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产品技术白皮书-《镦粗套筒》-衡水安达机械设备有限公司

文章出处:www.andajix.com 作者:滚丝机厂家发表时间:2026-09-29 16:13:45




衡水安达机械设备有限公司

Hengshui Anda Machinery Equipment Co., Ltd.

 

 

 

产品技术白皮书

《镦粗套筒》

 

 

 

 

文档编号:AD-WP-005

版本:V1.0

2026年9月




目  录

1 产品概述与用途定位

1.1 产品定义与分类

1.2 适用范围与用途

1.3 产品特点与优势

2 技术原理

2.1 连接机理

2.2 技术路线

3 设计规范与关键参数

3.1 执行标准

3.2 材质要求

3.3 规格型号与尺寸参数

3.4 精度与公差要求

3.5 性能指标

4 制造工艺与加工流程

4.1 工艺流程

4.2 关键工序控制

4.3 设备配置

5 性能指标与质量检测

5.1 出厂检验项目

5.2 型式检验项目

5.3 检测方法与依据

6 应用场景与施工/使用方法

6.1 典型应用场景

6.2 施工操作流程

6.3 注意事项

7 质量标准、验收与合规

7.1 产品质量标准

7.2 进场验收要求

7.3 合规性说明

8 结论与选型建议

8.1 产品结论

8.2 选型建议

附录A 引用标准清单

 

1 产品概述与用途定位

1.1 产品定义与分类

镦粗套筒是配套钢筋镦粗直螺纹连接技术使用的钢制内螺纹连接件。其连接工艺的核心特征为“先镦粗、后滚丝”:先用镦粗机对钢筋端部进行冷态轴向镦粗,使该段直径增大并产生冷作硬化,再在镦粗段上滚轧或车削加工出直螺纹丝头,最后用本套筒将两根钢筋的丝头对拧拧紧,通过螺纹啮合传递钢筋的轴向拉力与压力。

按被连接钢筋直径分类,镦粗套筒可覆盖Φ16mm~Φ40mm常用规格,并可按需供应Φ50mm等大直径规格。按结构形式可分为标准型(同径正丝)、正反丝型(用于两端钢筋均不能转动的场合)、变径型(连接不同直径钢筋)等。

需要说明的是,原建筑工业行业标准《镦粗直螺纹钢筋接头》JG 171-2005已被现行行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T 163-2013代替并废止;本产品的套筒设计、制造与检验现行执行JG/T 163-2013,接头应用执行JGJ 107-2016。

1.2 适用范围与用途

本产品适用于混凝土结构中HRB400、HRB500等热轧带肋钢筋的机械连接,广泛应用于房屋建筑、市政桥梁、隧道、水利水电、桩基钢筋笼对接等工程中的梁、柱、墙、桩等构件钢筋连接。

根据JGJ 107-2016《钢筋机械连接技术规程》,镦粗直螺纹接头可达到Ⅰ级接头性能等级,适用于抗震设防区及非抗震区结构构件。对于直径25mm及以上的大直径钢筋及抗震设防要求较高的关键受力部位,镦粗直螺纹连接工艺较剥肋滚轧工艺更具优势。

1.3 产品特点与优势

(1)不削弱母材截面积:剥肋滚轧工艺需削去钢筋横肋,截面损失较大;镦粗工艺先在端部补充材料,使加工后螺纹小径不小于原钢筋基圆直径,避免了接头处截面削弱。

(2)接头强度高:钢筋端部经冷镦粗后,镦粗段直径较原钢筋公称直径增大约4~6mm,镦粗段截面积相应扩大约15%~20%,钢材因冷作硬化而强度提高,接头抗拉承载力不小于被连接钢筋受拉承载力标准值的1.10倍,可达Ⅰ级接头标准。

(3)施工适应性强:现场为冷加工装配作业,无需用电、用气和明火,可在雨雪、低温、水下、易燃、超高等特殊环境下施工;丝头可提前预制。

(4)质量可检:丝头用螺纹环规、套筒用螺纹塞规及扭力扳手进行量化检测,接头质量便于现场检验。

(5)工艺局限:镦粗过程可能出现镦偏或镦粗头横向裂纹,需切掉重镦、不得二次镦粗;加工需镦粗机与滚丝机两套设备两道工序。

2 技术原理

2.1 连接机理

镦粗直螺纹连接的力学本质仍为螺纹副的轴向力传递,但与剥肋滚轧工艺的区别在于丝头成形方式。钢筋端部经冷态镦粗后形成直径增大的粗头,再在粗头上加工直螺纹;该螺纹牙根处金属纤维因冷作硬化而连续、未被切断,螺纹小径不小于原钢筋基圆,因而丝头的抗拉与疲劳性能优于直接剥肋滚轧丝头。

当钢筋受拉时,拉力通过螺纹牙面的剪切与挤压作用由一根钢筋传至套筒内螺纹,再由套筒传至另一根钢筋,实现力的连续传递。由于镦粗段强度经冷作硬化提高,接头破坏通常发生在钢筋母材而非丝头或套筒处。

2.2 技术路线

衡水安达镦粗套筒采用“45#优质碳素结构钢棒料/精轧管料→下料→钻孔/镗孔→车内螺纹→倒角→去毛刺→防锈处理→成品检验”的制造技术路线;现场配套公司自产的钢筋镦粗机与HGS-40型等系列直螺纹滚丝机,按“钢筋端部冷镦粗→镦粗段滚丝→丝头检验→套筒对拧拧紧”的现场工艺组织施工,形成“套筒+镦粗机+滚丝机+技术服务”的成套解决方案。

3 设计规范与关键参数

3.1 执行标准

本产品设计、制造与检验执行以下现行有效标准:

标准号

标准名称

适用环节

JG/T 163-2013

钢筋机械连接用套筒

套筒产品设计、制造、检验

GB/T 42796-2023

钢筋机械连接件

连接件分类、要求、标志、包装

GB/T 42901-2023

钢筋机械连接件试验方法

连接件力学性能试验方法

JGJ 107-2016

钢筋机械连接技术规程

接头设计、施工、验收

GB 1499.2-2024

钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋

被连接钢筋材质

JG 171-2005

镦粗直螺纹钢筋接头

历史工艺沿革参考

 

3.2 材质要求

套筒原材料采用45号优质碳素结构钢(45#钢)或经退火处理的精轧管,其化学成分和力学性能应符合GB/T 699-2015《优质碳素结构钢》的规定。

项目

指标要求

依据

钢材牌号

45号优质碳素结构钢

GB/T 699-2015

屈服强度 ReL

不小于355 MPa

JG/T 163-2013第5.1条

抗拉强度 Rm

不小于600 MPa

JG/T 163-2013第5.1条

断后伸长率 A

不小于16%

GB/T 699-2015

表面质量

无裂纹、折叠、结疤等缺陷

JG/T 163-2013第5.1条

 

注:45号优质碳素结构钢的屈服强度、抗拉强度与断后伸长率指标应同时符合GB/T 699-2015及JG/T 163-2013第5.1条的规定。

3.3 规格型号与尺寸参数

直螺纹套筒的尺寸应根据被连接钢筋的牌号、直径及套筒原材料的力学性能,按JG/T 163-2013第5.4条由设计确定。圆柱形直螺纹套筒的尺寸偏差应符合JG/T 163-2013表2的规定。由于钢筋端部经镦粗后直径增大,配套镦粗直螺纹的套筒通常较同规格普通直螺纹套筒加大一个型号。

本产品覆盖的适配钢筋直径及现场安装最小拧紧扭矩如下表所示。拧紧扭矩为直螺纹接头最小安装拧紧扭矩值:

钢筋公称直径(mm)

12~16

18~20

22~25

28~32

36~40

50

最小拧紧扭矩(N·m)

100

200

260

320

360

460

 

3.4 精度与公差要求

(1)套筒内螺纹精度应符合相应设计规定,牙型应完整,不得有断牙、秃牙等缺陷。

(2)套筒两端应有倒角,外圆及内孔倒角应符合设计要求。

(3)套筒长度中点处应设置深度不小于0.3mm的环形凹槽或其他标识,作为钢筋插入深度的定位标志。

(4)镦粗头质量要求:镦粗直径应满足丝头螺纹加工要求;镦粗长度应大于二分之一套筒长度;冷镦粗过渡段坡度不宜大于1:5;镦粗头不应有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹;不合格镦粗头应切掉重镦,不得二次镦粗。

3.5 性能指标

镦粗直螺纹接头的力学性能应符合JGJ 107-2016中Ⅰ级接头的要求:

性能项目

Ⅰ级接头要求

试验方法依据

抗拉强度

接头实测抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值的1.10倍,或断于钢筋

GB/T 42901-2023

残余变形

单向拉伸残余变形不大于0.10mm(d≤32mm);不大于0.14mm(d>32mm)

GB/T 42901-2023

高应力反复拉压

经受20次反复拉压后,接头承载力不小于钢筋抗拉强度标准值

GB/T 42901-2023

大变形反复拉压

经受4次大变形反复拉压后,接头承载力不小于钢筋抗拉强度标准值

GB/T 42901-2023

 

注:Ⅰ级接头要求依据JGJ 107-2016表3.0.5。第3.0.5条为强制性条文,必须严格执行。

4 制造工艺与加工流程

4.1 工艺流程

衡水安达镦粗套筒的制造工艺流程如下:

棒料进厂检验 → 定尺下料 → 车床钻孔/镗孔 → 车内螺纹 → 端面倒角 → 去毛刺清洗 → 防锈处理 → 外观与尺寸检验 → 螺纹通止规检验 → 成品包装入库

现场钢筋丝头及连接工艺流程为:

钢筋下料平头 → 镦粗机冷镦端部 → 镦粗头外观检验 → 滚丝机在镦粗段滚丝 → 丝头环规检验 → 套筒对拧连接 → 扭力扳手拧紧至规定扭矩 → 接头标记与外观检查

4.2 关键工序控制

(1)棒料进厂检验:每批棒料核对材质证明书,按GB/T 699-2015进行化学成分和力学性能复检,不合格材料不得投入使用。

(2)冷镦粗工序:采用液压钢筋镦粗机一次压制成形,镦粗压力、镦粗长度按钢筋直径调整;镦粗后逐支检查镦粗头不得有横向裂纹、镦偏超标等缺陷。

(3)内螺纹加工:采用数控车床或攻丝设备加工,螺纹中径用螺纹塞规检测,通规应能旋入,止规旋入不超过2牙。

(4)防锈处理:成品表面采用防锈油或镀锌处理,确保贮存和运输期间不产生锈蚀。

4.3 设备配置

公司配备数控车床、全自动攻丝机、仪表车床等套筒加工设备,以及液压钢筋镦粗机、HGS-40型直螺纹滚丝机等现场丝头加工设备,并配备万能材料试验机、硬度计、螺纹环规/塞规等检测设备,形成钢筋连接套筒及配套加工设备的成套生产能力。

5 性能指标与质量检测

5.1 出厂检验项目

检验项目

检验要求

抽样方案

依据

外观质量

表面无裂纹、折叠、结疤,螺纹完整

逐件

JG/T 163-2013第6.2条

外形尺寸

外径、长度符合公差要求

每批抽10%且不少于10件

JG/T 163-2013第6.3条

螺纹精度

通规通过、止规不通过

每批抽10%且不少于10件

JG/T 163-2013第6.3条

标志

规格、商标、批号清晰

逐件

GB/T 42796-2023第7章

 

5.2 型式检验项目

当出现新产品定型、材料或工艺变更、停产半年以上恢复生产等情况时,应进行型式检验。型式检验项目包括:套筒尺寸偏差、螺纹精度、接头单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压等全部力学性能项目;用于有疲劳性能要求的接头时,其抗疲劳性能尚应符合JGJ 107-2016的规定。

5.3 检测方法与依据

接头力学性能试验按GB/T 42901-2023《钢筋机械连接件试验方法》执行,试验设备应经计量检定合格。套筒尺寸用游标卡尺(精度0.02mm)检测,螺纹精度用符合JG/T 163-2013规定的螺纹塞规检测,现场拧紧扭矩用经校准的扭力扳手检测。

6 应用场景与施工/使用方法

6.1 典型应用场景

(1)桥梁与桩基工程:桥梁墩柱、承台、桩基钢筋笼对接,尤其适用于两端钢筋笼均不能转动的竖向钢筋对接。

(2)房屋建筑工程:高层、超高层建筑梁柱节点等大直径、高抗震要求部位的钢筋连接。

(3)市政与水利工程:地铁车站、大坝、涵洞、泵站等结构的大直径钢筋连接。

(4)特殊环境施工:水下、易燃、超高等不便用电用气的冷作业连接场合。

6.2 施工操作流程

第一步:钢筋下料,端面平整且与轴线垂直 → 第二步:钢筋端部液压冷镦粗 → 第三步:镦粗头外观检验(无横向裂纹) → 第四步:滚丝机在镦粗段加工直螺纹丝头 → 第五步:丝头外观与螺纹环规检验、戴保护帽 → 第六步:套筒与两端丝头对拧连接 → 第七步:扭力扳手拧紧至规定扭矩 → 第八步:接头标记与外露丝扣检查 → 第九步:现场抽样力学性能试验

施工注意事项:连接时套筒两端钢筋丝头应在套筒中点处顶紧,外露丝扣不超过2个完整牙;镦粗头如有横向裂纹应切除重镦,不得二次镦粗。

6.3 注意事项

(1)不同规格、不同厂家的套筒不得混用;镦粗套筒应与配套镦粗工艺丝头使用。

(2)套筒在运输和贮存中应防锈、防潮,不得锈蚀和沾污;丝头应戴保护帽。

(3)现场接头抽检不合格时,应加倍取样复检,仍不合格则该批接头为不合格品。

(4)镦粗为关键工序,操作人员应经专业培训合格后上岗。

7 质量标准、验收与合规

7.1 产品质量标准

产品质量符合JG/T 163-2013《钢筋机械连接用套筒》和GB/T 42796-2023《钢筋机械连接件》的全部要求,接头性能达到JGJ 107-2016规定的Ⅰ级接头标准。公司已通过ISO9001质量管理体系认证,产品生产全过程受控。

7.2 进场验收要求

套筒进场时应提交产品合格证和出厂检验报告。施工单位应按JGJ 107-2016第7章的规定进行外观、尺寸和螺纹精度的进场复验,并按规定进行接头工艺检验和现场抽样检验。

7.3 合规性说明

本产品用于钢筋机械连接时,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015的相关规定;被连接钢筋应符合GB 1499.2-2024《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》的要求。原JG 171-2005已废止,工程中不得以其作为现行验收依据。

8 结论与选型建议

8.1 产品结论

衡水安达镦粗套筒采用45#优质碳素结构钢制造,配套“先镦粗、后滚丝”的钢筋镦粗直螺纹连接工艺,执行JG/T 163-2013和GB/T 42796-2023标准,接头性能可达JGJ 107-2016规定的Ⅰ级接头标准。该工艺不削弱母材截面,适用于大直径、高抗震要求部位及两端钢筋不能转动的连接场合。

8.2 选型建议

(1)直径25mm及以上大直径钢筋、抗震设防关键部位,建议优先选用镦粗直螺纹连接工艺及配套套筒。

(2)直径25mm以下、非关键受力部位,剥肋滚轧直螺纹工艺已可满足要求,可综合成本择优选用。

(3)两端钢筋均不能转动时选用正反丝型或分体式套筒;不同直径钢筋连接选用变径型套筒。

(4)采购时应要求供应商提供型式检验报告和出厂检验报告,套筒与现场镦粗机、滚丝机及丝头应配套使用。

附录A 引用标准清单

本白皮书引用的主要标准、规范如下表所列。

标准号

标准名称

JG/T 163-2013

钢筋机械连接用套筒

GB/T 42796-2023

钢筋机械连接件

GB/T 42901-2023

钢筋机械连接件试验方法

JGJ 107-2016

钢筋机械连接技术规程

GB 1499.2-2024

钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋

GB/T 699-2015

优质碳素结构钢

GB 50204-2015

混凝土结构工程施工质量验收规范

JG 171-2005

镦粗直螺纹钢筋接头

衡水安达_镦粗套筒_技术白皮书.docx

衡水安达机械设备有限公司是主要生产建筑钢筋连接设备及钢筋直螺纹套筒,为您提供HGS-40B型钢筋直螺纹(剥肋)滚丝机,螺旋升角(剥肋)直螺纹滚丝机及各种型号钢筋连接套筒等优质产品。联系电话:18632802355