建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)之鋼筋連接

鋼筋的連接方法有:焊接連接、機(jī)械連接和綁扎連接。考慮到鋼筋通過連接接頭傳力的性能不及整根鋼筋,受力鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處,而且在同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭。

軸心受拉和小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。當(dāng)受拉鋼筋的直徑大于28mm及受壓鋼筋的直徑大于32mn時(shí),不宜采用綁扎搭接接頭。

1.鋼筋焊接連接

鋼筋采用焊接連接,可以節(jié)約鋼材,提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件質(zhì)量,加快工程進(jìn)度。鋼筋常用的焊接方法有:閃光對(duì)焊、電阻點(diǎn)焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊等。熱軋鋼筋的對(duì)接焊接,應(yīng)采用閃光對(duì)焊、電弧焊、電渣壓力焊或氣壓焊。鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)片的交叉焊接應(yīng)采用電阻點(diǎn)焊;鋼筋與鋼板的T型連接,宜采用埋弧壓力焊或電弧焊。

1)、閃光對(duì)焊

原理：閃光對(duì)焊是利用對(duì)焊機(jī)使兩段鋼筋接觸,通以低電壓的流,把電能轉(zhuǎn)化為熱能,當(dāng)鋼筋加熱到接近熔點(diǎn)時(shí),施加壓力頂鍛,使兩根鋼筋焊接在一起,形成對(duì)焊接頭。閃光對(duì)焊適用于直徑40mm以下的HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋、直徑10~40mm的HRB500級(jí)鋼筋、直徑10~32mm的RRB400級(jí)鋼筋的對(duì)接接長(zhǎng)及預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺栓端桿的對(duì)接和封閉式箍筋焊接。閃光對(duì)焊的優(yōu)點(diǎn)是成本低、工效高、質(zhì)量好。

根據(jù)鋼筋的牌號(hào)、直徑和選用的對(duì)焊機(jī)容量,閃光對(duì)焊分為連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊和閃光一預(yù)熱閃光焊三種工藝。

施工工藝：

連續(xù)閃光焊的工藝過程為:先將鋼筋?yuàn)A入對(duì)焊機(jī)的兩極中,閉合電源,然后使兩鋼筋端面輕微接觸。此時(shí)由于鋼筋端部表面不平,接觸面很小,電流通過時(shí)電流密度和電阻很大,接觸點(diǎn)很快熔化,產(chǎn)生金屬蒸汽飛濺,形成閃光現(xiàn)象。形成閃光后,徐徐移動(dòng)鋼筋,形成連續(xù)閃光。當(dāng)鋼筋燒化規(guī)定長(zhǎng)度后,以一定的壓力迅速進(jìn)行頂鍛,使兩根鋼筋焊牢,形成對(duì)焊接頭。

預(yù)熱閃光焊是在連續(xù)閃光焊前增加一次預(yù)熱過程,以使鋼筋均勻加熱。其工藝過程為預(yù)熱一閃光一頂鍛,即先閉合電源,使兩鋼筋端面交替輕微接觸和分開,發(fā)出斷續(xù)閃光使鋼筋預(yù)熱,當(dāng)鋼筋燒化到規(guī)定的預(yù)熱留量后,連續(xù)閃光,最后進(jìn)行頂鍛。

閃光-預(yù)熱閃光焊是在預(yù)熱閃光焊前加一次閃光過程,使鋼筋端面燒化平整,使預(yù)熱均勻。施焊時(shí)首先連續(xù)閃光,使鋼筋端部閃平,然后預(yù)熱一閃光一頂鍛,同預(yù)熱閃光焊對(duì)以上三種焊接工藝,當(dāng)鋼筋直徑較小,鋼筋牌號(hào)較低,在表4-12的規(guī)定范圍內(nèi),可采用“連續(xù)閃光焊”;當(dāng)超過表中規(guī)定,且鋼筋端面較平整,宜采用“預(yù)熱閃光焊”;當(dāng)超過表中規(guī)定,且鋼筋端面不平整,應(yīng)采用“閃光-預(yù)熱閃光焊”。

(2)、電阻點(diǎn)焊

電阻焊主要用于HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)片的交叉鋼筋（較小直徑不大于16mm)焊接。焊接時(shí)將鋼筋的交又點(diǎn)放入點(diǎn)焊機(jī)兩極之間,通電使鋼筋加到一定溫度后,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18%-25%),將焊點(diǎn)焊牢。采用點(diǎn)焊代替綁扎,可以提高工效,便于運(yùn)輸;在鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)成型優(yōu)先采用。

常用的點(diǎn)焊機(jī)有單點(diǎn)點(diǎn)焊機(jī)、多頭點(diǎn)焊機(jī)和懸掛式點(diǎn)焊機(jī)。單點(diǎn)點(diǎn)焊機(jī)用于較粗的鋼筋焊接;多頭點(diǎn)焊機(jī)同時(shí)可點(diǎn)焊多個(gè)焊點(diǎn),用于鋼筋網(wǎng)的焊接;懸掛式點(diǎn)焊機(jī)懸掛在軌道上,多用于平面尺寸較大的鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的焊接。

(3)、電弧焊

原理：電弧焊是利用弧焊機(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。電弧焊可廣泛應(yīng)用于鋼筋的接長(zhǎng)、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。

電弧焊的主要設(shè)備為弧焊機(jī),分為直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)兩類。工地多采用交流弧焊機(jī)(焊接變壓器)。焊接時(shí),先將焊件和焊條分別與焊機(jī)的兩極相連,將焊條端部與焊件輕輕接觸,隨即提起2~4mm,引燃電弧,以熔化金屬。

鋼筋電弧焊接頭主要有搭接焊、幫條焊、坡口焊、熔槽幫條焊和窄間隙焊五種形式。

(4)、電渣壓力焊

原理： 電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使鋼筋焊接。電渣壓力焊適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向(傾斜度在4:1范圍內(nèi))的HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋(直徑14-32mm)的連接,比電弧焊工效高、成本低、易于掌握。

電渣壓力焊可用手動(dòng)電渣壓力焊機(jī)或自動(dòng)壓力焊機(jī)。手動(dòng)電渣壓力焊機(jī)由焊接變壓器、夾具及控制箱等組成。

施工工藝：施焊前先將鋼筋端部120mm范圍內(nèi)的鐵銹、雜質(zhì)刷凈,把鋼筋安裝于夾具鉗口內(nèi)夾緊,在兩根鋼筋接頭處放鐵絲日(鋼筋端面較平整而焊機(jī)功率又較小時(shí))或?qū)щ妱?鋼筋直徑較大時(shí)),然后在焊劑盒內(nèi)裝滿焊劑。施焊時(shí),接通電源使小球(或?qū)щ妱?、鋼筋端部及焊劑相繼熔化形成渣池。維持?jǐn)?shù)秒后,用操縱壓桿使鋼筋緩緩下降,熔化量達(dá)到規(guī)定數(shù)值(用標(biāo)尺控制)后,切斷電路,用力迅速頂壓,擠出金屬熔渣和熔化金屬,形成焊接接頭,待冷卻1~3min后,打開焊劑盒,卸下夾具。

原理：鋼筋氣壓焊是采用氧-乙炔火焰對(duì)鋼筋接縫處進(jìn)行加熱,使鋼筋端部加熱達(dá)到高溫或熔化狀態(tài),并施加足夠的軸向壓力而形成牢固的對(duì)焊接頭。鋼筋氣壓焊接方法,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、焊接質(zhì)量好、效果高且不需要大功率電源等優(yōu)點(diǎn)。

鋼筋氣壓焊可用于直徑14~40mm以下的HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋在垂直位置、水平位置或傾斜位置的對(duì)接焊接。當(dāng)兩鋼筋直徑不同時(shí),其直徑之差不得大于7mm。

氣壓焊接頭的質(zhì)量檢查,同樣按檢驗(yàn)批進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能檢驗(yàn)。在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中,以300個(gè)同牌號(hào)鋼筋接頭作為一個(gè)檢驗(yàn)批;在房屋結(jié)構(gòu)中,以不超過二樓層中300個(gè)同牌號(hào)鋼筋接頭作為一個(gè)檢驗(yàn)批,當(dāng)不足300個(gè)接頭時(shí),仍應(yīng)作為一個(gè)檢驗(yàn)批。