预应力混凝土钢筋焊接技术

【摘 要】适用于粗直径钢筋连接的方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊等四种.这些方法具有各自特点,并取得不断发展和改进.在施工生产中应根据工作条件、工作环境和技术要求,推广选用合适的方法,达到最佳的综合效益.

【关 键 词】预应力混凝土钢筋焊接技术

1997年6月1日,行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJl8―96开始实施.在该“规程”中,对钢筋焊接的方法、适用范围、设备、材料、工艺、接头质量检查与验收等,均作出具体规定.

1钢筋闪光对焊

钢筋闪光对焊是将两钢筋安放成水平对接形式,利用焊接电流通过两钢筋接触点产生的电阻热,使金属熔化、蒸发、爆破,产生强烈飞溅、闪光,钢筋端部产生塑性区及均匀的液态金属层,迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法.钢筋闪光对焊具有生产效率高,操作方便,节能、节约钢材,接头受力性能好,焊接质量高,适用范围宽等优点,故钢筋对接连接宜优先采用闪光对焊.该种方法不仅适用于预制厂内生产,而且在施工现场,只要电源容量许可,在现场基坑附近,或在高层建筑的底层上,设置对焊机进行焊接均十分便利.

对焊机有手动式、半自动式和全自动式三类.手动杠杆式焊机有75型(80型)、100型和150型,可以焊接Φ40mm的钢筋,它拆装移动方便.但当钢筋直径大于32mm时,最好采用UNl50―2型电动凸轮式半自动对焊机,或者UNl7―150型全自动对焊机.在焊接工艺上,有连续闪光焊、预热闪光焊和闪光一预热闪光焊三种.

操作者根据钢筋直径、端面平整状况,对焊机容量等条件选用.操作要领是：预热要充分,闪光要强烈,特别是顶锻前瞬间,顶锻快而有力.质量检查与验收时,以300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批.每批抽查10％,且不得少于10个进行外观检查,其结果应符合规定要求.

2钢筋电弧焊

钢筋电弧焊是以焊条作为一极,钢筋为另一极,利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法.

手工电弧焊的特点是：轻便、灵活,可用于平、立、横、仰全位置焊接,适用性强,应用范围广.它既可用于预制厂,亦适用于施工现场.

在钢筋电弧焊中,应根据钢筋级别、接头型式选用合适的焊条.在坡口焊和熔槽帮条焊中,若为Ⅱ级钢筋,可采用E5003型焊条；若Ⅲ级钢筋,可采用E5505型焊条.在窄间隙电弧焊中,若为Ⅱ级钢筋,应采用E5016型或E5015型低氢型碱性焊条；若为Ⅲ级钢筋应采用E6016型或E6015型焊条.焊接操作时,根据焊条直径和焊缝部位选用合适的焊接电流.引弧应在垫板或形成焊缝的部位进行,不得烧伤主筋；焊接地线与钢筋接触紧密.应及时清渣,焊缝表面应光滑,焊缝余高应平缓过渡,弧坑应填满,焊缝尺寸应符合要求.

3钢筋电渣压力焊

钢筋电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式,利用焊接电流通过两钢筋端面间隙,在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,熔化钢筋端部,加压挤出熔渣和液态金属,冷却后凝固成坚实接头的一种压焊方法,钢筋电渣压力焊操作方便、效率高、成本低,适用于柱、墙、烟囱、水坝等现浇混凝土结构中,竖向钢筋的连接.不适用于水平钢筋的连接及倾斜度超过范围的斜筋的连接也不得在竖向焊接后,再横置于梁、板构件中作水平钢筋之用.

钢筋电渣压力焊机分为同体式和分体式两类.分体式焊机包括焊接电源、焊接夹具和控制箱三部分,此外,还有控制电缆、焊接电缆等附件.电气监控装置的一部分装于焊接夹具上,一部分装于控制箱内.

焊接电源有多种型号,用于电渣压力焊的有BXl-―500型、BX3―500型、BX3―630型、BX2―700型、BX2―1000型等.例如,当钢筋直径为25mm,可采用500型焊接电源；钢筋直径为32mm时,应采用630型、或700型；钢筋直径为36mm或40mm时,应采用1000型.同体式焊机是将控制箱中的电气监控元件组装于焊接电源内,另加焊接夹具、控制电缆和焊接电缆.分体式焊机便于建筑施工单位充分利用现有焊机,节省一次性投资,也可同时购置电弧焊机,这样比较灵活；同体式焊机便于建筑施工单位一次投资到位,购入即可使用.

钢筋电渣压力焊已经大量推广应用,例如,北京某建筑工程公司近几年来,在承建的新世纪饭店、外经部大楼、人大常委会办公楼、东方广场等大型、重点工程中采用该种焊接接头近200万个,节约投资550万元以上,不但有效地加快了工程进度,而且降低了成本,减轻劳动强度,具有十分明显的经济效益和社会效益.

4钢筋气压焊

钢筋气压焊是采用氧一燃料气体火焰将两钢筋对接处进行加热,使其达到一定的温度,加压完成的一种压焊方法.常用的火焰为氧一乙炔火焰,即氧炔焰；也可用氢氧焰.钢筋气压焊可用于钢筋在垂直位置、水平位置或倾斜位置的对接焊接,当两钢筋直径不同时,其两直径之差不得大于7mm.

气压焊有开式和闭式两种.开式气压焊是将两钢筋端面稍加离开,加热到熔化温度,加压完成的一种方法,称熔化压力焊.闭式气压焊是将两钢筋端面紧密闭合,局部缝隙不大于3mm,加热至1200～1250℃左右,加压完成的方法,称固态气压焊.目前,两种方法都有应用.钢筋气压焊机主要包括多嘴环管加热器、加压器、焊接夹具三部分；另加氧气瓶、乙炔气瓶等供气装置.加压器有手动式和电动式两种.当采用手动式时,需有一名焊工、一名辅助工加压,合作操作；当采用电动式时,只需一名焊工操作.

焊接工艺,当采用闭式方法时,常用三次加压法,加热温度宜高不宜低；当采用开式方法时,应将钢筋端面上熔化金属吹流出来,再加压.接头质量检查与验收时,外观检查应逐个进行.

结束语

钢筋焊接接头在工程中占有十分重要地位,建立质量保证体系,确保接头质量,对于整个工程具有十分重要意义.“规程”规定,从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证,才能上岗操作.因此,要加强对焊工培训,提高操作技能,严格考试考核制度,建立健全考试档案.在工程开工或每批钢筋正式焊接之前,应进行现场条件下的焊接性能试验,即工艺试验.合格后,按确定的具体工艺参数正式生产,防止雨、雪和低温带来的影响.所有进场钢筋、焊条、焊剂等各项材料均应有材质证明书、合格证,材料应分类妥善保管.焊机应经常维护保养和定期检修,确保正常使用.