资源简介

(共43张PPT)
第4章 混凝土工程
四、钢筋连接
钢筋连接方式：
绑扎连接、焊接、机械连接。
1.绑扎连接
绑扎连接要求在钢筋安装中重点讲述！
4、钢筋工程
2.焊接连接
钢筋焊接概述
焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。
可焊性受钢材化学元素种类及含量有关。
焊接工艺（焊接工艺与操作水平）也影响焊接质量，即使可焊性差的钢材，若焊接工艺合理，亦可获得良好的焊接质量。
常用的焊接方法：闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、气压焊等。
（1）闪光对焊
广泛用于焊接Φ10～40mm热轧钢筋和Φ10～25mm余热处理钢筋及预应力筋与螺丝端杆的焊接。（为保证连接质量新规范要求＞22mm钢筋应采用机械连接）
1）焊接原理
利用低电压，强电流在钢筋接头处，产生高温，钢筋熔化，施加压力顶锻，使两根钢筋焊接在一起，形成对焊接头。
对焊机一般由机架、导向机构、动夹具、固定夹具、送进机构、夹紧机构、支座（顶座）、变压器、控制系统等几部分组成。
对焊机
1-焊接的钢筋；2-固定电极；
3-可动电极；4-机架；
5-变压器；6-送进机构
2）焊接工艺
闪光对焊分：连续闪光焊、预热闪光焊和闪光-预热-闪光焊三种。对可焊性差的钢筋，焊后采取通电热处理的方法改善接头的塑性。
闪光焊施工过程
① 连续闪光焊
先将钢筋夹入对焊机两极，闭合电源，然后使两根钢筋端面轻微接触。由于钢筋端部表面不平，接触面很小，电流通过时电流密度和电阻很大，接触点很快熔化，产生金属蒸汽飞溅，形成闪光现象。形成闪光后，徐徐移动钢筋，形成连续闪光。当钢筋烧化规定长度后，接头烧平，闪去杂质和氧化膜，白热熔化时，以一定的压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢，形成对焊接头。适用于Φ25mm以下的钢筋。
② 预热闪光焊
在连续闪光焊前增加一次预热过程，以使钢筋均匀加热。即先闭合电源，使两根钢筋端面交替轻微接触和分开，发出断续闪光使钢筋预热，当钢筋烧化到规定预热留量后，连续闪光，最后进行顶锻。适用于Φ25mm以上端部平整的钢筋。
③ 闪光-预热-闪光焊
在预热闪光焊前加一次闪光过程，使钢筋端面烧化平整，预热均匀。适用于Φ25mm以上端部不平整的钢筋。
钢筋闪光对焊工艺过程
④ 焊后通电热处理
余热处理钢筋，为改善焊接接头的塑性，可在焊后进行通电热处理。
焊后通电热处理在对焊机上进行。钢筋对焊后，当焊接接头温度降低至呈暗黑色（300℃以下），松开夹具将电极钳口调至最大距离，重新夹紧。然后进行脉冲式通电加热，钢筋加热至桔红色(750～850℃)时，通电结束。松开夹具，待钢筋稍冷后取下，在空气中自然冷却。
闪光对焊参数 （选择内容start）
包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、预热留量、顶锻留量、顶锻速度及变压器级次等。
1）调伸长度
焊接前两钢筋端部从电极钳口伸出的长度，与钢筋品种、直径有关，既使钢筋能够均匀加热，又要使钢筋顶锻时不产生侧弯。
2）闪光留量及闪光速度
闪光留量又称烧化留量，即在闪光过程中所消耗的钢筋长度。其长短主要使在闪光结束时端部加热均匀并达到足够的温度。
闪光留量取值：连续闪光焊为钢筋切断时严重压伤部分之和；预热闪光焊为8～10mm；闪光-预热-闪光焊时，一次闪光留量为两钢筋切断时严重压伤部分之和，二次闪光为8～10mm。
闪光速度由慢到快，开始时近于零，而后约1mm／s，终止时为1.5～2mm／s。
3）预热留量
钢筋预热过程中烧化的长度。其取值为：预热闪光焊4～7mm，闪光-预热-闪光焊为2～7mm。
4）顶锻留量与顶锻速度
顶锻留量是指闪光结束，钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属便钢筋缩短的长度，一般为4～6.5mm。
顶锻速度应越快越好，特别是顶锻开始的0.1s应将钢筋压缩2～3mm，而后断电并以6mm／s的速度继续顶锻至结束。
5）变压器级次
变压器级次用以调节焊接电流的大小。钢筋级别高或直径大，其变压器级次要高。 （选择内容end）
（2）电阻点焊
钢筋骨架和钢筋网片的交叉钢筋焊接宜采用电阻点焊。焊接时将钢筋的交叉点放入点焊机两极之间，通电使钢筋加热到一定温度后，加压使焊点处钢筋互相压入一定的深度（压入深度为两钢筋中较细者直径的1/4～2/5），将焊点焊牢。采用点焊代替绑扎，可以提高工效，便于运输。在钢筋骨架和钢筋网成型时优先采用电阻点焊。
电阻点焊原理图
1-电极；2-电极臂；3-变压器的次级线圈；4-变压器的初级线圈；
5-断路器；6-变压器的调节开关；7-踏板；8-压紧机构
（3）电弧焊
利用弧焊机使焊条和焊件之间产生高温电弧，熔化焊条和高温电弧范围内的焊件金属，熔化的金属凝固后形成焊接接头。电弧焊广泛用于钢筋的接长、钢筋骨架的焊接、装配式结构钢筋接头焊接及钢筋与钢板、钢板与钢板的焊接等。
主要设备是弧焊机，分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。工地常用交流弧焊机。
钢筋电弧焊接头主要形式：帮条焊、搭接焊和坡口焊三种形式。
焊接示意图
钢筋搭接、帮条焊接的焊缝
钢筋与钢板焊接的焊缝
ZX7系列直流电弧焊机 DN2-5交流弧焊机 BX1-315交流弧焊机
（4）电渣压力焊
1）焊接原理及适用范围
利用电流通过渣池所产生的热量来熔化母材，待到一定程度后施加压力，完成钢筋连接。这种钢筋接头的焊接方法与电弧焊相比，焊接效率高5～6倍，且接头成本较低，质量易保证。适用于直径为12～40mm的竖向或斜向钢筋连接。《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2021）
电渣压力焊有：手动电渣压力焊机或自动电渣压力焊机。
施焊前将钢筋安装于夹具钳口内夹紧，在两根钢筋接头处放一铁丝小球（钢筋端面较平整而焊机功率又较小时）或导电剂（钢筋直径较大时）。然后，在焊剂盒内装满焊剂。
焊剂的作用：使熔渣形成渣池，保护熔化的高温金属，形成良好的钢筋接头。
焊剂使用前必须经250℃烘烤2h。
施焊时接通电源使小球（或导电剂）、钢筋端部及焊剂相继熔化形成渣池；维持数秒后，用操纵压杆使钢筋缓缓下降，熔化量达到规定数值（用标尺控制）后，切断电路，用力迅速顶压，挤出金属熔渣和熔化金属，形成坚实的焊接接头。待冷却1～3min后，打开焊剂盒，卸下夹具。
电渣压力焊机
2）焊接工艺
工艺过程包括：引弧、电弧、电渣和顶压过程。
1）引弧过程：可采用以下两种方法。
直接引弧法：在通电后迅速将上钢筋提起，使两端头之间距离为2～4mm引弧。
铁丝球引弧法：将铁丝球放在上下钢筋端头之间，电流通过铁丝球与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。
2）电弧过程 亦称造渣过程。靠电弧的高温作用，将钢筋端头的凸出部分不断烧化；同时将接口周围的焊剂充分熔化，形成一定深度的渣池。
3）电渣过程 渣池形成一定深度后，将上钢筋缓缓插入。由于电流直接通过渣池，产生大量的电阻热，将钢筋端头迅速而均匀地熔化。
4）挤压过程 在停止供电的瞬间，对钢筋施加挤压力，把焊口部分熔化的全部挤出结合面。
①下夹钳夹住下钢筋;
②扶直上钢筋并夹牢于上夹钳中,使上下钢筋处于同一铅垂线上;
③安装引弧导电铁丝圈;
④套上焊剂盒;
⑤将焊剂装入焊剂盒,并用棒条插捣;
⑥将焊机的负极线连接于上钢筋;
下夹钳夹住下钢筋
扶直上钢筋并夹牢于上夹钳
焊剂盒
用小铁簸箕将焊剂装入
边装入边用棒条插捣
焊机的负极线连接
⑦通电后, 摇动手柄将上钢筋略上提引弧，稳定电弧，使上下钢筋两端面均匀烧化
⑧电弧稳定燃烧、上钢筋熔化；
⑨电弧熄灭转为电渣过程，渣池产生大量电阻热使钢筋端部继续熔化;
⑩切断电流、迅速顶压并持续几秒钟。焊接完成后，回收剩余的焊剂，可重复使用。
摇动手柄引弧
稳弧、电渣、熔化
回收剩余焊剂
焊接完成后的接头被包围在渣壳中，让接头保温半小时左右。
电渣压力焊适用于φ18～32 的Ⅱ级钢及新Ⅲ级钢筋连接。焊接接头要求鼓包均匀，鼓包直径约为钢筋直径的1.6倍。
待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。
（5）气压焊
采用氧-乙炔（或可燃气体）火焰对钢筋接缝处进行加热，使钢筋端部加热达到高温状态，并施加足够的轴向压力而形成牢固的对焊接头。
钢筋气压焊接方法具有设备简单、焊接质量好、效果高，且不需要大功率电源等优点。
可用于直径40mm以下的HPB300、HRB400钢筋的纵向连接。
气压焊设备主要有氧—乙炔供气设备、加热器、加压器及钢筋卡具等，
钢筋气压焊原理图
1-加压器；2-压力表；3-液压管；4-压接器；
5-钢筋卡具；6-焊接钢筋；7-加热器；8-氧气罐；9-燃气罐
气压焊设备 - 钢筋卡具（压接器）
气压焊设备 -- 氧气和燃气供气设备
气压焊设备 - 加热器
气压焊设备 - 加热器
气压焊设备 – 压接器（加压器）
气压焊焊接效果
3.钢筋机械连接
主要形式:挤压连接、锥螺纹套管连接和镦粗直螺纹套筒连接（等强度连接）等。
（1）钢筋挤压连接
亦称钢筋套筒冷压连接。它是将需连接的变形钢筋插入特制钢套筒内，利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压，使钢套筒产生塑性变形，使它紧紧咬住变形钢筋实现连接（见后图）。
钢筋挤压连接工艺参数主要有：压接顺序、压接力和压接道数。
套筒挤压连接示意图
1-钢套筒；2-已挤压钢筋；
（2）钢筋套管螺纹连接
钢筋套管螺纹连接分：锥套管（锥螺纹）和直套管（直螺纹）螺纹两种型式。目前大都采用直螺纹连接方式。
施工工艺流程
钢筋断料→剥肋滚压螺纹→丝头检验→套丝保护→连接套筒检验→现场连接→接头检验。
钢筋剥肋滚丝机
钢筋螺纹剥肋滚压中 滚压成型的钢筋接头
钢筋直螺纹剥肋滚压加工
连接时，先取下钢筋连接端的塑料保护帽，检查丝扣是否完好无损、规格与套筒是否一致；确认无误后，把拧上连接套一头钢筋拧到被连接钢筋上，并用力矩扳手按规定的力矩值，拧紧钢筋接头，当听到扳手发出“咔哒”声时，表明钢筋接头已被拧紧，作好标记，以防钢筋接头漏拧。
套筒连接施工中 柱钢筋直螺纹连接 板钢筋直螺纹连接
待连接钢筋的保护帽
（3）钢筋镦粗直螺纹套筒连接（等强度连接）
先将钢筋端头镦粗，
再切削成直螺纹，然后
用带直螺纹的套筒将
钢筋两端拧紧。
镦粗方法：冷镦和热镦。
特点：钢筋端部经冷镦后不仅直径增大，使套丝后丝扣部位横截面积不小于钢筋原截面面积，而且冷镦后钢强度提高，致使接头部位有很高强度，断裂不致出现在接头处。
（4）套筒灌浆连接
是近年来又出现新的连接方式。它是将需要连接的钢筋插入内表面有凹凸的套筒，然后向套筒内灌入无收缩的灌浆材料，灌浆材料硬化后，便可以将钢筋连接在一起。
套筒灌浆连接方法：全灌浆和半灌浆
套筒灌浆连接构造

展开更多......

收起↑