公路橋梁施工的鋼筋氣壓焊技術(shù)

賀斌海 姚建軍

摘 要：公路橋梁是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的關(guān)鍵性組成部分，受到了人們的高度重視。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)能、環(huán)保及綠色意識(shí)及要求的提升，新的技術(shù)、工藝和材料的更多應(yīng)用，有效提高基礎(chǔ)設(shè)施如公路橋梁工程的施工質(zhì)量，使其使得變得更穩(wěn)定。該文主要研究公路橋梁施工中的鋼筋氣壓焊技術(shù)，并對(duì)其施工工藝、質(zhì)量要求開展分析，期待能對(duì)我國(guó)的公路橋梁施工中的鋼筋氣壓焊技術(shù)研究提供有效參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工 鋼筋氣壓焊技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-02

隨著我國(guó)社會(huì)科技水平的快速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施的施工和建設(shè)也開始受到全社會(huì)的普遍重視，而鋼筋氣壓焊技術(shù)作為在公路橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)而得到廣泛應(yīng)用，就充分體現(xiàn)科學(xué)用于生產(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步的重要意義。

1 鋼筋氣壓焊接設(shè)備概述

鋼筋氣壓焊接技術(shù)之所以得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，和鋼筋氣壓焊接設(shè)備的不斷進(jìn)步有著直接的關(guān)系。鋼筋氣壓焊接設(shè)備在實(shí)用性及配套性方面的大力提升，使得其應(yīng)用更廣泛。目前關(guān)于鋼筋氣壓焊接機(jī)的研究和開發(fā)已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟和全面。

鋼筋氣壓焊接技術(shù)主要是借助于氧—乙炔產(chǎn)生的火焰，對(duì)于兩個(gè)鋼筋的連接處進(jìn)行加熱，當(dāng)連接處達(dá)到塑性狀態(tài)時(shí)，通過(guò)鋼筋氣壓焊接設(shè)備適當(dāng)施加軸向壓力，使之產(chǎn)生牢固的焊接頭的焊接方法。鋼筋氣壓焊接技術(shù)主要適用工業(yè)建筑、民用建筑物及其構(gòu)筑物、公路橋梁施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋位于垂直方向、水平方向及傾斜方向的縱向接頭焊接。

原有的鋼筋焊接技術(shù)是借助于剪切機(jī)械和氣焊溶斷把鋼筋斷面開展相應(yīng)的切割后，再借助于手提研磨機(jī)對(duì)其打磨。此鋼筋焊接技術(shù)存在著如切割斷面的質(zhì)量不過(guò)關(guān)、合格率不穩(wěn)定等問題，會(huì)導(dǎo)致橋梁公路施工的工程質(zhì)量無(wú)法保證，并且增加了后期針對(duì)的補(bǔ)救工作量，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。

鋼筋氣壓焊接設(shè)備通常由氣體供應(yīng)設(shè)備及相應(yīng)的導(dǎo)管、手動(dòng)氣壓焊接設(shè)備及鋼筋直角切斷機(jī)三部分組成。鋼筋常溫直角切斷機(jī)小巧、靈活且便于攜帶，同樣適用于公路橋梁施工的鋼筋排列很密且集中的工程現(xiàn)場(chǎng)。鋼筋常溫直角切斷機(jī)能夠單手柄開展一次性地將其固定，操作簡(jiǎn)捷。直角滑塊使得鋼筋斷切面及對(duì)應(yīng)的軸線成直角，可以快速切斷并保持切面光滑。其刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)一直保持最佳，能夠有效避免斷面發(fā)生氧化，并提升鋼筋氣壓焊接機(jī)焊接鋼筋的質(zhì)量。傳統(tǒng)鋼筋焊接技術(shù)因?yàn)樵O(shè)備沉重、操作繁瑣、焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)且時(shí)間長(zhǎng)，極不利于公路橋梁工程的施工和建設(shè)。而新型鋼筋氣壓焊接設(shè)備使用的鋼筋氣壓焊接技術(shù)，由于操作方便、便于攜帶，所以適合現(xiàn)場(chǎng)施工且焊接質(zhì)量高，有效保障公路橋梁工程的施工進(jìn)度及質(zhì)量。

2 鋼筋氣壓焊接技術(shù)分析

鋼筋氣壓焊接技術(shù)技術(shù)分析主要從相應(yīng)的材料要求、鋼筋氣壓焊接設(shè)備、焊接操作流程、質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)幾方面

展開。

2.1 焊接材料要求

鋼筋氣壓焊接技術(shù)所用的鋼筋不能產(chǎn)生裂痕、鋼筋缺陷及鋼筋兩端變形等對(duì)于氣壓焊接有所損害的毛病，不同的鋼筋直徑要需要不同的接頭，但用于焊接的鋼筋直接直徑差不小7 mm。鋼筋氣壓焊接技術(shù)的材料要求如下。

（1）鋼筋氣壓焊接技術(shù)主要適用直徑位于16～40 mm區(qū)間的鋼筋開展水平方向、垂直方向及傾斜方向等方向的對(duì)接，并且用地對(duì)接的鋼筋間的直徑差必須小于7 mm。

（2）一定要從公路橋梁的施工現(xiàn)場(chǎng)取得鋼筋試件，并且每批鋼筋的焊接必須6個(gè)接頭，其中三根用于開展拉伸試驗(yàn)，其他三根開展彎曲試驗(yàn)。用于氣壓焊接的鋼筋的質(zhì)量一定要過(guò)關(guān)，即必須具備產(chǎn)品說(shuō)明書和相應(yīng)的質(zhì)量證明，鋼筋不同的性能、質(zhì)量一定要符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2.2 焊接環(huán)境要求

（1）開展鋼筋焊接之前，必須檢查鋼筋氣壓焊接設(shè)備確保其可以正常工作，以免焊接過(guò)程中發(fā)生危險(xiǎn)；

（2）在公路橋梁的施工現(xiàn)場(chǎng)開展氣壓焊接工作的時(shí)候，如果現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速高于5.4 m/h，則必須采取適當(dāng)措施擋風(fēng)。雨雪天氣不宜開展鋼筋氣壓焊接。

2.3 鋼筋氣壓焊接設(shè)備

鋼筋氣壓焊接設(shè)備及其氣體供給設(shè)備及相應(yīng)的導(dǎo)管，一定要符合國(guó)鋼筋氣壓焊接氣體供給設(shè)備及相應(yīng)的導(dǎo)管規(guī)定的各類安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼筋氣壓焊接機(jī)是利用氧乙炔（或液化氣）的中性焰將鋼筋加熱至融化狀態(tài)，擠出融化金屬施加一定壓力，并密和牢固完成鋼筋焊接過(guò)程的機(jī)具。焊接不用焊條和焊劑，靠母材本身結(jié)合，焊縫不會(huì)出現(xiàn)加渣氣孔等缺陷。鋼筋焊接操作使用氧與乙炔（液化氣）加熱焊接，其火焰大致可分為三種：碳化焰（還原焰）、中性焰、氧化焰：碳化焰（還原焰）—有過(guò)量乙炔，形成碳化焰。碳化焰中含有游離碳，有還原性質(zhì)，火焰溫度較低，也有一定的滲碳作用的火焰；中性焰—既無(wú)過(guò)量氧又無(wú)游離碳的火焰。這種火焰溫度較高，具有輪廓顯明的焰芯，它的端部可調(diào)成圓形，是一般氣焊的理想火焰；氧化焰—火焰中有過(guò)量的氧。焰芯呈圓錐形狀，長(zhǎng)度大為縮短，而且變得不很清楚。氧化焰呈藍(lán)色而且燃燒時(shí)帶有噪聲，含氧量越多，噪聲越大。

2.4 鋼筋氣壓焊接技術(shù)的操作流程

鋼筋氣壓焊技術(shù)操作流程如下：

（1）鋼筋斷面與鋼筋軸線成直角，不得有彎曲，端部毛刺清除。

（2）鋼筋端面和距端面兩倍鋼筋直徑范圍內(nèi)要清除鐵銹、油污、灰渣等附著物，鋼筋端面不得有氧化物。

（3）鋼筋下料長(zhǎng)度考慮壓縮量，每個(gè)接頭壓縮量為一個(gè)鋼筋直徑長(zhǎng)度。

（4）鋼筋?yuàn)A具將兩鋼筋分別加緊、對(duì)正，使鋼筋軸線成一直線，局部縫隙不大于3 mm。

（5）鋼筋氣壓焊采用三次加壓法：鋼筋安裝—預(yù)壓—二次加壓—三次

加壓。

（6）焊接開始，先對(duì)鋼筋適當(dāng)預(yù)壓加熱初期使用強(qiáng)炭化焰，火焰中心對(duì)準(zhǔn)兩鋼筋接縫處集中加熱，并使其內(nèi)焰包住縫隙，防止鋼筋端面產(chǎn)生氧化。待鋼筋表面溫度達(dá)到炙白狀態(tài)（約1200 ℃）時(shí)，增大對(duì)鋼筋的軸向壓力，使壓焊面間隙完全閉合。

（7）壓焊面間隙閉合之后，在鋼筋軸向適當(dāng)加壓的同時(shí)，改用中性火焰對(duì)鋼筋壓焊面兩側(cè)的兩倍直徑范圍內(nèi)進(jìn)行往復(fù)寬幅加熱，使之達(dá)到所要求的形狀。隨后進(jìn)行最后加壓至30～40 MPa，火焰熄滅加壓稍加

延滯。

（8）鋼筋壓焊后的鐓粗區(qū)最大直徑應(yīng)不小于鋼筋公稱直徑的1.4倍，鐓粗區(qū)長(zhǎng)度不小于鋼筋公稱直徑的1.2倍，且凸起部分緩圓滑。必須等待鋼筋氣壓焊接頭表面火紅色消失后，才能拆卸焊連接夾具，以防接頭發(fā)生彎折。

鋼筋氣壓焊技術(shù)在橋梁公路施工中的廣泛應(yīng)用可以有效提高工程質(zhì)量，減少成本。其優(yōu)勢(shì)是焊接依靠母材本身，相接合不用焊條和焊劑，沒有外來(lái)金屬，焊縫不存在鑄造組織，幾乎不會(huì)出現(xiàn)夾渣、氣孔等焊接常見缺陷，接頭強(qiáng)度高，性能可靠。實(shí)際應(yīng)用范圍廣，可用于鋼筋在垂直位置、水平位置或傾斜位置的對(duì)焊焊接，具有節(jié)約材料、施工成本低、操作便捷、焊接質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

2.5 質(zhì)量驗(yàn)收

鋼筋氣壓焊技術(shù)的質(zhì)量驗(yàn)收：外觀檢查：按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12219-89進(jìn)行，主要項(xiàng)目有偏心量不得大于鋼筋直徑的0.15倍，同時(shí)不得大于4 mm；鋼筋軸線彎折角不得大于4 °；接頭墩粗不小于鋼筋直徑的1.4倍，長(zhǎng)度不小于1.2倍，且凸起部分平緩圓滑；壓焊面偏移不得大于鋼筋直徑的0.2倍；接頭不得有環(huán)面裂紋，表面不得有嚴(yán)重?zé)齻?/p>

拉伸實(shí)驗(yàn)則參照GB12219-89和《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ18-96標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行駛拉伸，抗拉強(qiáng)度均不得低于鋼筋極限抗拉強(qiáng)度，并呈塑性斷裂。彎曲試驗(yàn)同樣試驗(yàn)時(shí)試件受壓面凸起部分要去除到鋼筋表面齊平，壓焊面處在彎曲中心，彎至90 °，試件不在壓焊面破斷為合格。

3 橋梁公路施工的鋼筋氣壓焊接防治對(duì)策

對(duì)于鋼筋接頭成形產(chǎn)生的質(zhì)量問題可以在焊接時(shí)保持加熱溫度與可焊溫度相同，加熱時(shí)要集中焊縫處，確保溫度均勻；而鋼筋接頭偏心或發(fā)生傾斜的問題則可以使鋼筋端面和相應(yīng)的軸線垂直，當(dāng)鋼筋?yuàn)A在夾具內(nèi)時(shí)，對(duì)正軸線并檢查偏心和彎折的，焊接完后，必須等到接頭紅色消失以后再卸下夾具，防止鋼筋傾斜；對(duì)于偏凸、壓焊面偏移則可以采用同直徑鋼筋對(duì)稱加熱，對(duì)大直徑的鋼筋適當(dāng)延展加熱時(shí)間；對(duì)于過(guò)燒、縱向裂紋則要仔細(xì)檢查鋼筋，避免有裂紋且選擇適當(dāng)?shù)暮妇婀β省?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技水平日益進(jìn)步，鋼筋氣壓焊技術(shù)在我國(guó)公路橋梁施工中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。

公路橋梁施工中的鋼筋氣壓焊技術(shù)的大度推廣和有效應(yīng)用，使得建筑工程的施工質(zhì)量得到大幅度提高，并且實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約和經(jīng)濟(jì)效益的提升，其應(yīng)用前景極為

廣闊。

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