鋼筋焊接技術(shù)淺析

白 靜 / 身份證號：130628198209110685

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鋼筋焊接技術(shù)淺析

白 靜 / 身份證號：130628198209110685

【摘 要】鋼筋焊接可節(jié)省鋼材，提高鋼筋連接強(qiáng)度，同時(shí)能提高工效，是鋼筋連接的一種重要方式。這種連接方式的出現(xiàn)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。本文現(xiàn)就鋼筋的焊接技術(shù)做客觀探討與分析。

【關(guān)鍵詞】鋼筋焊接；強(qiáng)度；焊接；技術(shù)

1.鋼筋焊接的一般規(guī)定

1.1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。

1.2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：（1）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，一擦眼焊接接頭。（2）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。（3）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)。

1.3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)該區(qū)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。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。

1.4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。

2.焊接缺陷的危害

焊縫缺陷是造成鋼筋失效和工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故的主要原因之一，因此，必須對焊縫缺陷的危害性有充分的認(rèn)識。其具體表現(xiàn)主要有以下一些：a）焊縫弧坑及焊瘤缺陷對焊接接頭的強(qiáng)度和應(yīng)力水平有不利的影響，不僅影響焊縫的外觀，而且往往掩蓋焊縫的質(zhì)量情況，會在該部位出現(xiàn)未熔合缺陷；b）咬邊是一種危險(xiǎn)性較大的外觀缺陷，它不但會減少焊縫的承載面積，而且往往在咬邊根部形成較尖銳的缺口，造成應(yīng)力集中，很容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集中裂紋；c）氣孔、夾渣等體積性缺陷的危害性主要表現(xiàn)為降低焊接接頭的承載能力，夾渣邊緣如果有尖銳形狀，還會在該處形成應(yīng)力集中現(xiàn)象；d）未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是應(yīng)力集中的地方，在交變載荷作用下很可能生成裂紋；e）裂紋是最尖銳的一種缺口，它的缺口根部曲率半徑接近于零，尖銳根部有明顯的應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力水平超過尖銳根部的強(qiáng)度極限時(shí)，裂紋就會擴(kuò)展，特別是當(dāng)焊接接頭處于脆性狀態(tài)時(shí)，裂紋的擴(kuò)展速度極快，易造成脆性破裂事故，裂紋還會加劇疲勞破壞和應(yīng)力腐蝕破壞。這些危害主要體現(xiàn)在焊接結(jié)構(gòu)的疲勞問題上，疲勞是由重復(fù)應(yīng)力引起裂紋緩慢擴(kuò)展而造成的結(jié)構(gòu)部件的損傷。對焊接結(jié)構(gòu)而言，在反復(fù)荷載作用下，焊接接頭的疲勞破壞占結(jié)構(gòu)破壞的很大一部分。

3.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，引燃電弧；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。

4.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?；炷两Y(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。

5.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。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。

5.1幫條焊與搭接焊

5.1.1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。

5.1.2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≥05d，并不得小于8mm。

5.2坡口焊

坡口焊多用于裝配式結(jié)構(gòu)中直徑8～40mm的I～I(xiàn)I級鋼筋對接焊中。坡口焊分為平焊和立焊兩種。坡口平焊時(shí)，V開坡口角度為55～56°；坡口立焊時(shí)，坡口角度為40～55°，起重下鋼筋為0～10°，上鋼筋為35～45°。坡口加工時(shí)不得用電弧切割，宜用氧乙炔焰切割或鋸割。電弧焊接頭的焊縫表面應(yīng)平整，不得有較大的凹陷、焊瘤；接頭處不得有裂紋：咬邊深度、氣孔、夾渣的數(shù)量和大小，以及接頭尺寸偏差不得超過規(guī)范規(guī)定。接頭抗拉強(qiáng)度不得低于該級別鋼筋的規(guī)定抗拉強(qiáng)度值，且三個(gè)試件中制藥有兩個(gè)成塑性斷裂。

6.結(jié)束語

在現(xiàn)場焊接施工時(shí)，為了安全。必須按國家規(guī)定，穿戴好防護(hù)用品。焊工的防護(hù)用品較多，主要有防護(hù)面罩，頭盔，防護(hù)眼鏡，防噪音耳塞，安全帽，工作服，耳罩，手套，絕緣鞋，防塵口罩，安全帶，防毒面具及披肩等。