鋼筋工程鋼3粗鋼筋連接技術PPT課件

1、 粗鋼筋連接技術是建設部致力于推廣的“十項新技術”之一。設計規(guī)范規(guī)定：普通砼中直徑大于25mm的、級鋼筋接頭，均宜采用焊接接頭或機械接頭。 鋼筋連接方法 （1）搭接連接綁扎接頭，適用小規(guī)格鋼筋連接；（略） （2）焊接連接閃光對焊（鋼筋預制）、氣壓焊、豎向鋼筋電渣壓力焊、水平鋼筋窄間隙焊等； （3）機械連接冷壓套筒（軸向、徑向）、錐螺紋、剝肋滾壓直螺紋、鐓粗車削直螺紋等。第1頁/共82頁一、鋼筋焊接一、鋼筋焊接 鋼筋焊接分為壓焊和熔焊兩種形式。 壓焊包括閃光對焊、電阻點焊和氣壓焊；熔焊包括電弧焊和電渣壓力焊。 此外，鋼筋與預埋件T形接頭的焊接應采用埋弧壓力焊，也可用電弧焊或穿孔塞焊，但焊接電流不

2、宜大，以防燒傷鋼筋。第2頁/共82頁1、鋼筋焊接連接、鋼筋焊接連接氣壓焊氣壓焊第3頁/共82頁 氣壓焊接鋼筋是利用乙炔-氧混合氣體燃燒的高溫火焰對已有初始壓力的兩根鋼筋端面接合處加熱，使鋼筋端部產生塑性變形，并促使鋼筋端面的金屬原子互相擴散，當鋼筋加熱到約12501350（相當于鋼材熔點的0.800.90倍）時進行加壓頂鍛，使鋼筋焊接在一起。 鋼筋氣壓焊接屬于熱壓焊。在焊接加熱過程中，加熱溫度只為鋼材熔點的0.80.9倍，且加熱時間較短，所以不會出現鋼筋材質劣化傾向。另外，它設備輕巧、使用靈活、效率高、節(jié)省電能、焊接成本低，可進行全方位（豎向、水平和斜向）焊接。所以在我國逐步得到推廣。第4頁/

3、共82頁氣壓焊接設備示意圖氣壓焊接設備示意圖 1乙炔；2氧氣；3流量計；4固定卡具；5活動卡具； 6壓接器；7加熱器與焊炬；8被焊接的鋼筋；9加壓油泵第5頁/共82頁 加熱系統(tǒng)中加熱能源是氧和乙炔。用流量計來控制氧和乙炔的輸入量，焊接不同直徑的鋼筋要求不同的流量。加熱器用來將氧和乙炔混合后，從噴火嘴噴出火焰加熱鋼筋，要求火焰能均勻加熱鋼筋，有足夠的溫度和功率并安全可靠。 加壓系統(tǒng)中的壓力源為電動油泵，使加壓頂鍛的壓力平穩(wěn)。壓接器是氣壓焊的主要設備之一，要求它能準確、方便地將兩根鋼筋固定在同一軸線上，并將油泵產生的壓力均勻地傳遞給鋼筋達到焊接目的。 氣壓焊接的鋼筋要用砂輪切割機斷料，要求端面與鋼

4、筋軸線垂直。焊接前應打磨鋼筋端面，清除氧化層和污物，使之現出金屬光澤，并即噴涂一薄層焊接活化劑保護端面不再氧化。第6頁/共82頁鋼筋氣壓焊是一種經濟不用電的鋼筋連接方法，圖為日本在多層住宅樓的梁中將氣壓焊應用于水平鋼筋的連接鋼筋焊接連接氣壓焊第7頁/共82頁 圖為在南京古南都飯店工程地下室施工工地上，進行鋼筋氣壓焊應用的表演。操作工人將夾鉗夾住上、下鋼筋端部，點燃氣壓焊的焊炬。第8頁/共82頁 焊炬點燃后，套入鋼筋連接部位，先用強炎對連接部位上下輕微移動加熱。 第9頁/共82頁 用強炎對鋼筋端面加熱后，集中用中炎加熱，使鋼筋連接的兩端面加熱至熱塑狀態(tài)。第10頁/共82頁待鋼筋兩連接端面加熱至熱

5、塑狀態(tài)后，連接手動液壓加壓器，逐漸對上、下兩鋼筋加壓。第11頁/共82頁 邊加壓邊加熱，兩鋼筋連接端面緊密接觸在一起，金屬原子互相擴散，形成有效的連接。第12頁/共82頁加熱加壓的鋼筋連接頭呈紅熱竹節(jié)狀，夾鉗的剛度很重要。第13頁/共82頁 為檢查氣壓焊鋼筋接頭的連接質量，在非破損的條件下，可作“熱沖切”檢驗。圖為中建一局科研所在進行熱沖切試驗。右邊的鋼筋接頭已被熱沖切。第14頁/共82頁2、鋼筋焊接連接、鋼筋焊接連接電渣壓力焊電渣壓力焊第15頁/共82頁 電渣壓力焊在施工中多用于現澆混凝土結構構件內豎向或斜向（傾斜度在4:1的范圍內）鋼筋的焊接接長。 電渣壓力焊有自動和手工電渣壓力焊兩類。與

6、電弧焊比較，它工效高、成本低，可進行豎向連接，故在工程中應用較普遍。 進行電渣壓力焊宜用合適焊接變壓器。 夾具需靈巧，上下鉗口同心，保證上下鋼筋的軸線最大偏移不得大于0.1d，同時也不得大于2mm。第16頁/共82頁 電渣壓力焊構造原理圖電渣壓力焊構造原理圖 1鋼筋；2監(jiān)控儀表；3焊劑盒；4焊劑盒扣環(huán)； 5活動夾具；6固定夾具；7操作手柄；8控制電纜第17頁/共82頁 焊接時，先將鋼筋端部約120mm范圍內的鐵銹除盡，將夾具夾牢在下部鋼筋上，并將上部鋼筋扶直夾牢于活動電極中。自動電渣壓力焊時還在上下鋼筋間放置引弧用的鋼絲圈等。再裝上藥盒，裝滿焊藥，接通電路，用手柄使電弧引燃（引?。?。然后穩(wěn)定一

7、定時間，使之形成渣池并使鋼筋熔化（穩(wěn)弧），隨著鋼筋的熔化，用手柄使上部鋼筋緩緩下送。當穩(wěn)弧達到規(guī)定時間后，在斷電同時用手柄進行加壓頂鍛（頂鍛），以排除夾渣和氣泡，形成接頭。待冷卻一定時間后，即拆除藥盒、回收焊藥、拆除夾具和清除焊渣。引弧、穩(wěn)弧、頂鍛三個過程連續(xù)進行。第18頁/共82頁電渣壓力焊技術特點：電渣壓力焊技術特點：電渣壓力焊屬于熔化壓力焊范疇，不適應于水平鋼筋或傾斜鋼筋（斜度大于4：1）的連接，也不適用于可焊性差的鋼筋，對焊工水平低、供電條件差（電壓不穩(wěn)定等）、雨季或防火要求高的場合慎用。第19頁/共82頁 電渣壓力焊是施工現場應用最廣泛的一種連接方法，其經濟實用，一個接頭約34元。圖

8、為南京電視塔施工中，四川建筑科研所將電渣壓力焊技術應用32豎向鋼筋的連接。 鋼筋焊接連接電渣壓力焊第20頁/共82頁 電渣壓力焊適用于1832的級鋼及新級鋼筋連接。焊接的接頭要求鼓包均勻，鼓包直徑約為鋼筋直徑的1.6倍。第21頁/共82頁施工要點施工要點操作過程為：將夾具的下鉗口夾牢下鋼筋70-80mm的部位，將上鋼筋扶、直并夾牢于上鉗口內約15mm處，并保持上下鋼筋同心。安放焊劑盒，用石棉布等塞封焊劑盒下口，同時裝滿焊劑。焊接過程未先將上鋼筋與下鋼筋接確，接通焊接電源后立即將上鋼筋提升2-4mm，引燃電弧，然后繼續(xù)緩慢上提5-7mm使電弧穩(wěn)定燃燒。之后隨鋼筋的熔化而漸漸下送，并轉入電渣過渣過

9、程。帶鋼筋熔化達到一定的程度后，在切斷焊接電源的同時迅速盡進行頂壓。持續(xù)數秒鐘方可松開操作稈以免接頭偏移或接合不良。鋼筋上下均應適當，防止斷路或短路。第22頁/共82頁施工前認真檢查鋼筋端物是否平整，如不平整應用角向打磨機、鋼筋切斷機進行修理；鋼筋頭部如有鐵銹應及時清理，可使用鋼刷。施工后應派專人檢查施工部位防止火災，焊包冷卻后派專人敲掉焊渣，并及時清理墻、柱、梁板底內的藥渣、焊渣；檢查標準為：焊包均勻，突出部分不少于4mm，不得有裂縫；鋼筋表面不得被燒傷；接頭處軸線不得偏移2mm和0.1d；接頭處鋼筋不得彎折4。第23頁/共82頁 東南大學榴園賓館18層框架柱鋼筋采用電渣壓力焊連接技術，圖為

10、工人先將焊接夾具的下夾鉗夾住下部鋼筋。第24頁/共82頁 被連接的端面部位套上焊劑盒，用小鐵簸箕將431焊劑裝入焊劑盒，邊裝入邊用棒條插搗，使焊劑盒中的焊劑松緊均勻，以保證鼓包均勻。第25頁/共82頁 插入上部鋼筋，焊接夾具上夾鉗將上部鋼筋夾緊，焊機的負極線連接于上鋼筋。第26頁/共82頁 引弧時搖動手柄，將上鋼筋略提起，穩(wěn)定電弧，使上、下鋼筋兩端面均勻燒化。第27頁/共82頁 選定焊接參數第28頁/共82頁 當燒化達到時間要求后，迅速搖轉手柄，將上鋼筋下壓，此時，兩鋼筋端面間熔化的鐵水均勻外擠。第29頁/共82頁 焊接完成后，插上鐵板，打開焊劑盒，回收剩余的焊劑，可重復使用。第30頁/共82

11、頁 焊接完成后的接頭被包圍在渣殼中，像馬蜂窩球，此時應讓接頭保溫半小時左右，待冷卻后敲去渣殼，露出帶金屬光澤的鼓包接頭。第31頁/共82頁3、電阻點焊、電阻點焊電阻點焊主要用于小直徑鋼筋的交叉連接，如用來焊接近年來推廣應用的鋼筋網片、鋼筋骨架等。它的生產效率高、節(jié)約材料，應用廣泛。第32頁/共82頁電阻點焊的工作原理電阻點焊的工作原理 當鋼筋交叉點焊時，接觸點只有一點，且接觸電阻較大，在接觸的瞬間，電流產生的全部熱量都集中在一點上，因而使金屬受熱而熔化，同時在電極加壓下使焊點金屬得到焊合，第33頁/共82頁 1電極；2電極臂；3變壓器的次級線圈；4變壓器的初級線圈； 5斷路器；6變壓器的調節(jié)開

12、關；7踏板；8壓緊機構第34頁/共82頁 電阻點焊不同直徑鋼筋時，如較小鋼筋的直徑小于10mm，大小鋼筋直徑之比不宜大于3；如較小鋼筋的直徑為12mm或14mm時，大小鋼筋直徑之比則不宜大于2。應根據較小直徑的鋼筋選擇焊接工藝參數。 焊點應進行外觀檢查和強度試驗。熱軋鋼筋的焊點應進行抗剪試驗。冷加工鋼筋的焊點除進行抗剪試驗外，還應進行拉伸試驗。第35頁/共82頁4、鋼筋焊接連接、鋼筋焊接連接窄間隙焊窄間隙焊第36頁/共82頁 水平鋼筋窄間隙焊是施工現場可應用的一種連接方法，特別適用于梁內水平粗鋼筋的連接。 鋼筋焊接連接窄間隙焊第37頁/共82頁 焊接時為保證接頭部位的引弧質量和不失去熔化的金屬

13、液，可用銅?；蛑苯佑媒卿撃?。第38頁/共82頁第39頁/共82頁5、閃光對焊、閃光對焊 閃光對焊廣泛用于鋼筋連接及預應力鋼筋與螺絲端桿的焊接。熱軋鋼筋的焊接宜優(yōu)先用閃光對焊。第40頁/共82頁 鋼筋閃光對焊是利用對焊機使兩段鋼筋接觸，通過低電壓的強電流，待鋼筋被加熱到一定溫度變軟后，進行軸向加壓頂鍛，形成對焊接頭。 鋼筋閃光對焊工藝常用的有連續(xù)閃光焊、預熱閃光焊和閃光預熱閃光焊。對級鋼筋有時在焊接后還進行通電熱處理。第41頁/共82頁鋼筋對焊機鋼筋對焊機第42頁/共82頁鋼筋對焊加工鋼筋對焊加工第43頁/共82頁鋼筋閃光對焊鋼筋閃光對焊 1焊接的鋼筋；2固定電極；3可動電極； 4機座；5變壓器

14、；6手動頂壓機構第44頁/共82頁閃光對焊工藝閃光對焊工藝第45頁/共82頁（1）. 連續(xù)閃光焊連續(xù)閃光焊 這種焊接的工藝過程是待鋼筋夾緊在電極鉗口上后，閉合電源，使兩鋼筋端面輕微接觸。由于鋼筋端部不平，開始只有一點或數點接觸，接觸面小而電流密度和接觸電阻很大，接觸點很快熔化并產生金屬蒸氣飛濺，形成閃光現象。閃光一開始就徐徐移動鋼筋，使形成連續(xù)閃光過程，同時接頭也被加熱。待接頭燒平、閃去雜質和氧化膜、白熱熔化時，隨即施加軸向壓力迅速進行頂鍛，使兩根鋼筋焊牢。 連續(xù)閃光焊宜于焊接直徑25mm以下的HPB235400級鋼筋。焊接直徑較小的鋼筋最適宜。 連續(xù)閃光焊的工藝參數有調伸長度、燒化留量、頂鍛

15、留量及變壓器級數等。第46頁/共82頁（2）. 預熱閃光焊預熱閃光焊 鋼筋直徑較大，端面比較平整時宜用預熱閃光焊。與連續(xù)閃光焊不同之處，在于前面增加一個預熱時間，先使大直徑鋼筋預熱后再連續(xù)閃光燒化進行加壓頂鍛。第47頁/共82頁（3）. 閃光閃光預熱預熱閃光焊閃光焊 端面不平整的大直徑鋼筋連接采用半自動或自動對焊機，焊接大直徑鋼筋宜采用閃光-預熱-閃光焊。這種焊接的工藝過程是進行連續(xù)閃光，使鋼筋端部燒化平整；再使接頭處作周期性閉合和斷開，形成斷續(xù)閃光使鋼筋加熱；接著連續(xù)閃光，最后進行加壓頂鍛。 閃光-預熱-閃光焊的工藝參數有調伸長度、一次燒化留量、預熱留量和預熱時間、二次燒化留量、頂鍛留量及變

16、壓器級數等。 鋼筋閃光對焊后，除對接頭進行外觀檢查，對焊后鋼筋應無裂紋和燒傷、接頭彎折不大于4，接頭軸線偏移不大于0.1d（d為鋼筋直徑），也不大于2mm，此外，還應按規(guī)定進行抗拉試驗和冷彎試驗。第48頁/共82頁6、電弧焊、電弧焊電弧焊是利用弧焊機使焊條與焊件之間產生高溫，電弧使焊條和電弧燃燒范圍內的焊件熔化，待其凝固便形成焊縫或接頭，電弧焊廣泛用于鋼筋接頭、鋼筋骨架焊接、裝配式結構接頭的焊接、鋼筋與鋼板的焊接及各種鋼結構焊接。第49頁/共82頁鋼筋電弧焊的接頭形式有：搭接焊接頭（單面焊縫或雙面焊縫）、幫條焊鋼筋電弧焊的接頭形式有：搭接焊接頭（單面焊縫或雙面焊縫）、幫條焊接頭（單面焊縫或雙面

17、焊縫）、剖口焊接頭（平焊或立焊）和熔槽幫條焊接頭（單面焊縫或雙面焊縫）、剖口焊接頭（平焊或立焊）和熔槽幫條焊接頭接頭 a)搭接焊；b)幫條焊；c)立焊的剖口焊；d)平焊的剖口焊第50頁/共82頁搭接焊搭接焊第51頁/共82頁幫幫條條焊焊第52頁/共82頁剖口焊接頭剖口焊接頭第53頁/共82頁第54頁/共82頁第55頁/共82頁7、焊接接頭質量檢查、焊接接頭質量檢查 焊接接頭質量檢查除外觀外，亦需抽樣作拉伸試驗。如對焊接質量有懷疑或發(fā)現異常情況，還可進行非破損檢驗（X射線、射線、超聲波探傷等）。第56頁/共82頁二、鋼筋機械連接二、鋼筋機械連接鋼筋機械連接包括擠壓連接和螺紋套管連接，是近年來大直

18、徑鋼筋現場連接的主要方法。第57頁/共82頁鋼筋的機械連接第58頁/共82頁1、鋼筋擠壓連接、鋼筋擠壓連接 鋼筋擠壓連接亦稱鋼筋套筒冷壓連接。它適用于豎向、橫向及其他方向的較大直徑變形鋼筋的連接。與焊接相比，它具有節(jié)省電能、不受鋼筋可焊性好壞影響、不受氣候影響、無明火、施工簡便和接頭可靠度高等特點。連接時將需變形鋼筋插入特制鋼套筒內，利用液壓驅動的擠壓機進行徑向或軸向擠壓，使鋼套筒產生塑性變形，緊緊咬住變形鋼筋實現連接第59頁/共82頁鋼筋徑向擠壓連接鋼筋徑向擠壓連接 1鋼套筒；2被連接的鋼筋 鋼筋擠壓連接的工藝參數，主要是壓接順序、壓接力和壓接道數。壓接順序應從中間逐道向兩端壓接。壓接力要能

19、保證套筒與鋼筋緊密咬合，壓接力和壓接道數取決于鋼筋直徑、套筒型號和擠壓機型號。第60頁/共82頁鋼筋機械連接鋼筋機械連接冷壓套筒連接冷壓套筒連接技術特點技術特點 套筒擠壓連接是把兩根待接鋼筋的端頭先插入一個優(yōu)質鋼套筒，然后用擠壓機在側向加壓數道，套筒塑性變形后即與帶肋鋼筋緊密咬合達到連接的目的。 套筒擠壓連接的優(yōu)點是接頭強度高，質量穩(wěn)定可靠；安全無明火，不受氣候影響；適應性強，可用于垂直、水平、傾斜、高空、水下等各方位的鋼筋連接。其缺點是設備移動不便，連接速度較慢。第61頁/共82頁 鋼筋冷壓套筒連接最初采用軸向冷擠壓連接技術，與預應力施工中的擠壓錨的擠壓類同。圖為北京亞運會工程曾應用過的該技

20、術。鋼筋機械連接冷壓套筒連接第62頁/共82頁 目前，冷壓套筒連接主要為徑向冷壓技術。圖為南京古南都飯店的地下室底板40鋼筋的8000個接頭應用該技術連接。第63頁/共82頁 冷壓套筒連接的接頭質量可靠，特別適用于大直徑鋼筋的連接以及受疲勞荷載的結構鋼筋連接。第64頁/共82頁應用效果應用效果 1質量得以保證：接頭性能可靠，經檢測，所有接頭達到我國JGJ107-96規(guī)定的最高級A級標準。 2質檢方便，通過外觀檢驗可判定接頭是否合格。 3操作簡單，效率大大提高：一般民工經過2小時培訓就可上崗，并達到100%合格，鋼筋到場就可連接，省去繁瑣的鋼筋前期準備，平均2-3分鐘就可連接一個接頭。 4節(jié)約能

21、源；節(jié)約材料：平均每個接頭耗電平均不足0.2度，比綁扎法節(jié)約鋼材約60%-70%。第65頁/共82頁鋼筋螺紋套管連接鋼筋螺紋套管連接 螺紋套管連接分錐螺紋連接與直螺紋連接兩種。第66頁/共82頁鋼筋直螺紋連接加工鋼筋直螺紋連接加工 用于這種連接的鋼套管內壁，用專用機床加工有錐螺紋或直螺紋，鋼筋的對接端頭亦在套絲機上加工有與套管匹配的螺紋。連接時，經過螺紋檢查無油污和損傷后，先用手旋入鋼筋，然后用扭矩扳手緊固至規(guī)定的扭矩即完成連接（圖3-13）。它施工速度快，不受氣候影響，質量穩(wěn)定，易對中，已在我國廣泛應用。第67頁/共82頁鋼筋螺紋套管連接鋼筋螺紋套管連接 a)直鋼筋連接；b)直、彎鋼筋連接；

22、c)在鋼板上連接鋼筋；d)混凝土構件中插接鋼筋第68頁/共82頁 由于鋼筋的端頭在套絲機上加工有螺紋，截面有新削弱，為達到連接接頭與鋼筋等強，目前有兩種方法，一種是將鋼筋端頭先鐓粗后再套絲，使連接接頭處截面不削弱；另一種采用冷軋的方法軋制螺紋，接頭處經冷軋后強度有所提高，亦可達到等強的目的。第69頁/共82頁鋼筋機械連接鋼筋機械連接錐螺紋套筒連接錐螺紋套筒連接第70頁/共82頁錐螺紋連接技術特點錐螺紋連接技術特點 錐螺紋連接是用錐螺紋套筒將兩根鋼筋端頭對接在一起，利用螺紋的機械咬合力傳遞拉力或壓力。所以設備主要是套絲機，通常安放在現場或場外加工場對鋼筋端頭進行套絲。套完錐行絲扣的鋼筋用塑料帽保

23、護，防止搬運、堆放過程中受損。套筒一般在工廠內加工。連接鋼筋時用測力扳手擰緊套筒至規(guī)定的力矩值即可完成鋼筋的對接。錐螺紋連接現場操作工序簡單，速度快，適用范圍廣，不受氣候影響。但錐螺紋接頭破壞都發(fā)生在接頭處，現場加工的錐螺紋質量，漏擰或擰緊力矩不準，絲扣松動等對接頭強度合變形有很大影響。第71頁/共82頁施工要點施工要點 鋼筋錐螺紋的絲頭質量好壞直接影響接頭的連接質量，要求在施工前認真檢查接頭，不允許出現牙形撕裂、掉牙、牙瘦、小端直徑過小等不合格絲口鋼筋；為防止堆放、吊裝搬運過程中弄臟或碰壞鋼筋絲頭，所有絲頭必須帶上保護帽。第72頁/共82頁 連接鋼筋時，應先將鋼筋對正軸線后擰入錐螺紋連接套筒，再用力矩扳手擰到規(guī)定的力矩值。決不應再鋼筋錐螺紋沒擰入錐螺紋連接套筒，就用力矩扳手連接鋼筋，以免損壞接頭絲扣，造成接頭質量不合格。 不許接頭擰的過緊，以免損壞絲扣，為防止漏擰，每個接頭擰到規(guī)定的力矩值之后一定要在接頭上作標記，以便檢查。