壓油泵的安全閥調(diào)整、防止輸油管在負(fù)重或充壓條件下拖拉以及被尖利物品刻劃、各處接點(diǎn)的緊密可靠性等）。
9）要求壓接操作和所完成的鋼筋接頭沒有缺陷，如果在施工過程中發(fā)生異�，F(xiàn)象或接頭有缺陷，就應(yīng)及進(jìn)處理防治。發(fā)生異�，F(xiàn)象和缺陷除了與操作因素有直接關(guān)系之處，還與所用設(shè)備有關(guān)，防治措施可參看表5-6。
壓接時(shí)發(fā)生異常和缺陷的防治措施 表5-6
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異常現(xiàn)象和缺陷 |
防治措施 |
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擠壓機(jī)無擠壓力 |
1、高壓油管連接位置不正確，應(yīng)糾正 2、油泵故障，應(yīng)檢查排除 |
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壓痕分布不均勻 |
壓接時(shí)就將壓與套筒上畫的分格標(biāo)志對(duì)正 |
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接頭彎折 |
1、壓接時(shí)擺正鋼筋 2、切除或矯直鋼筋有彎的端頭 |
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壓接程度不夠 |
1、檢查油泵和管線是不是有漏油而導(dǎo)致泵壓不足 2、檢查套筒材質(zhì)是不是符合要求 |
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鋼筋伸入套筒內(nèi)長(zhǎng)度不夠 |
在鋼筋上準(zhǔn)確地畫記號(hào)，并與套筒端面對(duì)齊 |
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壓痕深度明顯不均 |
1、檢查套筒材質(zhì)是不是符合要求 2、檢查鋼筋在套筒內(nèi)是不是有壓空現(xiàn)象（鋼筋伸入長(zhǎng)度不夠） |
（6）接頭的施工現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收
按一般機(jī)械連接接頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)；補(bǔ)充外觀質(zhì)量檢查要求如下：
1）外形尺寸；擠壓后套筒長(zhǎng)度應(yīng)為原套筒長(zhǎng)度的1.10～1.15倍，或壓痕處套筒的外徑波動(dòng)范圍為原套筒外徑的0.8～0.9倍，
2）擠壓接頭的壓痕道數(shù)應(yīng)符合檢驗(yàn)接頭技術(shù)提供單位所確定的道數(shù)。
3）接頭處彎折不得大于4°
4）擠壓后的套筒不得有肉眼可見的裂縫。
5）每一驗(yàn)收批中應(yīng)任意抽取10％和擠壓接頭作外觀質(zhì)量檢查，如外觀質(zhì)量不合格數(shù)少于抽栓數(shù)的10％，則該批擠壓接外觀質(zhì)量評(píng)為合格。當(dāng)不合格數(shù)超過抽撿數(shù)的10％時(shí)，應(yīng)對(duì)該批擠壓接逐個(gè)進(jìn)行復(fù)檢，對(duì)外觀質(zhì)量不合格的接頭采取補(bǔ)教措施；不能補(bǔ)救的接頭應(yīng)作標(biāo)記，在外觀質(zhì)量不合格的接頭中抽取6個(gè)試件作抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，若有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度值低于規(guī)定值，則該批外觀質(zhì)量不合格的接頭廉潔奉公地同設(shè)計(jì)單位商定處理，并記錄存檔。
2、軸向擠壓
鋼筋軸向擠壓連接是采用另一種壓模形式對(duì)套筒進(jìn)行擠壓的，它的工作示意圖5-12，兩根被對(duì)接的鋼筋插入套筒，然后沿它們的軸線方向進(jìn)行擠壓，使套筒咬合到帶肋鋼筋的肋間，結(jié)合成一體。
實(shí)現(xiàn)軸擠壓連接所用的擠壓機(jī)也是一種液壓機(jī)構(gòu)，而對(duì)壓模的材質(zhì)（硬度指標(biāo)）有較嚴(yán)格的要求，因此它的應(yīng)用沒有徑向擠壓連接來得普遍。
選自《鋼筋工手冊(cè)》第二版。
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