摘要:隨著建筑工程多樣性的發(fā)展,建筑形式和建筑結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的局面,尤其現(xiàn)代建筑工程施工領(lǐng)域中,鋼筋的焊接技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。鋼筋常用的焊接方法有閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊、電阻電焊和埋弧壓力焊等。鋼筋的焊接質(zhì)量與剛才的可焊性、焊接工藝有關(guān)。鋼材可焊性的好壞,受鋼材所含化學(xué)元素種類及含量影響很大。本文現(xiàn)就鋼筋焊接的施工技術(shù)要點(diǎn)做簡要交流與概括性論述。
關(guān)鍵詞:鋼筋焊接 強(qiáng)度 焊接 技術(shù)
鋼筋混凝土已經(jīng)成為建筑材料的主流,尤其鋼筋因其卓越的性能更是成為現(xiàn)代化建筑中必不可少的建筑材料,所以我們在施工中要慎重對待鋼筋的處理工藝,尤其是鋼筋的焊接工藝,更是要不斷的研究才能快速的進(jìn)步,以滿足建筑設(shè)計(jì)和施工的需要。鋼筋機(jī)械連接是指通過連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用,將一根鋼筋的力傳遞給另一根鋼筋。機(jī)械連接具有接頭質(zhì)量穩(wěn)定可靠,操作方便,施工速度快等特點(diǎn)。
一、鋼筋焊接的一般規(guī)定
1、軸心受拉和偏心受拉桿件中的鋼筋接頭,均應(yīng)焊接。普通混凝土中直徑大于22mm的鋼筋和輕集料混凝土中直徑大于20mm的I級鋼筋及直徑大于20mm的II、III級鋼筋的接頭,均宜采用焊接。對軸心受壓和偏心受壓柱中的受壓鋼筋的接頭,當(dāng)直徑大于32mm時(shí),應(yīng)采用焊接。
2、對有抗震要求的受力鋼筋的接頭,宜優(yōu)先要用焊接或機(jī)械連接,接頭應(yīng)符合下列規(guī)定:
縱向鋼筋的接頭,對一級抗震等級,應(yīng)采用焊接接頭,對二級抗震等級,應(yīng)采用焊接接頭;框架底層柱、剪力墻加強(qiáng)部位縱向鋼筋的接頭,對一、二級抗震等級,應(yīng)采取焊接接頭,對三級抗震等級,宜采用焊接接頭;鋼筋接頭采用焊接接頭是設(shè)置在梁端、樁端的箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)。
3、為保證結(jié)構(gòu)參數(shù)對焊接接頭的組織、應(yīng)力和機(jī)械性能等方面影響的試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,在焊接過程中,要求焊接工藝參數(shù)保持不變。
4、當(dāng)受力鋼筋采用焊接接頭時(shí),設(shè)置在同一構(gòu)件內(nèi)的焊接接頭應(yīng)互相錯(cuò)開。在任意焊接接頭中心至長度為鋼筋直徑d的35倍且不小于500mm的區(qū)段內(nèi),同一鋼筋不得有兩個(gè)接頭;應(yīng)該取段內(nèi)有接頭的受力鋼筋截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率,應(yīng)符合下列規(guī)定:
。1)非預(yù)應(yīng)力筋,受拉區(qū)不宜超過50%,受壓區(qū)和裝配式構(gòu)件連接處不限制。
。2)預(yù)應(yīng)力筋,受拉區(qū)不宜超過25%,當(dāng)有可靠保證措施,可放寬至50%,受壓區(qū)和后張法的螺栓端桿不受限制。接頭宜設(shè)置在受力較小的部位,且在同一根鋼筋全長上宜少設(shè)接頭;承受均布荷載作用的尾面板、樓板、檁條等簡之受彎構(gòu)件,當(dāng)在受拉區(qū)內(nèi)配置的受力鋼筋少于3根時(shí),可在跨度兩端各四分之一跨度范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)焊接接頭。
4、焊接接頭距鋼筋彎折處,不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍,且不宜位于構(gòu)件的最大彎矩處。
5、焊接網(wǎng)和焊接骨架的焊點(diǎn),當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí),應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行焊接:
。1)焊接骨架的所有鋼筋相交點(diǎn)必須焊接。
(2)當(dāng)焊接網(wǎng)片只有一個(gè)方向受力時(shí),受力主筋與兩端邊緣的連根錨固橫向鋼筋的全部相交點(diǎn)必須焊接;當(dāng)焊接網(wǎng)兩個(gè)方向受力時(shí),則四周邊緣的兩根鋼筋的全部相交點(diǎn)均應(yīng)焊接;其余的相交點(diǎn)可間隔焊接。焊接網(wǎng)及焊接骨架外形尺寸的允許偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
6、焊縫的空間位置
焊接時(shí),按焊縫在空間位置的不同可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊。平焊操作方便,勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)效率高,焊縫質(zhì)量易于保證。因此,一般應(yīng)盡可能將工件放在平焊位置進(jìn)行施焊。立焊時(shí)熔滴易向下流淌,成形較困難,不易操作。橫焊時(shí)熔滴易偏向焊縫的下邊,產(chǎn)生熔化不良,焊瘤,未焊透等缺陷。仰焊時(shí)熔滴最易下滴,焊縫成形困難,操作更難。
二、幫條焊與搭接焊
1、施焊前,鋼筋的裝配與定位,應(yīng)符合下列要求。
。1)采用幫條焊時(shí),兩主筋端面之間的間隙應(yīng)為2~5mm。
。2)采用搭接焊時(shí),鋼筋的頂彎和安裝,應(yīng)保證兩鋼筋的軸線在一直線上。
(3)在兩邊各放1根鋼筋,這個(gè)鋼筋的斷面面積不得小于焊接鋼筋的70%。
(4)幫條和主筋之間用四點(diǎn)定位焊固定;搭接焊時(shí),用兩點(diǎn)固定,定位焊縫應(yīng)離幫條或搭接端部20mnn以上。
在現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件安裝條件下,節(jié)點(diǎn)處鋼筋進(jìn)行搭接焊時(shí),若鋼筋預(yù)彎確有困難,可不頂彎。
2、施焊時(shí),引弧應(yīng)在幫條或搭接鋼筋的一端開始,收弧應(yīng)在幫條或搭接鋼筋端頭上,弧坑應(yīng)填滿。多層施焊時(shí),第一次焊縫應(yīng)有足夠的熔深,主焊縫與定位焊縫,特別是在定位焊縫的時(shí)段與終端,應(yīng)融合良好。
3、鋼筋接頭采用幫條焊接或搭接焊時(shí),焊縫長度不應(yīng)小于幫條或搭接長度,焊縫高度h≥0.3d;并不得小于4m;焊縫高度h≥0.7d,并不得小于10mm。鋼筋與鋼板接頭采用搭接焊時(shí),焊縫高度h≥35d,并不得小于6mm;焊縫寬度b≥0.5d,并不得小于8mm。
三、焊接施工工藝
焊接工藝過程包括引弧、穩(wěn)弧、電渣和頂壓等,施焊前,先將鋼筋端部約120mm范圍內(nèi)的鐵銹清除,將夾具夾牢在下部鋼筋上,并將上部鋼筋扶直夾牢與活動(dòng)電極中,并在焊劑盒內(nèi)裝滿焊藥。
采用手工電渣電壓力焊時(shí),可采用直接引弧法,先將上、下鋼筋接觸,接通焊接電源后,立即將上鋼筋提升2~4mm,引燃電;然后,繼續(xù)緩緩上提鋼筋數(shù)毫米,使電弧穩(wěn)定燃燒后,隨著鋼筋的熔化而漸漸下送,并轉(zhuǎn)入電渣過程,待鋼筋熔化達(dá)到一定程度后,在切斷焊接電源的同時(shí),迅速進(jìn)行頂壓,冷卻1~3min后,即可打開焊劑盒,收回焊劑,卸下夾具,并敲掉熔渣。
四、電阻點(diǎn)焊
電阻點(diǎn)焊是將鋼筋的交叉點(diǎn)放入電焊機(jī)兩級之間,通電使鋼筋加熱到一定溫度后,加壓使焊點(diǎn)處鋼筋互相壓入一定的深度(壓入深度為兩鋼筋中較細(xì)者直徑的1/4~2/5),將焊點(diǎn)焊牢。電阻點(diǎn)焊主要工作參數(shù)有變壓器級數(shù)、焊接通電時(shí)間、電流強(qiáng)度、電極壓力等。焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)鋼筋級別、直徑及焊機(jī)性能等具體情況合理選擇工作參數(shù)。
鋼筋點(diǎn)焊工藝,根據(jù)焊接電流大小和通電時(shí)間長短,可分為強(qiáng)參數(shù)工藝和弱參數(shù)工藝兩種。強(qiáng)參數(shù)工藝的電流強(qiáng)度較大(120~360A/mm),而通電時(shí)間很短,只有0.1~0.5s。這種工藝的焊接質(zhì)量以保證,經(jīng)濟(jì)效果好,但配套所需的點(diǎn)焊機(jī)功率較大。
電焊機(jī)主要由加壓機(jī)構(gòu)、焊接回路、電極組成。混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)成型時(shí)優(yōu)先采用電阻電焊。采用電焊代替綁扎,可以提高工效,便于運(yùn)輸。
五、電弧焊
電弧焊是利用電弧焊機(jī)使焊條和焊件之間產(chǎn)生高溫電弧,熔化焊條和高溫電弧范圍內(nèi)的焊件金屬,熔化的金屬凝固后形成焊接接頭。焊條電弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)。按供給焊接電弧的電流是直流電還是交流電,弧焊機(jī)分為直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)。直流弧焊機(jī)具有電弧燃燒穩(wěn)定、焊接質(zhì)量較好的優(yōu)點(diǎn)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,維修困難,噪聲大,損耗大,適于焊接較重要的工件。
電弧焊廣泛用于鋼筋的接長、鋼筋骨架的焊接、裝配式結(jié)構(gòu)鋼筋接頭焊接及鋼筋與鋼板、鋼板與鋼板的焊接等。鋼筋電弧焊接頭主要有3中形式:幫條焊、搭接焊和坡口焊。
六、結(jié)束語
在當(dāng)今的建筑施工作業(yè)中,電焊與焊接的技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,同時(shí)有多種不同種類的電焊機(jī)具。鋼筋焊接可節(jié)省鋼材,提高鋼筋連接強(qiáng)度,是鋼筋連接的一種重要方式。這種連接方式對提高建筑施工效率、結(jié)構(gòu)質(zhì)量及安全可靠性、改變傳統(tǒng)的建筑施工方法都具有十分重要的意義,所以我們要不斷總結(jié)優(yōu)秀的工藝,確保建筑工程的質(zhì)量經(jīng)得住時(shí)間和災(zāi)害的考驗(yàn)。