几种竖向钢筋焊接法在建筑施工中的运用

摘 要：随着建筑业的快速发展,在建筑施工中钢材的用途越来越广.钢材的施工中,焊接是必不可少的环节.其中就竖向钢筋焊接的方法就有很多种.在施工中怎样运用好这些方法,把握好各个方法特点和适用范围,施工人员应根据不同的施工条件、技术要求、工程结构等方面的因素,选择不同的焊接方法,以便达到最佳的施工效果.

关 键 词：建筑钢材；竖向钢筋；连接方法

1.引言

在目前的建筑施工中,钢筋的焊接常使用的方法有：搭接绑扎、手工电弧焊、气压焊、电渣压力焊、套筒挤压连接、锥形螺纹套管连接等.在以往的工程基础桩施工中钢筋接长一般采用电弧焊中的搭接焊；钢筋连接一般采用套筒冷挤压；其它钢筋混凝土框架柱钢筋连接采用电渣压力焊.近期,建筑市场上又引进了钢筋滚压直螺纹连接新技术,根据现场施工和试验情况,效果非常好.这些方法各有其特点和适用范围,施工人员应根据不同的施工条件、技术要求、工程结构等方面的因素,选择不同的焊接方法,以便达到求最佳的施工效果.本文结合现场施工情况,主要对电弧焊、套筒冷挤压、电渣压力焊和直螺纹套筒等四种连接方式进行分析,并进一步阐述竖向钢筋连接的发展新趋势.

2.钢筋的焊接常使用的方法

2.1绑扎连接

这是一种传统钢筋连接方法,这种方法在九十年代以前使用最广,九十年代后已逐渐减少,特别是当钢筋的直径大于22mm时,除特殊情况外,已基本不使用.这种连接方法的优点是：施工简便,不需要能源和机械设备,不受气候和环境的影响,操作人员不需要任何培训.缺点是：搭接起来耗费大量的钢材,费工、费时、受力性能不好,尤其是受拉钢筋.当钢筋密集,使混凝土振捣困难,质量不易保证.

2.2气压焊

该工艺已在高层和超高层建筑施工中广泛使用.它是利用氧―乙炔火焰把两根钢筋端头接合面及其附近金属加热至塑化状态,同时施加适当压力,使其结合,形成牢固的对焊接头.此连接方法的优点是：操作筒便,不需要焊条焊剂,无电可照常施工,热影响区小、接合牢固、受力性能好,适用范围广（可用于直径16-40mm钢筋连接）,节约钢材,成本低.缺点是：对钢筋的制作要求严格（钢筋两端面要求平整,夹好后两根钢筋端头最大间隙不大于3mm,且不得有锈蚀和气割氧化物质）；对钢筋的可焊性要求高；操作人员要进行专业培训；外观不容易判断连接质量好坏,要通过取样试验或专业设备测定.

2.1电弧焊

由焊条通过焊接电流产生的电弧热进行钢筋连接的一种方法.钢筋竖向连接,在现场使用较多的是绑条焊和搭接焊.绑条焊宜采用对接钢筋为同级别、同直径的钢筋制作.在两主筋端面之间的间隙应为2～5mm.利用搭接焊进行钢筋连接,其最主要的是对钢筋的预弯和安装,要确保两连接钢筋轴线相重合,工艺与帮条焊相同,由于要确保两连接钢筋轴线相重合,所以在一般框架柱钢筋连接时不宜采用.

2.2套筒冷挤压

2.2.1是指带肋钢筋套筒挤压连接是将两根带接钢筋插入钢套筒,用挤压连接设备沿径向挤压钢套筒,使钢套筒进入塑性状态,产生塑性变形.变形后的钢套筒和被连接的钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为一个整体的钢筋连接方法.

2.2.2施工工序,安装挤压机和平衡器→启动超高压泵调节油压力→打开下压模卡板、取出下模→挤压机机架开口插入套筒→插回下模、锁定卡板→控制换向阀开始挤压→挤压结束打开紧锁的卡板,取下下模、退出挤压机.

2.2.3注意事项

①钢筋接头清理干净,对钢套筒外观要仔细检查,钢套筒表面不得有裂缝、折迭、结疤等缺陷.

②对钢筋进行试套,并进行试压,在钢筋端画出定位标记,用以检查钢筋深入套筒的长度.

③按钢筋端画出定位标记检查钢筋插入套筒的深度,钢筋端头距套筒长中点不得超过1cm.

④钢筋先在地面挤压一端套筒,在施工区再对插入的待接钢筋进行挤压,挤压机应与钢筋垂直,从套筒中间开始,依次向套筒的两端挤压,施压时要控制压痕深度,压痕不得有凹坑、劈裂.

2.3电渣压力焊

2.3.1电渣压力焊是利用焊接电流通过渣池产生的电阻热将两连接钢筋端部熔化,然后用焊接机头进行施压使钢筋焊合.

2.3.2施工工序,安装焊接钢筋和铁丝球→缠绕石棉绳、装放焊剂接通电源→进入造渣过程使钢筋端部熔化→切断电源顶压钢筋完成焊接→倒出焊剂、拆除夹具.

3.3.3注意事项

①用焊接机头（夹具）钳固上下的待接钢筋,上下钢筋不得晃动.在人扶牢固定上下钢筋时一定要保持连接钢筋中心线在一致,每焊接机组不少于4人（一般2人扶钢筋,1人操作焊具,1人做辅助工作）抬起上下钢筋,准确地把预先准备好的铁丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置.然后轻放钢筋,使上下端面与铁丝球接触良好,防止铁丝球被压扁变形.

②先缠绕即要安装的焊剂盒底部位置的石棉绳,然后再装焊剂盒,待焊剂盒安装正确后,再缠密石棉绳,以防焊剂泄漏,把焊剂装放好后接通电源,同时把上面的钢筋微微上提,以防电源短路或断路,电弧稳定燃烧使焊剂充分熔化,进入造渣过程,一般钢筋直径越大,造渣时间越长.

③造渣结束即进入电渣过程,这时渐渐下落钢筋,以防电源短路或断路,端部插入渣池中,由于电流直接通过渣池,将会产生大量的电阻热,使钢筋端部迅速进入熔化状态,直到电渣结束.

④电渣完成,切断电源,立即顶压钢筋,挤出溶化金属和熔渣,形成椭圆球式圆滑的接头焊包.

⑤接头焊毕,应稍作停歇,然后倒出焊剂、拆除焊剂盒和石棉绳及夹具,把倒出的焊剂中的杂物清理干净,以便重复使用.

⑥及时检查焊接接头外观质量,焊接完成后要及时清理由焊接留下来的垃圾,保持现场清洁卫生.

2.4直螺纹连接

2.4.1是将待连接钢筋端部的纵肋和横肋用切削的方法剥掉一部分,然后直接滚轧成普通直螺纹,用特制的直螺纹套筒连接起来,形成钢筋的连接.

2.4.2施工工序,钢筋准备→放置在直螺纹成型机→剥胁滚压直螺纹→在直螺纹上涂油保护→放置钢筋时用垫木以防直螺纹被损坏→套筒连接.

2.4.3现场连接施工和质量要求

①将套筒预先部分或全部拧入一个被连接钢筋的的螺纹内,而后转动连接钢筋或反拧套筒到预定位置,最后用扳手转动连接钢筋,使其相互对顶锁定连接套筒.

②采用扭具扳手把钢筋接头扭紧,拧紧后的滚压直螺纹接头做上标记.

③连接套筒表面无裂纹,螺牙饱满,无其它缺陷.

④连接套筒两端的孔,用塑料盖封上,以保持内部洁净、干燥、防锈.

⑤作业前,对要采取此项工艺施工的钢筋进行工艺检验,试验合格才能施工.

3.几种竖向钢筋连接方法对比

3.1电弧焊施工方便、尤其是搭接焊更适合桩的钢筋接长.

3.2套筒冷挤压连接工作性能好、质量稳定,但设备移动不便,操作过程麻烦,操作工人工作强度大,有时液压油对钢筋会有污染,综合成本较高,且完成连接的整体速度较慢.

3.3电渣压力焊节省钢材、成本低,但受电压、雨季和操作工技术及相互配合熟练程度的影响.

3.4钢筋直螺纹连接工作性能稳定,操作过程简单方便速度快,适中,抗疲劳性好.螺纹牙型好、精度高,不存在虚检测螺纹,连接质量稳定可靠.应用范围广.螺纹加工提前预制,现场装配施工.无污染、施工安全可靠节约能源.设备功率仅为34KW.

4.结论

通过对以上几种主要方法的分析,它们均有各自的使用范围和条件.只要在施工中做到根据不同的施工条件、技术要求、工程结构等方面的因素,选择不同的焊接方法,一定能完美高效的完成施工任务.