粗直径钢筋竖向气压焊接头的质量控制

【摘要】粗直径钢筋竖向焊接工艺为建筑业十项新技术之一，该连接方式操作简单、施工速度快、安全可靠，是一种理想的连接方式，可以有效节约钢材，加快施工进度。

【关键词】钢筋竖向气压焊；工艺应用；质量控制

中图分类号： O213.1文献标识码： A

自二十世纪九十年代以来，建设部就提出十项新技术并大力进行推广应用，并取得了明显的成效，以后又多次对十项新技术的具体内容进行调整，其中，粗直径钢筋连接技术位居其中，钢筋竖向气压焊接是粗直径钢筋连接新技术之一。粗直径钢筋连接技术我公司早在九十年代就开始应用，当时经验并不成熟，只在部分框架结构工程中使用，经过近几年的大量工程实践，此项技术已在我公司全面推广应用开来，并取得良好的经济效益。这项技术已被我公司整理为企业功法，纳入企业标准，现将邹城市千泉办事处综合楼工程使用这项技术的施工工艺和取得成果进行简单介绍。

一、工程概况

邹城市千泉办事处综合楼工程，筏板基础，框架剪力墙结构，地下一层，地上十三层，建筑面积10650m2。山东省建筑工程质量泰山杯奖工程。基础筏板为600厚，底板钢筋为Φ22@200双层双向布置，基础梁钢筋均为贯通筋，规格为Φ25，框架柱采用Φ22钢筋，剪力墙暗柱采用Φ18钢筋，主、次梁钢筋规格分别为Φ20、Φ22、Φ25，为节约钢材，降低工程成本，我公司决定Φ16及其以上的钢筋均采用气压焊焊接。

二、施工准备

1、技术准备

（1）根据工程量的大小配置施工人员，本工程工期较紧，钢筋接头多，经研究决定选派16名责任心强，技术熟练且已取得焊工上岗证的工人分成4个班组来承担本工程全部钢筋接头的施工任务。

（2）安排操作工人熟悉施工图纸，确定≥φ16钢筋的数量、使用部位、下料长度等，做到心中有数，操作自如。

（3）安排钢筋班班长和16名操作人员到公司技术科参加理论学习，由技术科按照国家有关的规范、规定和企业标准将钢筋竖向气压焊的质量标准、操作规程和工法做详细的技术交底，为操作工人实施钢筋焊接提供坚实的理论基础。

（4）理论培训合格后安排操作工人到施工现场进行两天的试焊作业，以熟悉焊接工艺和流程，试焊作业合格后方可安排正式焊接作业。

2、设备准备

（1）卡具及加压设备：卡具每施工班组不少于15个，交替使用，使用前应进行严格的检查，对于固定螺栓做必要的维修和保养，卡口磨损严重的应予以更换，在每次使用完毕应及时擦机油养护。加压设备每班组一个，应根据说明书校验压力表是否准确。

（2）扳手：采用梅花扳手和力矩扳手，梅花扳手可加快紧、松螺栓的速度，焊接加压时采用力矩扳手可保证焊接质量。

（3）加温设备：每班组一套，其中气线长度为20米，以保证施工方便和施工安全距离，焊炬要通畅，气线安装完毕应用专用钢片夹紧，以免氧气和乙炔气压力过大使之脱落造成事故。

（4）无齿锯：两台，用来切断钢筋，切割片应购买强度高的，因切割片在运转时线速度很大，所以要有良好的防护措施。

（5）砂轮机：两台，用来除锈、打磨钢筋端部接头的平整度及端部毛刺。

三、施工工艺

钢筋竖向气压焊的工艺流程为：钢筋下料打磨钢筋就位调整加热加压墩粗成型拆除卡具接头质量检查

1、在正式施工前，操作人员应进行试焊，试焊合格后方可正式施焊。

2、本工艺的每一步骤均应安排专人操作，操作人员各负其责，保质保量。

3、钢筋下料采用无齿锯切断，钢筋应无锈迹、无油污、无陡弯，在切割时下料尺寸应准确，钢筋放置应与切割片成90°角，以使钢筋断面与钢筋纵向中心线成直角，在加压时能同时均匀受力。钢筋应一次切断，以免钢筋断面不平，切断后要逐根检查，断面不平的要及时磨平，同时将四周的毛刺打磨光滑。

4、事先确定好钢筋接头的位置，用角向磨光机将现场已就位的钢筋端头进行打磨，将铁锈打磨干净，且保证断面的垂直平整，断面四周的毛刺也要打磨光滑，一次打磨的个数不能太多，以免断面处再次生锈。

5先将卡具固定的一端夹紧在已就位的钢筋上，将螺栓备紧，然后将待接的钢筋夹紧在卡具活动的一端，螺栓备紧的程度应适度，过松则在加压时钢筋滑动，过紧则容易损坏螺栓，最好是采用力矩扳手来控制力的大小。钢筋就位后立即检查，两跟钢筋若不在同一条中心线上，则采用调节螺栓进行调整，直至符合要求为止。

6、将液压器推动杆卡紧在卡具的固定槽内，打开液压开关，开始加压，至两根钢筋端部平面相距2mm左右为至，停止加压。

7、焊炬点燃后调节氧炔焰，使之形成还原焰（以避免烤红的钢筋被氧化），然后开始对钢筋加热，加热时应使钢筋始终处于氧炔焰的中心。控制人员应使焊炬上下来回匀速移动，使钢筋均匀加热，来回移动的距离以4-5d为宜（d为接头钢筋的直径），当钢筋被加热至呈橘红色时，即表明钢筋已被熔化，这时应立即用液压机加压，墩粗钢筋，注意加压速度不宜过快，应缓慢、匀速，以免墩粗部位产生裂纹。

8、当墩粗部位直径达到钢筋直径的1.5倍时，停止加压，此时焊炬不能撤掉，仍需上下来回移动加热，移动幅度应适当加大，以便使墩粗部位逐渐冷却，这样可避免温度骤降使墩粗部位产生裂纹。当钢筋表面颜色呈暗红色时即可将焊炬移开，让墩粗部位慢慢冷却。焊炬随即转到下一个工作面。

9、将液压机的液压开关关闭，推动杆自动缩回，将推动杆旋转取下，然后安装在下一个接头处。

10 、钢筋接头成型并完全冷却后即可将卡具拆下来，循环使用。卡具不能拆除过早，以免接头处出现变弯现象。

11、随时检查接头的外观质量，凡是接头上下不在一条纵向中心线上、墩粗部分外观裂纹或者墩粗部分直径过小的均应用割矩将其割断，重新进行对焊。

12、梁上钢筋接头工艺同柱相仿，不同点是在卡具将钢筋夹紧时，两根钢筋均应采取措施垫直，以免钢筋接头弯曲。

13、从对接完的接头中任意截取3个接头作为试件，送到质量检测站进行抗拉检验，以不超过300个接头为一组，其中梁上的增加3个试件做抗弯试验。本工程按规定抽取试件共60余组，经检验全部达到规范要求。

四、取得的成果

本工程粗直径钢筋采用气压焊接头施工方法，取得了良好的效果，经济效益显著，该工程φ16以上的钢筋接头共有26780个，其中：φ16钢筋接头2880个，φ18钢筋接头6602个，φ20钢筋接头7530个，φ22钢筋接头8660个，φ25钢筋接头1108个，我们全部采用竖向气压焊接，总共节约钢材46.89T，下面是我们计算的结果：（设计要求钢筋的锚固长度为35d）

1、每个φ16钢筋接头的钢筋节约量为：35×0.016-0.01m（预留墩粗量）=0.55m。

φ16钢筋接头共节约钢筋重量为：0.55×1.58×2880/1000=2.50T

2、每个φ18钢筋接头的钢筋节约量为：35×0.018-0.01m（预留墩粗量）=0.62m。

φ18钢筋接头共节约钢筋重量为：0.62×2.0×6602/1000=8.19T

3、每个φ20钢筋接头节约量为：35×0.02-0.01m（预留墩粗量）=0.69m。

φ20钢筋接头共节约钢筋重量为：0.69×2.47×7530/1000=12.83T

4、每个φ22钢筋接头节约量为：35×0.022-0.01m（预留墩粗量）=0.76m。

φ22钢筋接头共节约钢筋重量为：0.76×2.98×8660/1000=19.61T

5、每个φ25钢筋接头节约量为：35×0.025-0.01m（预留墩粗量）=0.865m。

φ25钢筋接头共节约钢筋重量为：0.865×3.85×1108/1000=3.69T

本工程采用竖向压力焊接头共节约钢筋2.50T +8.19T +12.83T+19.61T+3.69T =46.82T，合计造价46.82×3500元=16.39万元。

但是，在推广新技术、新工艺、新材料的过程中，还有许多不尽人意之处，例如来自业主方的阻力，业主总是认为新材料、新工艺不可靠或者会增加经济支出，总是对新技术的推广应用，抱着试试看的态度。施工单位费尽心思推广新技术，但是有时候得不到业主的承认，有的业主将节约下来的材料费用、人工费用等强行从工程款中扣除，施工单位从推广新技术过程中很难得到经济利益，从而使推广工作受阻。

应该看到，虽然我国资源丰富，但人口众多，人均资源相对贫乏，且随着国民经济的快速发展，资源已成为我国经济发展的瓶颈，节约问题已成为当务之急的事情，我们要抓住机遇，大力推广各项新技术、新工艺，使节约措施落在实处。今后，我们要在原有的基础上，继续加强理论学习，把科学技术充分应用到实践中去，使新技术、新工艺得到更为广泛的推广应用，争取取得更为辉煌的成绩，切实提高建筑业的科技含量。

【参考文献】:

［1］《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011年版）GB50204-2002.中国建筑工业出版社，2010北京.

［2］《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010. 中国建筑工业出版社，2010北京.

［3］《建筑工程管理与实务》1A400000，全国一级建造师执业资格考试用书（第三版）.

［4］《建设工程项目管理》1Z300000，全国一级建造师执业资格考试用书（第三版）.