桥涵工程中钢筋的焊接与绑扎技术

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摘 要：钢筋连接方法有闪光接触对焊、电弧焊、螺套等几种形式,一般钢筋连接均应使用焊接接头；当结构钢筋特别长,无法运输,可用螺套及套筒挤压连接；当焊接有困难时,才可用绑扎接头.

关 键 词：

桥梁工程；钢筋连接；质量控制；工艺技术；措施

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）12018702

1引言

近年来钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛各种型式的高层建筑、大跨度建筑和桥梁以及水工建筑等得到了十分迅速的发展,钢筋用量与日俱增的钢筋应用日趋广泛成为建筑结构设计和施工的关键因素,钢筋直径和密度也越来越大大规格直径钢筋的连接方式并直接影响到工程质量、工程进展的速度以及经济效益和施工安全性.

2钢筋的焊接技术控制措施

2.1闪光接触对焊技术控制措施

钢筋闪光接触对焊是将两钢筋安放成对接形式,利用电阻热使接触点金属熔化,产生强烈飞溅,形成闪光,迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法.钢筋接长首选方案为闪光接触对焊.焊接接头应符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）的有关规定.焊接的环境温度不宜低于0℃.冬期闪光对焊宜在室内进行,且室外存放的钢筋应提前运入车间,焊后的钢筋应等待完全冷却后才能运往室外.在困难条件下,对以承受静力荷载为主的钢筋,闪光对焊的环境温度可降低,但最低不得低于-lO℃.钢筋闪光对焊时,应选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级等焊接参数.连续闪光焊时的留量应包括烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量.闪光预热闪光焊时的留量应包括：一次烧化留量、预热留量、二次烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量.调伸长度应根据钢筋级别和直径选择.烧化留量应根据焊接工艺选择.顶锻留量应根据钢筋级别和直径选择.变压器级数应根据钢筋级别和直径、焊机容量以及焊接工艺选择.在进行对焊过程中,钢筋的两端面轻微接触,使变压器的次级产生短路,同时获得强大的电流,使接触点钢筋熔化,同时在钢筋两端进行加压,断开电源钢筋对焊完毕后,其焊接接头外观要具有适当的镦粗和均匀的金属毛刺表面没有裂纹和明显的烧伤,接头边弯折的角度不得大于30,接头轴线的偏移不得大于0.ld,并不得大于2mm.除外观检查外,还应按规定切取部分接头进行力学性能试验.进行拉伸试验时,断裂部位不能出现在接头处,最小极限强度不能小于该种钢筋抗拉极限强度；绕规定直径的芯棒作900冷弯试验时,不得出现裂纹,亦不得沿焊接部位破坏.用闪光接触对焊接长的钢筋,其优点是传力性能好、节省钢筋,能适应直径大于10mm的各种钢筋,避免钢筋净间距变小,便于混凝土浇筑.

2.2电弧焊技术控制措施

钢筋电弧焊是以焊条为一极,钢筋为另一极,利用焊接电流通过产生的电弧进行焊接的一种熔焊方法.钢筋采用电弧焊焊接时,注意焊条要根据设计规定采用.电弧焊过程中一根导线接在被焊钢筋上,另一根导线接在夹有焊条的焊钳上.合上开关,将焊条轻触钢筋,产生电弧,此时立即将焊条提起2～3mm进行焊接.由于电弧温度最高可达4000℃,能熔化焊条和钢筋,移动焊条并汇合成一条焊缝,至此焊接过程结束,焊接完成后,应对电弧焊焊接接头外观进行检查,要求焊缝表面平整,没有咬边、凹陷、气孔和较大的金属焊瘤,两钢筋轴线重合.除外观检查外,同样要按规定切取部分接头进行力学性能试验.

2.3螺套及套筒挤压连接

当构件特别长时,很难做到先焊接后再放入模板内.此时可先用钢筋套螺纹机床将钢筋两端绞出锥形螺纹,再用特制的螺套连接器将钢筋连接起来.也可以在两根待接钢筋的端头处先后插入一个优质钢套筒,用压接器在侧向将钢筋接头处的钢套筒压紧,当套筒发生塑性变形后,即与钢筋紧密咬合,达到连接效果.

2.4钢筋绑扎连接

钢筋采用绑扎连接时,应在搭接中心和两端至少3处用铁丝扎牢,钢筋不得滑移.受拉区域内,HPB235钢筋绑扎接头的末端应做成弯钩,HRB335、HRB400钢筋可不做弯钩.钢筋直径d≤12mm的受压HPB235钢筋的末端以及受压构件中任意直径的受力钢筋的末端,可不做弯钩,但搭接长度不得小于钢筋直径的35倍.绑扎前,应根据钢筋直径选择铁丝,钢筋直径d≥16mm时,宜采用单根18号或双根22号铁丝；钢筋直径12mm

2.5钢筋气压焊

钢筋气压焊适用于焊接直径14～40mm的热轧光圆不带筋钢筋,是采用氧乙炔火焰或其他火焰对两钢筋对接处加热,使其达到塑性状态或熔化状态后,加压完成的一种压焊方法.工艺要求：（1）施工前应对现场有关人员和操作工人进行钢筋气压焊的技术培训.焊工必须经考核并发给合格证后方准进行操作.（2）在正式焊接前,对所有需作焊接的钢筋,应截取试件进行试验.试件应切取6根,其中有3根作拉伸试验,另外3根作弯曲试验,并按试验合格所确定的工艺参数进行施焊.（3）对钢筋气压焊设备和安全技术措施进行仔细检查,以确保正常使用.（4）竖向压接钢筋时,应先搭好脚手架,钢筋端面应切平,切割时要考虑钢筋接头的压缩量,断面应与钢筋的轴线相垂直,端面周边毛刺应去掉.切割钢筋应用砂轮锯,不宜用切断机.钢筋端部有弯折或扭曲的情况,应矫正或切除.（5）钢筋的压接接头应布置在数根钢筋的直线区段内,不得在弯曲段内布置接头.有多根钢筋压接时,接头位置应错开.清除压接面上的锈、油污、水泥等附着物,并打磨见新面,使其露出金属光泽,不得有氧化现象.两钢筋安装于夹具上,应夹紧并加压顶紧.两钢筋轴线要对正,并对钢筋轴向施加5～10MPa初压力.钢筋之间的缝隙不得大于3mm.操作要点：（1）钢筋气压焊的开始阶段宜采用碳化焰,对准两钢筋接缝处集中加热,并使其淡白色羽状内焰包住缝隙或伸入缝隙内,并始终不离开接缝,以防止压焊面产生氧化.待接缝处钢筋红黄,当压力表针大幅度下降时,随即对钢筋施加顶锻压力,直到焊口缝隙完全闭合,初期加压时机要适宜,宁早勿晚,升降要平稳.碳化火焰内焰应呈淡白色,若呈黄色说明乙炔过多,必须适当减少乙炔量.不得使用碳化焰外焰加热,严禁用氧化过剩的氧化焰加热.（2）在确认两钢筋的缝隙完全粘合后,应改用中性焰,在压焊面中心1～2倍钢筋直径的长度范围内,均匀摆动往返加热.摆幅由小到大,摆速逐渐加大,以使其迅速达到合适的压接温度在1150～1300℃.（3）当钢筋表面变成白炽色,氧化物变成芝麻粒大小的灰白色球状物,继而聚集成泡沫状并开始随加热器的摆动方向移动时,则可加热与加压同时进行,先慢后快,达到30.40N/mm2,使接缝处隆起的直径为1.4～1.6倍母材直径、变形长度为母材直径1.2～1.5倍的鼓包.操作时,掌握好变换火焰的时机,尽快由碳化焰调整为所需的中性焰；掌握好火焰功率,火焰功率主要取决于氧-乙炔流量,偏小会延长压接时间,还易造成接合面“夹生”现象,过大容易引起过烧现象.对于各种不同直径钢筋采用的火焰功率大小,主要靠经验确定.（4）压接后不宜过早取下压接器上的卡具,否则容易产生弯曲变形.当温度为600～650℃,即钢筋火红消失时,才能解除压接器上的卡具.在加热过程中,可能发生火焰突然中断的情况.若发生在钢筋接缝完全闭合以前,则应切掉接头部分,重新压接；若发生在钢筋接缝已完全闭合以后,则可继续加热加压,直至完成全部压接过程.

2.6钢筋骨架的焊接

钢筋在焊接过程中由于温度的变化,骨架将会发生翘曲变形,使骨架的形状与尺寸不能符合设计要求,同时会在焊缝内产生收缩应力而使焊缝开裂钢筋骨架的焊接一般应采用电弧焊,先焊成单片平面骨架,然后再将平面骨架组焊成立体骨架,使骨架有足够刚性和不变形性以便吊运.采用采用双面焊缝使骨架的变形尽可能均匀对称为了防止焊接骨架过程中骨架的变形.钢筋骨架的每一条焊缝应一次焊成施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行,不得顺一个方向一次焊成骨架焊成后应全部敲掉药皮先焊下部再焊骨架的上部相邻的焊缝采用分区对称跳焊.

3结论

钢筋的可焊性是保证焊接质量基本要求,但现在各地钢筋质量并不足都稳定在施工现场进行钢筋的连接作业时接头质量不容易保证.因为对于人的因素而言熟练焊工且具有上岗资格的焊工十分缺乏且同时焊接质量受气候影响较大南方地区雨水的影响也较大在焊接过程中气温突然下降焊口处易发脆同样寒冷地区冬天焊接冷却快易发脆有的地方甚至采用伪劣产品.因此,要严格控制质量关为后续工序提高坚实的质量保证措施.