采用氧乙炔火焰,對兩鋼筋接縫處進行加熱,使其達到塑料狀態(tài)后,施加適當壓力,形成對接焊頭的一種壓焊方法。
適用于工業(yè)與民用建筑物的鋼筋混凝土結構中φ16~40mm的I、Ⅱ級鋼筋,在垂直、水平和傾斜位置的縱向對接接頭的焊接。
1.材料設備要求
(1)鋼筋:須有出廠證明書和鋼筋復試證明書,性能指標符合GB13013-91《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》及GB1499-91《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的規(guī)定。當兩鋼筋直徑不相同時,其兩直徑之差不得大于7mm。當采用其他品種、規(guī)格鋼筋進行氣壓焊時,應進行鋼筋焊接性能試驗。合格后方可采用。
(2)所用的氣態(tài)氧(O2)的質量應符合GB3863中規(guī)定的I類或Ⅱ類一級的技術要求。
(3)乙炔氣:宜用瓶裝熔解乙炔,其純度必須在98%(體積比)以上,磷化氫含量不得大于0.06%,硫化氫含量不得大于0.1%,水分含量不得大于1g/m3,丙酮含量應不大于45g/m3。
2.主要機具
供氧裝置(氧氣瓶)、乙炔氣瓶、多嘴環(huán)管焊柜(或稱為多嘴環(huán)管加熱器)、加熱器(手動式或電動式兩種)、焊接決蛤(固定卡具、活動卡具)、輔助設備(無齒鋸或切割機、磨光機、扳手)。
3.作業(yè)條件
(1)焊工必須有上崗證,不同級別的焊工有不同的作業(yè)允許范圍,應符合國家標準的規(guī)定。輔助工應具有鋼筋氣壓焊的有關知識和經驗,掌握鋼筋端部加工和鋼筋安裝的質量要求。
(2)施焊前搭好操作架子。
(3)在工程正式焊接之前,必須進行現(xiàn)場條件下鋼筋氣壓焊工藝性能試驗,經外觀檢查拉伸試驗及彎曲試驗合格,并確定焊接工藝參數(shù)。
(4)做好鋼筋的下料工作,計算切割長度時,應考慮焊接接頭的壓縮量,每一接頭的壓縮量約為一個焊接鋼筋直徑的長度。
(5)接頭位置應留在直線段上,不得在鋼筋的彎曲處。
4.操作工藝
工藝流程:
鋼筋端頭處理→安裝接長鋼筋→焊前檢查→焊接→拆卸工具→質量檢查
(1)鋼筋端頭處理:進行氣壓焊的鋼筋端頭應切平不得形成馬蹄形,壓扁形、凸凹不平或彎曲,必要時宜用無齒鋸切割,保證鋼筋端頭斷面和軸線成直角,若有彎折或扭曲應切除,并用角向磨光機倒角露出金屬光澤,沒有氧化現(xiàn)象,并清除鋼筋端頭100mm范圍內的銹蝕、油污、雜質等,打磨鋼筋時應在當天進行,防止打磨后再生銹。
(2)安裝接長鋼筋:先將卡具卡在已處理好的兩根鋼筋上,接好的鋼筋上下要同心,在一條直線上,固定卡具應將頂絲上緊,活動卡具要施加一定的初壓力,初壓力的大小要根據鋼筋直徑的粗細決定,宜為15~20Mpa。壓焊面的形狀如圖2-48(a),局部縫隙不應大于3mm。(3)焊前檢查:焊前對鋼筋及焊接設備應詳細進行檢查,以保證焊接正常進行。檢查壓焊面是否符合要求,上下鋼筋是否同心,是否有彎曲現(xiàn)象。
(4)焊接開始時,火焰采用還原焰(也稱碳化焰),目的是為防止鋼筋端面氧化?;鹧嬷行膶蕢汉该婵p隙,使鋼筋溫度達到熾白狀態(tài)(約1200℃),同時增大對鋼筋的軸向壓力,最終壓力按鋼筋截面積計達到30~40Mpa,使壓焊面間隙完全閉合達到所要求的形狀。加熱過程中,如果壓焊面間隙完全閉合之前發(fā)生滅火中斷現(xiàn)象,應將鋼筋斷面重新打磨、安裝,然后點燃火焰進行焊接。如果發(fā)生在間隙完全閉合之后,則可再次加熱加壓完成焊接操作。
(5)拆卸卡具:將火焰熄滅后,加壓并稍延滯,紅色消失后,呈暗紅色即溫度降至600~650℃,即可卸卡具,繼續(xù)自然冷卻。
(6)質量檢查:包括外觀檢查和機械性能檢查兩部分。應對焊接接頭逐一進行外觀檢查。并按規(guī)定分批切取接頭進行機械性能檢查。每批鋼筋焊接接頭經質量檢驗合格后,應填寫質量合格證書。
(7)雨雪天工作焊接現(xiàn)場要有遮蔽措施,刮風時(風速超過5.4m/s),要有防風措施。
5.質量標準
(1)保證項目:
1)鋼筋必須有出廠證及復試報告,質量必須符合有關標準的規(guī)定。
2)鋼筋品種、規(guī)格和接頭位置應符合設計圖紙及施工規(guī)范的規(guī)定。
3)焊工必須有上崗證。
4)焊接接頭機械性能檢驗必須符合規(guī)定。機械性能試驗,一般以200個接頭為一批。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構中,在同一樓層中以200個接頭為一批,不足200個接頭仍作為一批。抽樣時從每批接頭中隨機取3個接頭作拉伸試驗,其抗拉強度均不得低于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強度值,3個試件均應斷于壓焊面之外,并呈塑性斷裂。拉伸試驗結果,若有一個試件不符合要求時,應切取6個接頭進行復試。復試結果,若仍有一個接頭不符合要求,則該批接頭判斷為不合格品。根據工程需要,也可切取3個接頭作彎曲試驗。從每批成品中切取3個試件進行彎曲試驗,應將試件受壓面凸起部分去除與鋼筋外表面齊平。壓焊面應處在彎曲中心點,彎至90度,試件不得在壓焊面發(fā)生破斷。試驗結果,若有一個試件不符合要求,則該批接頭判斷為不合格品。
(2)基本項目:
1)接頭膨脹形狀應平滑,不應有顯著的凸出和塌陷。
2)不應有橫向裂紋。
3)墩粗區(qū)表面不得嚴重燒傷。
(3)允許偏差項目:見下表。
項 次
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項目
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允許偏差(mm)
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檢驗方法
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1
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同直徑鋼筋兩軸線偏心量
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<0.15d并<4°
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尺量檢查
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2
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不同直徑鋼筋兩軸線偏心量:
較小鋼筋外表面不得錯出大鋼筋同側
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目測
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3
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兩鋼筋軸線彎折角
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<4°
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尺量檢查
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4
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墩粗區(qū)最大直徑
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>1.4d
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尺量檢查
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5
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墩粗區(qū)長度
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>1.2d
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尺量檢查
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6
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壓焊面偏移量
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<0.2d
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尺量檢查
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注:d為鋼筋公稱直徑。
6.成品保護
(1)不得過早拆卸卡具,防止接頭彎曲變形。
(2)焊后不準砸鋼筋接頭,不準往剛焊完后的接頭上澆水。
(3)焊接時搭好架子,不準踩踏其他已綁好的鋼筋。
7.應注意的質量問題
(1)接頭彎曲變形:卡具拆卸過早,應在接頭冷卻后,再拆卸卡具。
(2)軸線偏移:對接鋼筋時,上下沒有對齊,造成兩根鋼筋中心線沒有對準。
(3)壓焊凸起、塌陷;加壓過大、過早,應掌握好加熱和加壓的工藝。