鋼筋電渣壓力焊和直螺紋套筒連接質量控制

鋼筋電渣壓力焊與直螺紋套筒連接質量控制工程施工中往往存在下列鋼筋連接質量缺點：⑴電渣壓力焊重要有接頭軸線偏移和焊接接頭夾渣等問題；⑵直螺紋套筒連接重要有螺紋不完整和外露牙過多等問題。第一章1.1鋼筋連接技術介紹鋼筋連接技術在鋼筋混凝土工程中得到了廣泛的應用，其操作質量的好壞，直接關系到整個工程的質量與否合格，因此對鋼筋連接的質量進行控制，能夠有效地提高工程質量、加緊施工進度以及減少工程費用。鋼筋連接技術可分為鋼筋焊接和鋼筋機械連接兩大類。鋼筋焊接有6種焊接辦法，分別為：電阻點焊、閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊、埋弧壓力焊，其中，閃光對焊和埋弧壓力焊合用于加工區(qū)，電阻點焊和電渣壓力焊合用于現(xiàn)場施工，電弧焊和氣壓焊兩者都合用。鋼筋機械連接慣用有4種辦法，分別為：徑向擠壓連接、軸向擠壓連接、錐螺紋套筒連接、直螺紋套筒連接，重要合用于現(xiàn)場施工。多個辦法有其本身特點和不同的合用范疇，并在不停發(fā)展和改善。在實際生產(chǎn)中，應根據(jù)具體的工作條件、工作環(huán)境和技術規(guī)定，選用適宜的辦法以期達成最佳的綜合效益。1.1.1鋼筋焊接連接1.1.1.1電阻點焊①原理：根鋼筋安放成交叉疊接形式，壓緊于兩電極之間，運用電阻熱熔化母材金屬，加壓形成焊點的一種壓焊辦法。②特點：鋼筋混凝土構造中的鋼筋焊接骨架和焊接網(wǎng)，宜采用電阻點焊制作。以電阻點焊替代綁扎，能夠提高勞動生產(chǎn)率、骨架和網(wǎng)的剛度以及鋼筋（鋼絲）的設計計算強度。③合用范疇：合用于Ф6～16mm的熱軋Ⅰ、Ⅱ級鋼筋，Фb3～5mm的冷拔低碳鋼絲和Ф4～12mm冷軋帶肋鋼筋。1.1.1.2閃光對焊①原理：將兩根鋼筋安放成對接形式，運用焊接電流通過兩根鋼筋接觸點產(chǎn)生塑性區(qū)及均勻的液體金屬層，快速施加頂鍛力完畢的一種壓焊辦法。②特點：含有生產(chǎn)效益高、操作方便、節(jié)省能源、節(jié)省鋼材、接頭受力性能好、焊接質量高等諸多優(yōu)點，故鋼筋的對接連接宜優(yōu)先采用閃光對焊。③合用范疇：合用于Ф10～40mm的熱軋Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，Ф10～25mm的Ⅳ級鋼筋。1.1.1.3電弧焊①原理：以焊條作為一極，鋼筋為另一極，運用焊接電流通過產(chǎn)生的電弧熱進行焊接的一種熔焊辦法。②特點：輕便、靈活，可用于平、立、橫、仰全位置焊接，適應性強、應用范疇廣。③合用范疇：合用于構件廠內，也合用于施工現(xiàn)場?？捎糜阡摻钆c鋼筋，以及鋼筋與鋼板、型鋼的焊接。1.1.1.4電渣壓力焊①原理：將兩根鋼筋安放成豎向對接形式，運用焊接電流通過兩根鋼筋端面間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產(chǎn)生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋、加壓完畢的一種焊接辦法。②特點：操作方便、效率高。③合用范疇：合用于Ф14～40mm的熱軋Ⅰ、Ⅱ級鋼筋連接。重要用于柱、墻、煙囪、水壩等現(xiàn)澆鋼筋混凝土構造（建筑物、構筑物）中豎向或斜向（傾斜度在4：1范疇內）受力鋼筋的連接。特別是對于高層建筑的柱、墻鋼筋，應用尤為廣泛。1.1.1.5氣壓焊①原理：采用氧炔焰或氫氧焰將兩鋼筋對接處進行加熱，使其達成一定溫度，加壓完畢的辦法。②特點：設備輕便，可進行鋼筋在水平位置、垂直位置、傾斜位置等全位置焊接。③合用范疇：合用于Ф14～40mm的熱軋Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋相似直徑或徑差不不不大于7mm的不同直徑鋼筋間的焊接。1.1.1.6埋弧壓力焊①原理：將鋼筋與鋼板安放成Ｔ型形式，運用焊接電流通過，在焊劑層下產(chǎn)生電弧，形成熔池，加壓完畢的一種壓焊辦法。②特點：生產(chǎn)效率高，質量好，合用于多個預埋件Ｔ型接頭鋼筋與鋼板的焊接，預制廠大批量生產(chǎn)時，經(jīng)濟效益尤為明顯。③合用范疇：合用于Ф6～25mm的熱軋Ⅰ、Ⅱ級鋼筋的焊接，鋼板為厚度6～20mm的普通碳素鋼Q235A，與鋼筋直徑相匹配。1.1.2鋼筋機械連接1.1.2.1徑向擠壓連接①原理：將一種鋼套筒套在兩根帶肋鋼筋的端部，用超高壓液壓設備（擠壓鉗）沿鋼套筒徑向擠壓鋼套管，在擠壓鉗擠壓力作用下，鋼套筒產(chǎn)生塑性變形與鋼筋緊密結合，通過鋼套筒與鋼筋橫肋的咬合，將兩根鋼筋牢固連接在一起。②特點：接頭強度高，性能可靠，能夠承受高應力重復拉壓載荷及疲勞載荷。操作簡便、施工速度快、節(jié)省能源和材料、綜合經(jīng)濟效益好。③合用范疇：合用于Ф18～50mm的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級帶肋鋼筋（涉及焊接性差的鋼筋），相似直徑或不同直徑鋼筋之間的連接。1.1.2.2軸向擠壓連接①原理：采用擠壓機的壓膜，沿鋼筋軸線冷擠壓專用金屬套筒，把插入套筒里的兩根熱軋帶肋鋼筋緊固成一體的機械連接辦法。②特點：操作簡樸、連接速度快、無明火作業(yè)、可全天候施工，節(jié)省大量鋼筋和能源。③合用范疇：合用于按一、二級抗震設防規(guī)定的鋼筋混凝土構造中Ф20～32mm的Ⅱ、Ⅲ級熱軋帶肋鋼筋現(xiàn)場連接施工。1.1.2.3錐螺紋連接①原理：運用錐螺紋能承受拉、壓兩種作用力及自鎖性、密封性好的原理，將鋼筋的連接端加工成錐螺紋，按規(guī)定的力矩值把鋼筋連接成一體的接頭。②特點：工藝簡樸、能夠預加工、連接速度快、同心度好，不受鋼筋含碳量和有無花紋限制等優(yōu)點。③合用范疇：合用于工業(yè)與民用建筑及普通構筑物的混凝土構造中，鋼筋直徑為Ф16～40mm的Ⅱ、Ⅲ級豎向、斜向或水平鋼筋的現(xiàn)場連接施工。1.1.2.4直螺紋套筒連接①原理：將兩根待連接的鋼筋端壓圓，制成螺紋，然后通過直螺紋工藝的套筒用一定臂長的扳手把兩根鋼筋擰緊連接成一體。②特點：鋼筋滾扎直螺紋接頭含有接頭強度高、質量有確保、對中性好、操作簡便、施工安全、不污染環(huán)境等優(yōu)點，并能節(jié)省鋼材，含有優(yōu)良的延性及重復拉壓的能力。③使用范疇：合用于直徑為Ф16～50mm的Ⅱ、Ⅲ級鋼筋在各個方向和位置的同、異徑鋼筋連接，以及不可旋轉或軸向不能移動的鋼筋連接。1.2電渣壓力焊應用歷史在高層建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程中，大直徑鋼筋豎向連接是一項工作量大的中間工序，其完畢速度的快慢及質量的優(yōu)劣，直接影響到工程的質量。傳統(tǒng)的電弧焊，焊接速度慢，工藝規(guī)定高，費用大。隨著建筑科技發(fā)展，電渣壓力焊應用于柱縱向鋼筋連接已得到廣泛認同。自從豎向鋼筋電渣力焊技術的廣泛應用以來，已經(jīng)逐步替代了原來習慣采用的搭接綁扎和手工電孤焊的辦法。應用此技術能夠達成確保施工質量、減少工程成本、加緊工程進度、減輕工人勞動強度的良好效果，并且工藝操作簡樸、容易掌握。多、高層框架（或框剪等）構造中的豎向鋼筋直徑在16～32㎜的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，其焊接接頭質量應符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18～84）的規(guī)定。每300個接頭作為一批，從中抽樣切取3個接頭進行拉伸實驗。三個試件均不得低于強度級別鋼筋的抗拉強度值，若有一種試件不合格，則應取6根試件進行復試，復試時仍有一種試件不合格，則可認為這批接頭不合格。鋼筋電渣壓力焊采用次級空載電壓較高（TSV以上）的交流電源。32㎜直徑及下列的鋼筋焊接時，采用容量為600A的焊接電源。焊接電源規(guī)定電壓為380伏，電壓下降不不不大于5%，如不不大于5%，普通不適宜施焊。焊劑選用高猛高硅低氟型焊劑，普通選用HJ431焊劑，使用前焊劑要保持干燥干凈。焊劑應寄存在干燥的庫房內，避免受潮如受潮，使用前須經(jīng)250～300℃烘培2h。焊劑應有出廠合格證。1.3直螺紋套筒連接應用歷史隨著建筑業(yè)的發(fā)展，高層建筑、大跨度、特種構造日益增多，建筑鋼筋的應用向大直徑、密集布置、高強度方向發(fā)展，單純采用傳統(tǒng)的鋼筋連接工藝，如搭接綁扎、搭接電弧焊、閃光對焊、氣壓焊等方式已難以滿足需要。80年代末，我國開始推廣使用鋼筋機械連接技術，重要代表方式有套筒擠壓連接和錐螺紋連接。近來，鋼筋機械連接技術的應用得到迅猛發(fā)展。現(xiàn)在，國內鋼筋機械連接技術有擠壓套筒連接、錐螺紋套筒連接和直螺紋套筒連接等3種。直螺紋套筒連接可達成與母材等強度，相比前2種機械連接方式，不僅生產(chǎn)效率高、并且連接質量好。直螺紋套筒連接現(xiàn)在有3種：分別是鐓粗直螺紋套筒、直接滾壓直螺紋套筒和剝肋滾壓直螺紋套筒。3種連接的比較以下：⑴鐓粗直螺紋套筒連接在鐓頭過程中容易出現(xiàn)鐓偏，鐓粗部分延性減少，易產(chǎn)生脆斷。⑵直接滾壓直螺紋套筒連接的螺紋精度差，存在虛假螺紋現(xiàn)象，由于加工螺紋的直徑大小不一致而經(jīng)常給施工現(xiàn)場造成困難，鋼筋直徑變化使?jié)L輪壽命減少，接頭附加成本相對較高。⑶剝肋滾壓直螺紋連接集剝肋、滾壓于一體，成型螺紋精度高，滾絲輪壽命長，鋼筋剝肋后母材截面有一定的縮小，但經(jīng)機械滾壓后鋼筋表面塑性減少而使強度提高，并且提高值不不大于截面縮小造成的強度損失。應用時接頭選擇規(guī)定以下：⑴混凝土構造中規(guī)定充足發(fā)揮鋼筋強度或對接頭延性規(guī)定較高的部位，應采用Ⅰ級或Ⅱ級接頭。⑵混凝土構造中鋼筋應力較高但對接頭延性規(guī)定不高的部位，可采用Ⅲ級接頭。構造構件中縱向受力鋼筋的接頭宜互相錯開，鋼筋機械連接的連接區(qū)段長度應按35d計算（d為被連接鋼筋中的較大直徑）。在同一連接區(qū)段內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（下列簡稱接頭百分率），應符合下列規(guī)定：⑴接頭宜設立在構造構件受拉鋼筋應力較小部位，當需要在高應力部位設立接頭時，在同一連接區(qū)段內Ⅲ級接頭的接頭百分率不應不不大于25%；Ⅱ級接頭的接頭百分率不應不不大于50%；Ⅰ級接頭的接頭百分率可不受限制。⑵接頭宜避開有抗震設防規(guī)定的框架的梁端、柱端箍筋加密區(qū)；當無法避開時，應采用Ⅰ級接頭或Ⅱ級接頭，且接頭百分率不應不不大于50%。⑶受拉鋼筋應力較小部位或縱向受壓鋼筋，接頭百分率可不受限制。⑷對直接承受動力荷載的構造構件，接頭百分率不應不不大于50%。當對含有鋼筋接頭的構件進行實驗并獲得可靠數(shù)據(jù)時，接頭的應用范疇可根據(jù)工程