淺談鋼筋的焊接連接與機(jī)械連接技術(shù)

Word版本，下載可自由編輯淺談鋼筋的焊接連接與機(jī)械連接技術(shù)鋼筋在混凝土中主要是起到抗拉、抗扭的作用，鋼筋接頭銜接作為鋼筋工程中的一個(gè)重要部分，是工程施工中效率最低，工廠化程度最少的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前，常用的鋼筋銜接為焊接和機(jī)械銜接，工程中部分鋼筋接頭見(jiàn)證取樣送檢不合格，嚴(yán)峻影響了工程進(jìn)度，并為工程的質(zhì)量留下了平安隱患，鋼筋接頭銜接的效率與質(zhì)量成為打算工程進(jìn)度與平安的一個(gè)關(guān)鍵性因素。因此，工程中對(duì)鋼筋銜接工藝、銜接類型的討論挑選顯得尤為重要。

1鋼筋的主要銜接類型

1.1鋼筋的焊接銜接

1.1.1鋼筋電弧焊接頭

鋼筋電弧焊接頭可分為搭接焊、幫條焊、坡口焊、熔槽幫條焊、窄間隙焊等接頭形式。鋼筋電弧焊技術(shù)因?yàn)槭窃诿嬲窒掠^看和舉行操作的，工作條件較差，視野不清，焊接的質(zhì)量依托于施工人員的個(gè)人能力，要保證焊接質(zhì)量，必需有較為嫻熟的操作技術(shù)和高度集中的注重力，

1.1.2鋼筋閃光對(duì)焊接頭

鋼筋閃光對(duì)焊技術(shù)是指在舉行鋼筋銜接時(shí)，將被銜接的兩段鋼筋的頂端對(duì)接，然后通過(guò)焊接機(jī)產(chǎn)生的電流發(fā)出的熱量把兩段鋼筋的接觸點(diǎn)部位熔化、形成劇烈的閃光，然后準(zhǔn)時(shí)通過(guò)頂鍛力將兩根鋼筋銜接在一起。

1.1.3電渣壓力焊接頭

電渣壓力焊屬于熔化壓力焊的范疇，適用于豎向鋼筋銜接，但不適用于水平鋼筋、傾斜鋼筋以及可焊性差的鋼筋的銜接，而且對(duì)于直徑28mm以上鋼筋的焊接技術(shù)難度也比較大。同時(shí)，焊接對(duì)焊工技術(shù)水平、氣候、防火、供電條件等環(huán)境要求較高。

1.2鋼筋的套筒機(jī)械銜接

1.2.1套筒擠壓銜接接頭

套筒擠壓銜接是把兩根待接鋼筋的端頭先插入一個(gè)優(yōu)質(zhì)鋼套筒，然后用擠壓機(jī)在側(cè)向加壓數(shù)道，套筒塑性變形后即與帶肋鋼筋緊密咬合達(dá)到銜接的目的。

1.2.2錐螺紋銜接接頭

錐螺紋銜接是將兩根鋼筋端頭對(duì)接在一起后用錐形螺紋套筒舉行銜接，通過(guò)機(jī)械咬合力傳遞鋼筋的拉力和壓力。

1.2.3滾軋直螺紋銜接接頭

直螺紋銜接是將鋼筋銜接端頭采納專用滾軋?jiān)O(shè)備和工藝，利用滾絲輪直接將端頭滾軋成直螺紋，并用相應(yīng)的銜接套筒對(duì)接鋼筋，達(dá)到傳遞鋼筋拉力和壓力的一種機(jī)械銜接，是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新的螺紋銜接方式。

2鋼筋焊接銜接質(zhì)量通病及緣由分析

在實(shí)際的施工焊接中，因?yàn)楦鞣矫娴囊蛩赜绊懀摻詈附哟嬖诟鞣N宏觀及微觀缺陷，比如焊包不勻、內(nèi)裂縫、氣孔夾渣、組織偏析等，體現(xiàn)在拉伸實(shí)驗(yàn)中就表現(xiàn)為部分鋼筋焊接拉伸后斷裂在接頭部位，造成焊接接頭不合格率較高。目前工程施工中鋼筋銜接常用的焊接辦法主要是電渣壓力焊和閃光對(duì)焊。

影響鋼筋焊接的因素有無(wú)數(shù)。首先，金屬受熱后不行避開(kāi)的要引起膨脹，在焊接加工過(guò)程中，正在膨脹的金屬擠壓著周圍的冷金屬，因而受熱的金屬可能產(chǎn)生塑性變形或翹曲。隨后的收縮必然使得殘余應(yīng)力增高或發(fā)生變形，或二者狀況都有。第二，母材晶相組織和化學(xué)成分方面都有不勻稱性存在，當(dāng)化學(xué)成分波動(dòng)足夠大時(shí)也會(huì)產(chǎn)生偏析。還有，焊接工藝對(duì)焊接性能的影響也不行忽略的。

從微觀組織上來(lái)看，鋼筋焊接接頭主要分為焊縫區(qū)、融合區(qū)和熱影響區(qū)。通常，焊接熱影響區(qū)因?yàn)榫ЯｉL(zhǎng)大，硬度、強(qiáng)度成為焊接接頭的最低區(qū)域，但也略高于鋼筋基材。規(guī)范的焊接試件在拉伸實(shí)驗(yàn)中斷裂應(yīng)當(dāng)發(fā)生在基材，而強(qiáng)度也為鋼筋基材的抗拉強(qiáng)度，但是因?yàn)楹附舆^(guò)程浮現(xiàn)了各種焊接缺陷，使得鋼筋焊接試件達(dá)不到所要求的性能。

鋼筋焊接在施工中常見(jiàn)的缺陷及緣由有：

第一，接頭處軸線偏移或彎折：鋼筋切割時(shí)鋼筋端部不直、斷面不齊變形，夾具本身扭曲變形、同心度沒(méi)調(diào)好，鋼筋安放不規(guī)范而造成上下鋼筋錯(cuò)位；焊接后接頭處熔融金屬?zèng)]有徹低固化時(shí)過(guò)早拆卸夾具，此時(shí)接頭的強(qiáng)度和剛度不足以支撐上部鋼筋，上部鋼筋晃動(dòng)導(dǎo)致接頭處彎折。

其次，接頭有氣孔、夾渣：鋼筋銹蝕嚴(yán)峻、焊劑受潮未烘培，焊接時(shí)自身產(chǎn)憤怒體或外部氣體進(jìn)入熔池，在熔池凝固前沒(méi)有溢出熔池而殘留在焊縫中形成氣孔；而焊接過(guò)程中藥皮等雜質(zhì)殘留在熔池中，或擠壓過(guò)程鋼筋未形成凸面即頂壓使熔渣無(wú)法排出，熔池凝固后形成焊縫中的夾渣。閃光對(duì)焊時(shí)預(yù)熱不足、頂鍛速度及壓力小也易產(chǎn)憤怒孔夾渣。

第三，接頭未熔合：焊接過(guò)程中擠壓速度過(guò)慢、電流小使得鋼筋端部熔化不良熔化量不足，接合面焊包中存在裂縫，不能很好的熔在一起。

第四，接頭焊包不勻，浮現(xiàn)無(wú)包、過(guò)小、偏包或薄而大現(xiàn)象：鋼筋端面不平整，端面熔化量不足，接頭處不能徹低結(jié)合，上下鋼筋擠壓時(shí)金屬液體向四面排擠不勻稱；電弧電壓過(guò)高，產(chǎn)生偏弧現(xiàn)象，使鋼筋熔液一側(cè)偏少或偏多；焊接電流過(guò)小或擠壓時(shí)光短，鋼筋熔化不徹低熔融量不足，使鋼筋不能徹低結(jié)合，形成焊包不勻，無(wú)包、焊包過(guò)小、偏包現(xiàn)象。焊接電流過(guò)大或擠壓過(guò)程的時(shí)光過(guò)長(zhǎng)，使鋼筋熔融的金屬液體過(guò)多，從而造成擠壓后焊包薄而大。

第五，焊包下淌：焊劑縫隙阻塞不嚴(yán)，焊接過(guò)程中焊劑泄漏，致使鋼筋熔液失去約束順觀看焊接不合格的斷裂截面，發(fā)覺(jué)大多數(shù)斷裂截面都能發(fā)覺(jué)各種焊接的質(zhì)量缺陷，如氣孔、夾渣、未熔合等現(xiàn)象。綜合焊接接頭斷裂產(chǎn)生的主要緣由，是因?yàn)楹附淤|(zhì)量缺陷使接頭的有效焊接面積減小，焊接銜接強(qiáng)度降低。鋼筋焊接接頭受各種因素影響易形成各種焊接缺陷使得工程施工中焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、不合格率較高。

3鋼筋機(jī)械銜接的性能特點(diǎn)

機(jī)械銜接是近年來(lái)進(jìn)展起來(lái)的一種較新的鋼筋銜接技術(shù)，適用于混凝土結(jié)構(gòu)中對(duì)延性要求高和要求充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度的重要部位，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于一些重點(diǎn)工程和大型工程中。鋼筋錐螺紋銜接，其優(yōu)越性在于操作容易、迅速，安裝前可先批量舉行鋼筋銜接端頭的滾絲處理，銜接絲頭提前工廠化預(yù)加工，現(xiàn)場(chǎng)銜接占用工期短，但因?yàn)殄F螺紋安裝要求的精度很高，銜接接頭質(zhì)量不夠穩(wěn)定，鋼筋滾軋直螺紋銜接和剝肋滾軋直螺紋銜接都屬于直螺紋銜接，其接頭性能牢靠且操作便利，不受氣候影響，簡(jiǎn)單保證接頭質(zhì)量，成本相對(duì)較低，是當(dāng)前施工大力推廣應(yīng)用的鋼筋銜接方式。

3.1筋滾軋直螺紋機(jī)械銜接作用機(jī)理

滾軋直螺紋接頭的強(qiáng)度主要是由螺柱、螺紋牙和套筒的強(qiáng)度打算的，要保證鋼筋機(jī)械銜接的等強(qiáng)、平安有效要按照等強(qiáng)理論確定機(jī)械銜接的螺紋牙距，再按照牙距及鋼筋直徑確定銜接套筒的直徑和長(zhǎng)度。滾軋直螺紋接頭在加工過(guò)程中形成塑變強(qiáng)化，從宏觀方面說(shuō)，利用滾壓在金屬表面產(chǎn)生一個(gè)彈塑性變形層和加工硬化，而從微觀組織角度來(lái)看，滾壓造成的殘余壓應(yīng)力引起變形層內(nèi)位錯(cuò)的增殖、運(yùn)動(dòng)以及位錯(cuò)之間的交互作用，從而形成很大的微觀內(nèi)應(yīng)力，使得螺紋強(qiáng)度大幅提升。

3.2鋼筋滾軋直螺紋機(jī)械銜接的優(yōu)點(diǎn)

與其他銜接方式相比，鋼筋滾軋直螺紋銜接技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：操作容易，施工速度快，工效顯然提升；強(qiáng)度高，質(zhì)量穩(wěn)定牢靠；節(jié)材、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)，比傳統(tǒng)焊接節(jié)約銜接用鋼材60%左右；適用范圍廣，適用于各種方位及同、異徑鋼筋的銜接；不受鋼筋的化學(xué)成分、人為因素、氣候、電力等諸多因素的影響；無(wú)污染，符合環(huán)保要求、無(wú)明火操作施工平安牢靠。

要保證工程質(zhì)量必需加強(qiáng)對(duì)機(jī)械銜接套筒的質(zhì)量檢查，質(zhì)量不合格的套筒會(huì)直接導(dǎo)致鋼筋拉伸性能達(dá)不到要求，大量使用不合格套筒會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成不行忽略的質(zhì)量缺陷。

4結(jié)語(yǔ)

鋼筋的銜接方式成為建造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵因素，并直接影響到工程質(zhì)量、施工速度、經(jīng)濟(jì)效益和施工平安性，使用機(jī)械直螺銜接接頭目前已經(jīng)成為一種必定趨勢(shì)。鋼筋滾軋直螺