淺析鋼筋異直徑異牌號焊接質(zhì)量評定

淺析鋼筋異直徑異牌號焊接質(zhì)量評定

Summary：隨著現(xiàn)代化建設工程的飛速發(fā)展，基礎建設由圬工工程發(fā)展到鋼筋混凝土工程。鋼筋混凝土工程中鋼筋的連接方式較多，通常為同直徑同等級鋼筋機械連接或焊接連接。在一些工程中，存在鋼筋異直徑連接或異直徑異牌號連接情況，但現(xiàn)行有效規(guī)范尚未明確異直徑異牌號焊接接頭抗拉強度計算的規(guī)定。本文通過現(xiàn)場電弧單面搭接焊，就異直徑異牌號焊接接頭抗拉強度計算進行了探討。Keys：鋼筋異直徑異牌號焊接接頭抗拉強度計算一、材料1、鋼筋：本次試驗采用HRB500E級φ22、φ25，HRB400E級φ28，鋼筋生產(chǎn)廠家為云南曲靖鋼鐵集團鳳凰鋼鐵有限公司。鋼筋進場時有合格證和質(zhì)量保證書，外觀無銹蝕和油污，現(xiàn)場原材料尺寸及力學性能均符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB/T1499.2-2018）規(guī)范要求。2、焊條：本次試驗采用E5003直徑4.0mm長度400mm，焊條生產(chǎn)廠家為株洲湘江電焊條有限公司。焊條進場時有合格證和質(zhì)量保證書，包裝完好未受潮、無裂紋、無脫落情況，尺寸及外觀符合《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》（GB/T5117-2012）規(guī)范要求。二、設備及人員1、機械設備電弧焊的主要設備是ZX6-500直流弧焊機。其參數(shù)見下表一：拉力試驗機是微機控制電液伺服萬能材料試驗機。其參數(shù)見下表二：廠家精度等級最大負荷出廠編號出廠日期浙江英松1級1000KNWL2012132020.122、人員：電焊工1名、試驗人員1名。（1）電焊工持相應等級焊工證上崗操作，試驗員持試驗檢測員證書。（2）焊接前首先對鋼筋的牌號、規(guī)格及焊條類型進行記錄確認。（3）弧焊機等機具設備完好，焊機按規(guī)定操作接通電源，電源符合施焊要求。（4）施焊環(huán)境有遮蔽措施，環(huán)境溫度17℃滿足規(guī)范要求。（5）抗拉試驗為室內(nèi)封閉環(huán)境，室內(nèi)溫度22℃滿足規(guī)范要求。三、接頭加工制作鋼筋母材檢驗合格后現(xiàn)場隨機取樣，鋼筋端部切平，保證端頭無彎折，扭曲。將兩截鋼筋母材預彎使搭接焊后在同一軸線，預彎長度為不小于較小鋼筋的10倍直徑。搭接焊接頭的焊縫有效厚度S不小于主筋（較小鋼筋）直徑的30%，焊縫寬度b不小于主筋（較小鋼筋）直徑的80%。搭接焊時，兩點固定，定位焊縫與搭接端部的距離大于或等于20mm，在搭接焊形成焊縫中引弧。采用水平焊接，分兩層施焊，第一層施焊的電流為210A，以增加熔化深度，焊完一層之后，將焊渣清除干凈。第二層施焊的電流為180A，在端頭收弧前填滿弧坑，并使主焊縫與定位焊縫的始端和終端熔合。當需要立焊時，焊接電流應比平焊減少10%~15%。四、外觀質(zhì)量檢查1、焊縫表面平整，無凹陷和焊瘤；2、焊接接頭區(qū)域無肉眼可見的裂紋；3、焊接接頭區(qū)域無咬邊、氣孔、夾渣等缺陷。圖一：HRB500Eφ22焊HRB400Eφ28圖二：HRB500Eφ25焊HRB400Eφ28五、室內(nèi)抗拉試驗根據(jù)鋼筋的牌號和直徑，選用適配的拉力機或萬能試驗機。本試驗機符合現(xiàn)行國家標準《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》GB/T228.1中的有關(guān)規(guī)定。夾緊裝置根據(jù)試樣規(guī)格選用，在拉伸試驗過程中不得與鋼筋產(chǎn)生相對滑移，夾持長度可按試樣直徑確定。本次鋼筋最小直徑為22mm，最大直徑為28mm，夾持長度為90mm～120mm。對試樣進行軸向拉伸試驗時，加載連續(xù)平穩(wěn)，試驗速率采用應力速率符合現(xiàn)行國家標準《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》GB/T228.1中的有關(guān)規(guī)定。將試樣拉至斷裂，自動采集最大力，拉伸曲線上的最大力與自動采集最大力吻合。圖三：HRB500Eφ22焊HRB400Eφ28試驗曲線圖圖四：HRB500Eφ25焊HRB400Eφ28試驗曲線圖六、試驗結(jié)果HRB500Eφ22單面搭接焊HRB400Eφ28試驗情況見下表鋼筋序號拉斷最大力（MPa）斷裂鋼筋類別斷裂位置（mm）性質(zhì)描述結(jié)果判定01723HRB500Eφ2230延性斷裂符合HRB500Eφ22焊接技術(shù)要求02740HRB500Eφ2261延性斷裂符合HRB500Eφ22焊接技術(shù)要求03731HRB500Eφ2228延性斷裂符合HRB500Eφ22焊接技術(shù)要求HRB500Eφ25單面搭接焊HRB400Eφ28試驗情況見下表鋼筋序號拉斷最大力（MPa）斷裂鋼筋類別斷裂位置（mm）性質(zhì)描述結(jié)果判定01739HRB500Eφ2557延性斷裂符合HRB500Eφ25焊接技術(shù)要求02743HRB500Eφ2549延性斷裂符合HRB500Eφ25焊接技術(shù)要求03727HRB500Eφ2568延性斷裂符合HRB500Eφ25焊接技術(shù)要求上述電弧焊接頭拉伸試驗結(jié)果符合下列要求：1、3個熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于該牌號鋼筋規(guī)定的抗拉強度；2、至少應有2個試件斷于焊縫之外，并應呈延性斷裂。當達到上述2項要求時，應評定該組接頭抗拉強度合格。結(jié)論:兩根異直徑異牌號的鋼筋可進行電弧焊或其它相關(guān)焊接，其鋼筋牌號應在《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-2012規(guī)定的范圍內(nèi)。焊材可按較低牌號鋼筋選用，焊接工藝可按較小直徑鋼筋選用，對接頭強度的要求應按較小直徑鋼筋強度計算。施工中的焊接作業(yè)人員，必須通過安全技術(shù)培訓，并經(jīng)考試