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1、钢筋电渣压力焊与直螺纹套筒连接质量控制工程施工中往往存在以下钢筋连接质量缺陷：电渣压 力焊主要有接头轴线偏移和焊接接头夹渣等问题；直螺纹 套筒连接主要有螺纹不完整和外露牙过多等问题。 第一章1.1 钢筋连接技术简介 钢筋连接技术在钢筋混凝土工程中得到了广泛的应用，其操 作质量的好坏，直接关系到整个工程的质量是否合格，因此 对钢筋连接的质量进行控制，能够有效地提高工程质量、加 快施工进度以及降低工程费用。钢筋连接技术可分为钢筋焊接和钢筋机械连接两大类。钢筋 焊接有 6 种焊接方法，分别为：电阻点焊、闪光对焊、电弧 焊、电渣压力焊、气压焊、埋弧压力焊，其中，闪光对焊和 埋弧压力焊适用于加工区，电阻
2、点焊和电渣压力焊适用于现 场施工，电弧焊和气压焊两者都适用。钢筋机械连接常用有 4 种方法，分别为：径向挤压连接、轴向挤压连接、锥螺纹 套筒连接、直螺纹套筒连接，主要适用于现场施工。各种方 法有其自身特点和不同的适用范围，并在不断发展和改进。 在实际生产中，应根据具体的工作条件、工作环境和技术要 求，选用合适的方法以期达到最佳的综合效益。1.1.1 钢筋焊接连接电阻点焊 原理：根钢筋安放成交叉叠接形式， 压紧于两电极之间， 利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法。 特点：钢筋混凝土结构中的钢筋焊接骨架和焊接网，宜 采用电阻点焊制作。以电阻点焊代替绑扎，可以提高劳动生 产率、骨架和网
3、的刚度以及钢筋（钢丝）的设计计算强度。 适用范围：适用于 616mm的热轧I、II级钢筋，b3 5mm的冷拔低碳钢丝和 412mm冷轧带肋钢筋。闪光对焊 原理：将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过 两根钢筋接触点产生塑性区及均匀的液体金属层，迅速施加 顶锻力完成的一种压焊方法。 特点：具有生产效益高、操作方便、节约能源、节约钢 材、接头受力性能好、焊接质量高等很多优点，故钢筋的对 接连接宜优先采用闪光对焊。 适用范围：适用于 1040mm的热轧I、1、川级钢筋，1025mm的W级钢筋。电弧焊 原理：以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流 通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。 特点
4、：轻便、灵活，可用于平、立、横、仰全位置焊接， 适应性强、应用范围广。 适用范围：适用于构件厂内，也适用于施工现场。可用 于钢筋与钢筋，以及钢筋与钢板、型钢的焊接。电渣压力焊 原理：将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流 通过两根钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过 程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋、加压完成的一种焊接 方法。 特点：操作方便、效率高。 适用范围：适用于 1440mm的热轧I、II级钢筋连接。 主要用于柱、墙、烟囱、水坝等现浇钢筋混凝土结构（建筑 物、构筑物）中竖向或斜向（倾斜度在4：1 范围内）受力钢筋的连接。特别是对于高层建筑的柱、墙钢筋，应用尤为 广泛。气压焊
5、 原理：采用氧炔焰或氢氧焰将两钢筋对接处进行加热， 使其达到一定温度，加压完成的方法。 特点：设备轻便，可进行钢筋在水平位置、垂直位置、 倾斜位置等全位置焊接。 适用范围：适用于 1440mm的热轧I、I、m级钢筋相 同直径或径差不大于 7mm 的不同直径钢筋间的焊接。埋弧压力焊 原理：将钢筋与钢板安放成T型形式，利用焊接电流通 过，在焊剂层下产生电弧，形成熔池，加压完成的一种压焊 方法。 特点：生产效率高，质量好，适用于各种预埋件T型接 头钢筋与钢板的焊接，预制厂大批量生产时，经济效益尤为 显著。 适用范围：适用于 625mm的热轧I、级钢筋的焊接， 钢板为厚度620mm的普通碳素钢 Q23
6、5A，与钢筋直径相 匹配。钢筋机械连接1.1.2.1 径向挤压连接 原理：将一个钢套筒套在两根带肋钢筋的端部，用超高 压液压设备（挤压钳）沿钢套筒径向挤压钢套管，在挤压钳 挤压力作用下，钢套筒产生塑性变形与钢筋紧密结合，通过 钢套筒与钢筋横肋的咬合，将两根钢筋牢固连接在一起。 特点：接头强度高，性能可靠，能够承受高应力反复拉 压载荷及疲劳载荷。操作简便、施工速度快、节约能源和材 料、综合经济效益好。 适用范围：适用于 1850mm的H、川、W级带肋钢筋 （包括焊接性差的钢筋），相同直径或不同直径钢筋之间的 连接。1.1.2.2 轴向挤压连接 原理：采用挤压机的压膜，沿钢筋轴线冷挤压专用金属套筒
7、，把插入套筒里的两根热轧带肋钢筋紧固成一体的机械 连接方法。 特点：操作简单、连接速度快、无明火作业、可全天候 施工，节约大量钢筋和能源。 适用范围：适用于按一、二级抗震设防要求的钢筋混凝土结构中 2032mm的、川级热轧带肋钢筋现场连接施 工。1.1.2.3 锥螺纹连接 原理：利用锥螺纹能承受拉、压两种作用力及自锁性、 密封性好的原理，将钢筋的连接端加工成锥螺纹，按规定的 力矩值把钢筋连接成一体的接头。 特点：工艺简单、可以预加工、连接速度快、同心度好， 不受钢筋含碳量和有无花纹限制等优点。 适用范围：适用于工业与民用建筑及一般构筑物的混凝土结构中，钢筋直径为 1640mm的、川级竖向、斜向
8、 或水平钢筋的现场连接施工。1.1.2.4 直螺纹套筒连接 原理：将两根待连接的钢筋端压圆，制成螺纹，然后通 过直螺纹工艺的套筒用一定臂长的扳手把两根钢筋拧紧连 接成一体。 特点：钢筋滚扎直螺纹接头具有接头强度高、质量有保 证、对中性好、操作简便、施工安全、不污染环境等优点， 并能节约钢材，具有优良的延性及反复拉压的能力。 使用范围：适用于直径为1650mm的、川级钢筋在各个方向和位置的同、异径钢筋连接，以及不可旋转或轴 向不能移动的钢筋连接。1.2 电渣压力焊应用历史 在高层建筑现浇钢筋混凝土工程中，大直径钢筋竖向连接是 一项工作量大的中间工序，其完成速度的快慢及质量的优劣， 直接影响到工程
9、的质量。传统的电弧焊，焊接速度慢，工艺 要求高，费用大。随着建筑科技发展，电渣压力焊应用于柱 纵向钢筋连接已得到广泛认同。自从竖向钢筋电渣力焊技术 的广泛应用以来，已经逐渐代替了原来习惯采用的搭接绑扎 和手工电孤焊的方法。应用此技术可以达到保证施工质量、 降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效 果，而且工艺操作简单、容易掌握。多、高层框架（或框剪等）结构中的竖向钢筋直径在 1632 mm的I、口、川级钢筋，其焊接接头质量应符合钢筋焊接 及验收规程 （ JGJ 1 8 84 ）的规定。每 300 个接头作为一 批，从中抽样切取 3 个接头进行拉伸试验。三个试件均不得 低于强度级别钢
10、筋的抗拉强度值，若有一个试件不合格，则 应取 6 根试件进行复试，复试时仍有一个试件不合格，则可 认为这批接头不合格。钢筋电渣压力焊采用次级空载电压较高（TSV 以上）的交流电源。32 mm直径及以下的钢筋焊接时，采用容量为600A的焊接电源。焊接电源要求电压为 380 伏，电压下降不大于 5% ，如大于 5% ，一般不宜施焊。焊剂选用高猛高硅低氟型焊剂， 一般选用 HJ431 焊剂，使用 前焊剂要保持干燥洁净。焊剂应存放在干燥的库房内，防止 受潮如受潮，使用前须经 250300 C烘培2h。焊剂应有出 厂合格证。1.3 直螺纹套筒连接应用历史 随着建筑业的发展， 高层建筑、 大跨度、特种结构
11、日益增多， 建筑钢筋的应用向大直径、密集布置、高强度方向发展，单 纯采用传统的钢筋连接工艺，如搭接绑扎、搭接电弧焊、闪 光对焊、 气压焊等方式已难以满足需要。 80 年代末， 我国开 始推广使用钢筋机械连接技术，主要代表方式有套筒挤压连 接和锥螺纹连接。近 10 年来，钢筋机械连接技术的应用得 到迅猛发展。 目前，国内钢筋机械连接技术有挤压套筒连接、 锥螺纹套筒连接和直螺纹套筒连接等 3 种。直螺纹套筒连接 可达到与母材等强度，相比前 2 种机械连接方式，不仅生产 效率高、并且连接质量好。直螺纹套筒连接目前有 3 种：分别是镦粗直螺纹套筒、直接 滚压直螺纹套筒和剥肋滚压直螺纹套筒。3 种连接的
12、比较如下：镦粗直螺纹套筒连接在镦头过程中容易出现镦偏，镦粗部分延性降低，易产生脆断 直接滚压直螺纹套筒连接的螺纹精度差，存在虚假螺纹现 象，由于加工螺纹的直径大小不一致而经常给施工现场造成 困难，钢筋直径变化使滚轮寿命降低，接头附加成本相对较 高。剥肋滚压直螺纹连接集剥肋、滚压于一体，成型螺纹精度 高，滚丝轮寿命长，钢筋剥肋后母材截面有一定的缩小，但 经机械滚压后钢筋表面塑性减少而使强度提高，并且提高值 大于截面缩小造成的强度损失。应用时接头选择要求如下：混凝土结构中要求充分发挥钢筋强度或对接头延性要求较高的部位，应采用I级或H级接头混凝土结构中钢筋应力较高但对接头延性要求不高的部 位，可采用
13、川级接头。结构构件中纵向受力钢筋的接头宜相互错开，钢筋机械连接 的连接区段长度应按 35d 计算（ d 为被连接钢筋中的较大直 径）。在同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力 钢筋总截面面积的百分率（以下简称接头百分率） ，应符合 下列规定： 接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部 位，当需要在高应力部位设置接头时，在同一连接区段内川 级接头的接头百分率不应大于 25%级接头的接头百分率不应大于50% ;I级接头的接头百分率可不受限制。 接头 宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区;当 无法避开时，应采用I级接头或H级接头，且接头百分率不应 大于50%。受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋，接 头百分率可不受限制。 对直接承受动力荷载的结构构件， 接头百分率不应大于 50% 。当对具有钢筋接头的构件进行试验并取得可靠数据时，接头 的应用范围可根据工程实际情况进行调整。1.4 电渣压力焊与直螺纹套筒连接存在的问题1.4.1 钢筋电渣压力焊存在的问题电渣压力焊目前经常出现的质量问题主要有以下几种：轴线 偏移、接头夹渣、焊包不均、表面微熔、焊包下淌、接头弯 折等。1.4.2 钢筋机械连接存在的问题 直螺纹套筒钢筋连接目前经常出现的质量问题主要有以下 几种：不完整螺纹、外露牙过多、拧紧力矩值过小、螺距过 大、环止规不符合要求、丝头外观质量不符合要求、环通规 不符合要求等。
钢筋电渣压力焊与直螺纹套筒连接质量控制
