鋼筋氣壓焊技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用

劉勇鋼

（中城北方交通建設(shè)發(fā)展股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春130022）

引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展，以及施工建設(shè)者節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，各類(lèi)新技術(shù)、新工藝、新材料在公路施工中得到了極大的推廣和應(yīng)用。本文所介紹的鋼筋氣壓焊技術(shù)也是基于提高質(zhì)量、節(jié)約能源這一目標(biāo)，并以在“國(guó)道203線(xiàn)雅達(dá)虹至煉油廠段龍華特大橋項(xiàng)目”橋梁工程施工中的應(yīng)用為例進(jìn)行論述。

1 鋼筋氣壓焊接設(shè)備的選擇

鋼筋氣壓焊接技術(shù)的應(yīng)用和推廣其關(guān)鍵在于設(shè)備的配套和適用性。有關(guān)氣壓焊接機(jī)械已經(jīng)進(jìn)行了許多種類(lèi)的開(kāi)發(fā)，傳統(tǒng)的鋼筋端面處理方法是使用氣焊溶斷和剪切機(jī)械把鋼筋切出斷面，然后用手提研磨機(jī)打磨。這種方法造成端面質(zhì)量不穩(wěn)定、不合格，進(jìn)行重新施工補(bǔ)救，已經(jīng)成為工程質(zhì)量的一大障礙。

在龍華特大橋的施工實(shí)際應(yīng)用中，共計(jì)采購(gòu)日本大亞公司的鋼筋氣壓焊接設(shè)備5套，包括氣體供給裝置及導(dǎo)管、手動(dòng)氣壓焊接裝置和鋼筋常溫直角切斷機(jī)。該套設(shè)備具有技術(shù)含量高、操作方便、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，十分適合于工程施工現(xiàn)場(chǎng)的使用。其中鋼筋常溫直角切斷機(jī)很好的解決了鋼筋斷面接合不緊密的問(wèn)題。以下就鋼筋常溫直角切斷機(jī)的情況介紹如下：

1.1 鋼筋常溫直角切斷機(jī)是由動(dòng)力源馬達(dá)切削裝置（刀具）的最合適的運(yùn)轉(zhuǎn)減速裝置、固定鋼筋裝置（L型固定金屬、抓爪、操作手柄）和切削裝置直角導(dǎo)向裝置組成。

1.2 本技術(shù)的特點(diǎn)及效果

小型便攜式適用工程現(xiàn)場(chǎng)密集的鋼筋排列，機(jī)械可單手柄一次性固定，自由隨意操作切斷。用直線(xiàn)滑塊使鋼筋的切斷面與軸線(xiàn)成直角、光滑、高速切斷。刀具轉(zhuǎn)數(shù)保持最佳狀態(tài)，抑制鋼筋端面的氧化，有效消除鋼筋氣壓焊接質(zhì)量不合格要因。

1.3 傳統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)和效果

用氣焊火炬將鋼筋溶斷或用剪切機(jī)切斷，用手提研磨機(jī)磨平端面。切割的端面與鋼筋軸線(xiàn)不成直角切斷面粗糙不平，在氣壓焊接過(guò)程中吸入很多空氣時(shí)端面氧化。在氣壓焊接過(guò)程中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的形狀，產(chǎn)生不合格的氣壓焊接敦粗。

以上可導(dǎo)致氣壓焊接面的破斷，不能保證氣壓焊接的強(qiáng)度。

?

以上成果在鋼筋連接領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了高質(zhì)量、高強(qiáng)度的目標(biāo)，在建設(shè)業(yè)界及鋼筋氣壓焊領(lǐng)域做出了突出的貢獻(xiàn)。

上圖為鋼筋常溫直角切割機(jī)，切割32MM鋼筋時(shí)間為12秒。

2 鋼筋氣壓焊在龍華特大橋的具體應(yīng)用

在龍華特大橋工程項(xiàng)目施工中，先后在松原東互通A匝道跨線(xiàn)橋和科鐵分離立交橋的下部結(jié)構(gòu)中，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。累計(jì)在兩個(gè)橋梁的鉆孔樁基礎(chǔ)和下部結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用鋼筋氣壓焊接接頭7000個(gè)。在施工質(zhì)量、進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)效益方面都達(dá)到了很好的效果。

成型的氣壓焊接頭鉆孔樁

鋼筋骨架中氣壓焊的應(yīng)用

3 技術(shù)總結(jié)

3.1 材料要求

3.1.1 鋼筋

鋼筋不能有裂痕、管狀缺陷，端部變形以及其它對(duì)氣壓焊接有害的缺陷。鋼筋直徑不同的鋼筋接頭，鋼筋直徑差7mm以下為原則。

3.1.2 氣壓焊接氣體

氣壓焊接使用的氧氣和乙炔應(yīng)符合國(guó)標(biāo)的規(guī)格或者同等質(zhì)量的產(chǎn)品。

3.2 氣壓焊接設(shè)備

3.2.1 氣體供給裝置及導(dǎo)管

其中氣體供給裝置及導(dǎo)管除了符合容器安全標(biāo)準(zhǔn)外，其各組成部分均應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 手動(dòng)氣壓焊接裝置

手動(dòng)氣壓焊接裝置由加熱器、氣壓焊接器、加壓器構(gòu)成

3.3 工序操作流程

用金剛石刀鋸切斷處理——安裝固定氣壓泵馬達(dá)——第一次加壓加熱開(kāi)始——第二次加壓粘著——燒幅——第三次加壓頂鍛鐓粗——?dú)鈮汉附油炅恕鈮弘姶砰_(kāi)關(guān)ON

3.4 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3.4.1 鋼筋氣壓焊適用于直徑16-40mm的鋼筋在垂直位置、水平位置和傾斜位置的對(duì)接連接，對(duì)接鋼筋的直徑差不大于7mm。

3.4.2 制作試件的鋼筋必須從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)場(chǎng)的鋼筋中截取，每批鋼筋焊接6根接頭，3根作拉伸試驗(yàn)，3根作彎曲試驗(yàn)。用于鋼筋氣壓焊的鋼筋必須有材質(zhì)證明書(shū)，各項(xiàng)性能和質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)要求。

3.4.3 正式施焊前對(duì)鋼筋氣壓焊設(shè)備仔細(xì)檢查，確保正常操作。

3.4.4 施焊的環(huán)境要求

現(xiàn)場(chǎng)施焊中，風(fēng)速超過(guò)5.4米/秒時(shí)，必須采取有效擋風(fēng)措施，雨雪天不宜進(jìn)行鋼筋氣壓焊施工。

3.4.5 對(duì)需氣壓焊的鋼筋端部的加工：鋼筋端部切平，與鋼筋軸線(xiàn)相垂直。

3.5 質(zhì)量驗(yàn)收

3.5.1 自檢頻率：一般構(gòu)筑物中以200個(gè)接頭為一批，每批接頭中隨機(jī)切取3個(gè)接頭作拉伸試驗(yàn)，另切取3個(gè)接頭作彎曲試驗(yàn)。

3.5.2 外觀檢查：外觀檢查時(shí)，首先由焊工對(duì)所焊接頭全部自檢，然后由質(zhì)檢人員逐個(gè)檢查。

3.5.3 外觀檢查項(xiàng)目和質(zhì)量要求如下：

偏心量不得大于鋼筋公稱(chēng)直徑的0.15倍，同時(shí)不得大于4mm。當(dāng)不同直徑鋼筋相焊接時(shí)，按較小鋼筋直徑計(jì)算。兩鋼筋軸線(xiàn)變折角不得大于4度。鐓粗直徑不小于鋼筋公稱(chēng)直徑的1.4倍。鐓粗長(zhǎng)度不小于鋼筋公稱(chēng)直徑的1.2倍，且凸起部分平緩圓滑。壓焊面偏移不得大于鋼筋公稱(chēng)直徑的0.2倍。鋼筋氣壓焊接頭不得有環(huán)向裂紋。鐓粗區(qū)表面不得有嚴(yán)重?zé)齻?/p>

3.5.4 拉伸試驗(yàn)

鋼筋氣壓焊接頭拉伸試件的受試長(zhǎng)度等于鋼筋公稱(chēng)直徑的8倍，夾接長(zhǎng)度一般應(yīng)大于或等于1m。

拉伸試驗(yàn)結(jié)果3個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度均不得低于該等級(jí)鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值，并斷于壓焊面之外，呈塑性斷裂。

拉伸試驗(yàn)結(jié)果，若有一個(gè)試件不符合要求時(shí)，要切取6個(gè)接頭進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果，若仍有一個(gè)接頭不符合要求，則該批接頭為不合格品。

3.5.5 彎曲試驗(yàn)

A、鋼筋氣壓焊接頭彎曲試件的長(zhǎng)度不小于下表規(guī)定的數(shù)值

?

B、鋼筋氣壓焊接頭彎曲試驗(yàn)時(shí)的彎心直徑要符合下表的規(guī)定

?

C、彎曲試驗(yàn)結(jié)果，若有一個(gè)試件不符合要求，應(yīng)切取6個(gè)接頭進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)試結(jié)果，若仍有一個(gè)試件不符合要求，則該批接頭為不合格品。

3.5.6 關(guān)于超聲波檢測(cè)技術(shù)的推薦

鋼筋氣壓焊時(shí)配套技術(shù)之一的超聲波無(wú)損檢測(cè)法，對(duì)接頭缺陷的檢出率高，操作簡(jiǎn)便，對(duì)人體無(wú)害，成本低?？梢袁F(xiàn)焊現(xiàn)檢，比抽樣做破壞檢查試驗(yàn)周期短，加快施工進(jìn)度，減少鋼筋損耗及抽樣后修復(fù)的費(fèi)用。

建議在今后的施工中，把應(yīng)用鋼筋氣壓焊接技術(shù)與超聲波檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，將對(duì)施工生產(chǎn)產(chǎn)生更加積極的影響。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

龍華特大橋合同段施工中累計(jì)在互通立交工程中應(yīng)用氣壓焊接接頭7000個(gè)。按照一個(gè)接頭進(jìn)行對(duì)比經(jīng)濟(jì)效益情況如下表：

?

?

從以上對(duì)比情況可以看出,同種條件下的鋼筋氣壓焊接技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì),在節(jié)約能源和經(jīng)濟(jì)效益方面都將對(duì)施工企業(yè)產(chǎn)生積極的影響。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼筋氣壓焊接技術(shù)作為一種重要的鋼筋連接方式，應(yīng)廣泛應(yīng)用于橋梁工程及其它建設(shè)工程的施工，它可以完全代替目前正在應(yīng)用的鋼筋電弧焊、套管連接。不僅能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，還具有節(jié)約能源、提高功效等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景非常廣泛。

[1]鄭奶谷，葉仁亦，吳成材.半自動(dòng)鋼筋氣壓焊在梅山大橋工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù).