第四节 钢 筋 连 接
一、施工过程质量控制
钢筋的连接有机械连接接头、焊接接头和绑扎接头，纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。在施工现场，应按国家现行标准JCJ 107《钢筋机械连接通用技术规程》和JGJ 18《钢筋焊接及验收规程》的规定，抽取钢筋机械连接接头、焊接接头试件做力学性能检验，并按规定进行外观检查，其质量应符合有关规程的规定。
1.钢筋焊接接头质量控制
（1）闪光对焊操作要点
①合理选择焊接参数 应根据不同工艺合理选择调伸长度、闪光留量、闪光速度、预锻留量、顶锻速度、顶锻压力、变压器级次、一、二次烧化留量和预热时间等参数。
②夹紧钢筋，均匀加热，保证钢筋端面凸出部分接触，焊缝和钢筋轴线垂直，接头处的钢筋轴线偏移不大于0.1d（d为钢筋直径）或不大于2mm。
③烧化过程应稳、强烈，防止焊缝金属氧化，与电极接触处的钢筋表面不得有明显的烧伤。
④顶锻应在足够大的压力下快速完成，保证焊口闭合良好，使接头处产生适当的镦粗变形。接头处不得有横向裂纹。
⑤接头焊完待冷却后方能移动，防止堆放时弯折，接头处的弯折不得大于4°。
（2）电弧焊有帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽帮条焊四种形式操作要点
①焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋。
②焊接带有钢板或帮条的接头，引弧在钢板或帮条上进行，搭接钢筋引弧在一端开始，收弧在端头上，不得随意引弧，防止烧伤主筋。
③根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，选择适宜的焊条型号、直径和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。焊缝表面应平整，弧坑应填满，不应有较大凹陷、焊瘤，接头处不应有裂缝。
④搭接焊的预弯和搭接，应保证两根钢筋在同一直线上，焊缝长度不小于搭接长度。
⑤帮条焊的两根主筋之间应留2～5mm的间隙。
⑥接头处钢筋轴线的偏移不得超过0.1d或3mm，接头弯折不得超过4°，帮条焊的帮条沿接头中心线纵向偏移不得超过0.5d。
⑦坡口焊的钢筋坡面应加工平顺，切口不应有裂缝、缺棱和钝边；钢筋根部最大间隙不宜超过10mm；加强焊缝的宽度应超过V形坡口边缘2～3mm，高度为2～3mm。为防止接头过热，可采用几个接头轮流施焊。
⑧熔槽帮条焊的两根钢筋端头应加工平整，端面间隙为10～16mm。焊接时电流宜稍大，从焊缝根部引弧连续施焊，形成熔池，保证钢筋端部熔和良好。
焊平后进行加强焊缝焊接，其高度为2～3mm。焊接过程中要及时清渣。
⑨采用钢筋电弧焊时，应考虑到因焊接引起的结构变形，可采取选用合理的焊接顺序、分层轮流施焊或对称施焊等措施。
（3）电渣压力焊操作要点
①按工艺流程操作，钢筋电渣压力焊流程如图5-1所示，选择合适的焊接参数（表5-9）施焊。
图5-1 钢筋电渣压力焊流程
表5-9 钢筋电渣压力焊焊接参数
②根据施焊钢筋直径选择具有足够容量的焊接变压器，配备电源开关和电源线。施焊钢筋端部如有锈斑、水泥、油污等附着物，必须清理干净，端部的弯折、扭曲部位应矫直或切除。
③施焊前检查电源及控制电路是否正常，如电源的电压降大于5%，不宜进行焊接。
④钢筋安装应上下同心，竖肋对齐，夹具紧固，严防晃动。引弧过程力求可靠，引弧后，应控制焊接电压值为40～50V，进入全部电弧过程，使其达到全部焊接时间的3/4；随着电弧过程的完成，稍快送上钢筋，保持焊接电压值在22～27V，转变为电渣过程的延时，使其为全部焊接时间的1/4；顶压钢筋时，压力适当，保持压力数秒后方可松开操纵杆，以免接头偏斜或接合不良。
⑤在焊接过程中，要准确掌握好焊接通电时间，注意工作电压变化情况提升或降低上钢筋，使工作压力稳定在参数内。在施焊过程中，应采取措施扶正钢筋上端，防止上下钢筋错位和夹具变形。
⑥接头焊接完毕应停歇至少30s后，方可卸下焊接夹具，清除熔渣。
⑦接头周围焊包应均匀，突出部分最少高出钢筋表面4mm；电极与钢筋接触处，应无明显的烧伤缺陷。
⑧接头处的轴线偏移应不超过0.1倍钢筋直径，同时不大于2mm，接头处的弯折角不大于4°。
⑨外观检查不合格的接头应切除重焊，或采取补强措施。
（4）埋弧压力焊操作要点
①进行埋弧压力焊时，当接通电源引弧后，根据钢筋直径大小，延续时间进行熔化，待钢筋端部和钢板熔化后，应及时迅速顶压。
②施焊中随时清除电极钳口的铁锈和污物，及时修正电极槽口的形状，以确保焊接质量。
③焊接外观质量应达到焊包均匀，钢板无焊穿、凹陷现象；钢筋咬边深度不得超过0.5mm，钢筋相对钢板的直角偏差不大于4°，钢筋间距偏差不大于±10mm。
（5）气压焊操作要点
①施焊的钢筋端头约100mm范围内应清理洁净无污物，端头的端面应平整，并且与钢筋轴线垂直。
②钢筋安装时，上、下钢筋应对齐、垂直，压焊区两钢筋轴线的相对偏心值不大于0.15d，同时不应大于4mm。夹具应上紧，利用加压器对钢筋施加约30MPa的预压力。
③加热焊缝温度达到1000～1100℃、焊缝闭合时，立即施加顶锻压力镦粗焊缝至钢筋直径的1.4倍，镦粗区长度不应小于钢筋直径的1.2倍，镦粗区凸起部分应平缓圆滑。
④接头处两根钢筋轴线弯折不得大于4°。
2.钢筋机械连接接头质量控制
（1）接头性能等级及应用
①钢筋机械连接接头的设计，应满足接头强度（屈服强度及抗拉强度）及变形性能的要求。
②钢筋机械连接件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。
③钢筋接头应根据接头的性能等级和应用场合，对静力单向拉伸性能、高应力反复拉压、大变形反复拉压、抗疲劳、耐低温等各项性能确定相应的检验项目。
④接头应根据静力单向拉伸性能，以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：接头仅能承受压力。
⑤接头性能等级的选定应符合下列规定。
a.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。
b. 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。
c.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。
⑥钢筋连接件的混凝土保护层厚度应满足国家现行标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）中受力钢筋混凝土保护层最小厚度的要求，且不得小于15mm。连接件之间的横向净距不宜小于25mm。
⑦受力钢筋机械连接接头的位置应相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径35倍的区段范围内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定：
a.受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%。
b.在受拉区的钢筋受力小的部位，A级接头百分率可不受限制。
c.接头宜避开有抗震设防要求的框架梁端和柱端的箍筋加密区；当无法避开时，接头应采用A级，且接头百分率不应超过50%。
d.受压区和装配式构件中钢筋受力较小部位，A级和B级接头百分率可不受限制。
⑧当对具有钢筋接头的构件进行试验并取得可靠数据时，接头的应用范围可根据工程实际情况进行适当调整。
（2）钢筋锥（直）螺纹接头
①钢筋锥（直）螺纹接头套丝和锥螺纹钢筋连接的操作人员，必须经过培训、考核、持证上岗。
②使用的力矩扳手，每半年用扭力仪检定一次，其精度为±5%。质量检验与施工安装用的力矩扳手分开使用，不得混用。
③加工的钢筋接头套丝的规格（锥度、牙形、螺距等）必须与连接套的规格一致，且经配套的量规检测合格。
④经检验合格的锥螺纹丝头、连接套的丝扣应采取保护措施，确保干净、完好无损。
⑤钢筋连接时，应对准轴线方向将锥螺纹丝头拧入连接套，并用力矩扳手拧紧，其拧紧力矩值见表5-10。按规定的力矩值施拧，不得超拧，拧紧后的接头应做标志。
表5-10 接头拧紧力矩值
⑥接头的外观要求。钢筋与连接套的规格一致，无完整接头丝扣外露。施工现场钢筋锥（直）螺纹接头质量检查记录见表5-11。
表5-11 钢筋锥（直）螺纹接头质量检查记录
注：检验结论：合格“√”；不合格“×”。
检查单位： 检查人员：
检验日期： 负责人：
（3）带肋钢筋套筒挤压连接
①检查挤压设备，有下列情况之一时，应对挤压机的挤压力进行标定。
a.新挤压设备使用前。
b.旧挤压设备大修后。
c.油压表受损或强烈震动后。
d.套筒压痕异常且查不出其它原因时。
e.挤压设备使用超过一年。
f.挤压的接头数超过5000个。
②挤压前应做下列准备工作。
a.钢筋端头的锈皮、泥沙、油污等杂物应清理干净。
b.应对套筒做外观尺寸检查。
c.应对钢筋与套筒进行试套，如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大，应预先矫正或用砂轮打磨。不同直径钢筋的套筒不得相互串用。
d.检查挤压设备，并进行试压，符合要求后方可作业。
③挤压操作应符合下列要求。
a.挤压操作时采用的挤压力、压模宽度、压痕直径或挤压后套筒长度的波动范围、挤压道数，均应符合经形式检验确定的技术参数要求。
b.压模、套筒与钢筋应配套使用，压模上应有对应的连接钢筋规格标记。
c.钢筋连接端应画出明显的定位标记，确保在挤压时和挤压后按定位标记检查钢筋伸入套筒内的长度。
d.应按标记检查钢筋插入套筒内的深度，钢筋端头离套筒长度中点不宜超过10mm。
e.挤压时，挤压机与钢筋轴线应保持垂直。
f.挤压宜从套筒中央开始，并依次向两端挤压。
g.宜先挤压一端套筒，在施工作业区插入待接钢筋后，再挤压另一端套筒。
④施工现场挤压接头外观检查记录见表5-12。
⑤不同直径的带肋钢筋可采用挤压接头连接。当套筒两端外径和壁厚相同时，被连接
表5-12 施工现场挤压接头外观检查记录
注：1.接头外观检查抽检数量应不少于验收批接头数量的10%。
2.外观检查内容共四项，其中压痕处套筒外径（或挤压后套筒长度）、挤压道次的合格标准，由产品供应单位根据形式检验结果提供。接头弯折≤4°为合格，套筒表面有无裂缝以无肉眼可见裂缝为合格。
3.仅要求对外观检查不合格接头做记录，四项外观检查内容中，任一项不合格即为不合格，记录时可在合格与不合格栏中打“√”。
4.外观检查不合格接头数超过抽检数的10%时，该验收批外观质量评为不合格。
检查人： 负责人： 日期：
钢筋的直径相差不应大于5mm。
⑥挤压连接的操作人员必须经过培训、考核，持证上岗。
（4）钢筋接头设置
①钢筋的接头宜设置在受力较小处，同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
②当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。
纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35d（d为纵向受力钢筋的较大直径）且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头，均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求。当设计无具体要求时，应符合下列规定。
a.在受拉区不宜大于50%。
b.接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，等强度、高质量机械连接接头不应大于50%。
c.直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50%。
③同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头应相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3l1（l1为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头，均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值，如图5-2所示。
图5-2 钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率
注：图中所示搭接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根，当各钢筋直径相同时，接头面积百分率为50%。
同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求。当设计无具体要求时，应符合下列规定。
a.梁类、板类及墙类构件不宜大于25%。
b.柱类构件不宜大于50%。
c.当工程中确有必要增大接头面积百分率时，梁类构件不应大于50%，其它构件可根据实际情况放宽。纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合表5-13的规定。
表5-13 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度
注：两根直径不同的钢筋搭接长度，以较细钢筋的直径计算。
④在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时，应符合下列规定。
a.箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。
b.受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm。
c.受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。
d.当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋，其间距宜为50mm。
（5）纵向受力钢筋的最小搭接长度
①当纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25%时，其最小搭接长度应符合表5-13的规定。
②当纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率大于25%，但不大于50%时，其最小搭接长度应按表5-13中的数值乘以系数1.2取用；当接头面积百分率大于50%时，应按表5-13中的数值乘以系数1.35取用。
③当符合下列条件时，纵向受拉钢筋的最小搭接长度应根据①条、②条确定后，按下列规定进行修正。
a.当带肋钢筋的直径大于25mm时，其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用。
b.环氧树脂涂层的带肋钢筋，其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.25取用。
c.当在混凝土凝固过程中受力钢筋易受扰动时（如滑模施工），其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用。
d.末端采用机械锚固措施的带肋钢筋，其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0.7取用。
e.当带肋钢筋的混凝土保护层厚度大于搭接钢筋直径的3倍且配有箍筋时，其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0.8取用。
f.有抗震设防要求的结构构件，其受力钢筋的最小搭接长度，一、二级抗震等级应按相应数值乘以系数1.15取用，三级抗震等级应按相应数值乘以系数1.05取用。在任何情况下，受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm。
g.纵向受压钢筋搭接时，其最小搭接长度应根据上述①至③条的规定确定相应数值后，乘以系数0.7取用。在任何情况下，受压钢筋的搭接长度不应小于200mm。
二、钢筋连接检验批质量验收标准
1.主控项目
（1）钢筋的连接方式应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察。
（2）钢筋采用机械连接或焊接连接时，钢筋机械连接接头、焊接接头的力学性能、弯曲性能应符合国家现行相关标准的规定。接头试件应从工程实体中截取。
检查数量：按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107）和《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）的规定确定。
检验方法：检查质量证明文生和抽样检验报告。
（3）螺纹接头应检验拧紧扭矩值，挤压接头应量测压痕直径，检验结果应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107）的相关规定。
检查数量：按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107）的规定确定。
检验方法：采用专用扭力扳手或专用量规检查。
2.一般项目
（1）钢筋接头的位置应符合设计和施工方案要求。有抗震设防要求结构中，梁端、柱端箍筋加密区范围内不应进行钢筋搭接。接头末端至钢筋弯起点距离不应小于钢筋直径的10倍。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察，尺量。
（2）钢筋机械连接接头、焊接接头的外观质量应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107）和《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）的规定。
检查数量：按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107）和《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）的规定确定。
检验方法：观察，尺量。
（3）当纵向受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，同一连接区段内纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定。
①受拉接头，不宜大于50%；受压接头，可不受限制；
②直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接；当采用机械连接时，不应超过50%。
检查数量：在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10%，且不应少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10%，且不应少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵横轴线划分检查面，抽查10%，且均不应少于3面。
检验方法：观察，尺量。
【注】 1.接头连接区段是指长度为35d且不小于500mm的区段，d为相互连接两根钢筋的直径较小值。
2.同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积百分率为接头中点位于该连接区段内的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
（4）当纵向受力钢筋采用绑扎搭接接头时，接头的设置应符合下列规定：
①接头的横向净间距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm；
②同一连接区段内，纵向受拉钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定。
a.梁类、板类及墙类构件，不宜超过25%；基础筏板，不宜超过50%。
b.柱类构件，不宜超过50%。
c.当工程中确有必要增大接头面积百分率时，对梁类构件，不应大于50%。
检查数量：在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10%，且不应少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10%，且不应少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵横轴线划分检查面，抽查10%，且均不应少于3面。
检验方法：观察，尺量。
【注】 1.接头连接区段是指长度为1.3倍搭接长度的区段。搭接长度取相互连接两根钢筋中较小直径计算。
2.同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积百分率为接头中点位于该连接区段长度内的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
（5）梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内箍筋的设置应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定。
①箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的1/4；
②受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；
③受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm；
④当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置二个箍筋，其间距宜为50mm。
检查数量：在同一检验批内，应抽查构件数量的10%，且不应少于3件。
检验方法：观察，尺量。