钢筋工程钢3粗钢筋连接技术.pptx

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1、粗钢筋连接技术是建设部致力于推广的“十项新技术”之一。设计规范规定：普通砼中直径大于25mm的、级钢筋接头，均宜采用焊接接头或机械接头。钢筋连接方法 （1）搭接连接绑扎接头，适用小规格钢筋连接；（略）（2）焊接连接闪光对焊（钢筋预制）、气压焊、竖向钢筋电渣压力焊、水平钢筋窄间隙焊等；（3）机械连接冷压套筒（轴向、径向）、锥螺纹、剥肋滚压直螺纹、镦粗车削直螺纹等。第1页/共82页一、钢筋焊接一、钢筋焊接钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊；熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。此外，钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力焊，也可用电弧焊或穿孔塞焊，但焊接电流不宜大，以防烧伤

2、钢筋。第2页/共82页1、钢筋焊接连接、钢筋焊接连接气压焊气压焊第3页/共82页气压焊接钢筋是利用乙炔-氧混合气体燃烧的高温火焰对已有初始压力的两根钢筋端面接合处加热，使钢筋端部产生塑性变形，并促使钢筋端面的金属原子互相扩散，当钢筋加热到约12501350（相当于钢材熔点的0.800.90倍）时进行加压顶锻，使钢筋焊接在一起。钢筋气压焊接属于热压焊。在焊接加热过程中，加热温度只为钢材熔点的0.80.9倍，且加热时间较短，所以不会出现钢筋材质劣化倾向。另外，它设备轻巧、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本低，可进行全方位（竖向、水平和斜向）焊接。所以在我国逐步得到推广。第4页/共82页气压焊接设

3、备示意图气压焊接设备示意图 1乙炔；2氧气；3流量计；4固定卡具；5活动卡具；6压接器；7加热器与焊炬；8被焊接的钢筋；9加压油泵第5页/共82页加热系统中加热能源是氧和乙炔。用流量计来控制氧和乙炔的输入量，焊接不同直径的钢筋要求不同的流量。加热器用来将氧和乙炔混合后，从喷火嘴喷出火焰加热钢筋，要求火焰能均匀加热钢筋，有足够的温度和功率并安全可靠。加压系统中的压力源为电动油泵，使加压顶锻的压力平稳。压接器是气压焊的主要设备之一，要求它能准确、方便地将两根钢筋固定在同一轴线上，并将油泵产生的压力均匀地传递给钢筋达到焊接目的。气压焊接的钢筋要用砂轮切割机断料，要求端面与钢筋轴线垂直。焊接前应打磨钢

4、筋端面，清除氧化层和污物，使之现出金属光泽，并即喷涂一薄层焊接活化剂保护端面不再氧化。第6页/共82页钢筋气压焊是一种经济不用电的钢筋连接方法，图为日本在多层住宅楼的梁中将气压焊应用于水平钢筋的连接钢筋焊接连接气压焊第7页/共82页 图为在南京古南都饭店工程地下室施工工地上，进行钢筋气压焊应用的表演。操作工人将夹钳夹住上、下钢筋端部，点燃气压焊的焊炬。第8页/共82页 焊炬点燃后，套入钢筋连接部位，先用强炎对连接部位上下轻微移动加热。第9页/共82页 用强炎对钢筋端面加热后，集中用中炎加热，使钢筋连接的两端面加热至热塑状态。第10页/共82页待钢筋两连接端面加热至热塑状态后，连接手动液压加压器

5、，逐渐对上、下两钢筋加压。第11页/共82页 边加压边加热，两钢筋连接端面紧密接触在一起，金属原子互相扩散，形成有效的连接。第12页/共82页加热加压的钢筋连接头呈红热竹节状，夹钳的刚度很重要。第13页/共82页 为检查气压焊钢筋接头的连接质量，在非破损的条件下，可作“热冲切”检验。图为中建一局科研所在进行热冲切试验。右边的钢筋接头已被热冲切。第14页/共82页2、钢筋焊接连接、钢筋焊接连接电渣压力焊电渣压力焊第15页/共82页电渣压力焊在施工中多用于现浇混凝土结构构件内竖向或斜向（倾斜度在4:1的范围内）钢筋的焊接接长。电渣压力焊有自动和手工电渣压力焊两类。与电弧焊比较，它工效高、成本低，可

6、进行竖向连接，故在工程中应用较普遍。进行电渣压力焊宜用合适焊接变压器。夹具需灵巧，上下钳口同心，保证上下钢筋的轴线最大偏移不得大于0.1d，同时也不得大于2mm。第16页/共82页电渣压力焊构造原理图电渣压力焊构造原理图 1钢筋；2监控仪表；3焊剂盒；4焊剂盒扣环；5活动夹具；6固定夹具；7操作手柄；8控制电缆第17页/共82页焊接时，先将钢筋端部约120mm范围内的铁锈除尽，将夹具夹牢在下部钢筋上，并将上部钢筋扶直夹牢于活动电极中。自动电渣压力焊时还在上下钢筋间放置引弧用的钢丝圈等。再装上药盒，装满焊药，接通电路，用手柄使电弧引燃（引弧）。然后稳定一定时间，使之形成渣池并使钢筋熔化（稳弧），

7、随着钢筋的熔化，用手柄使上部钢筋缓缓下送。当稳弧达到规定时间后，在断电同时用手柄进行加压顶锻（顶锻），以排除夹渣和气泡，形成接头。待冷却一定时间后，即拆除药盒、回收焊药、拆除夹具和清除焊渣。引弧、稳弧、顶锻三个过程连续进行。第18页/共82页电渣压力焊技术特点：电渣压力焊技术特点：电渣压力焊属于熔化压力焊范畴，不适应于水平钢筋或倾斜钢筋（斜度大于4：1）的连接，也不适用于可焊性差的钢筋，对焊工水平低、供电条件差（电压不稳定等）、雨季或防火要求高的场合慎用。第19页/共82页 电渣压力焊是施工现场应用最广泛的一种连接方法，其经济实用，一个接头约34元。图为南京电视塔施工中，四川建筑科研所将电渣压

8、力焊技术应用32竖向钢筋的连接。钢筋焊接连接电渣压力焊第20页/共82页 电渣压力焊适用于1832的级钢及新级钢筋连接。焊接的接头要求鼓包均匀，鼓包直径约为钢筋直径的1.6倍。第21页/共82页施工要点施工要点操作过程为：将夹具的下钳口夹牢下钢筋70-80mm的部位，将上钢筋扶、直并夹牢于上钳口内约15mm处，并保持上下钢筋同心。安放焊剂盒，用石棉布等塞封焊剂盒下口，同时装满焊剂。焊接过程未先将上钢筋与下钢筋接确，接通焊接电源后立即将上钢筋提升2-4mm，引燃电弧，然后继续缓慢上提5-7mm使电弧稳定燃烧。之后随钢筋的熔化而渐渐下送，并转入电渣过渣过程。带钢筋熔化达到一定的程度后，在切断焊接电

9、源的同时迅速尽进行顶压。持续数秒钟方可松开操作秆以免接头偏移或接合不良。钢筋上下均应适当，防止断路或短路。第22页/共82页施工前认真检查钢筋端物是否平整，如不平整应用角向打磨机、钢筋切断机进行修理；钢筋头部如有铁锈应及时清理，可使用钢刷。施工后应派专人检查施工部位防止火灾，焊包冷却后派专人敲掉焊渣，并及时清理墙、柱、梁板底内的药渣、焊渣；检查标准为：焊包均匀，突出部分不少于4mm，不得有裂缝；钢筋表面不得被烧伤；接头处轴线不得偏移2mm和0.1d；接头处钢筋不得弯折4。第23页/共82页 东南大学榴园宾馆18层框架柱钢筋采用电渣压力焊连接技术，图为工人先将焊接夹具的下夹钳夹住下部钢筋。第24

10、页/共82页 被连接的端面部位套上焊剂盒，用小铁簸箕将431焊剂装入焊剂盒，边装入边用棒条插捣，使焊剂盒中的焊剂松紧均匀，以保证鼓包均匀。第25页/共82页 插入上部钢筋，焊接夹具上夹钳将上部钢筋夹紧，焊机的负极线连接于上钢筋。第26页/共82页 引弧时摇动手柄，将上钢筋略提起，稳定电弧，使上、下钢筋两端面均匀烧化。第27页/共82页 选定焊接参数第28页/共82页 当烧化达到时间要求后，迅速摇转手柄，将上钢筋下压，此时，两钢筋端面间熔化的铁水均匀外挤。第29页/共82页 焊接完成后，插上铁板，打开焊剂盒，回收剩余的焊剂，可重复使用。第30页/共82页 焊接完成后的接头被包围在渣壳中，像马蜂窝

11、球，此时应让接头保温半小时左右，待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。第31页/共82页3、电阻点焊、电阻点焊电阻点焊主要用于小直径钢筋的交叉连接，如用来焊接近年来推广应用的钢筋网片、钢筋骨架等。它的生产效率高、节约材料，应用广泛。第32页/共82页电阻点焊的工作原理电阻点焊的工作原理当钢筋交叉点焊时，接触点只有一点，且接触电阻较大，在接触的瞬间，电流产生的全部热量都集中在一点上，因而使金属受热而熔化，同时在电极加压下使焊点金属得到焊合，第33页/共82页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压紧机构第34页/共82页电阻点焊不

12、同直径钢筋时，如较小钢筋的直径小于10mm，大小钢筋直径之比不宜大于3；如较小钢筋的直径为12mm或14mm时，大小钢筋直径之比则不宜大于2。应根据较小直径的钢筋选择焊接工艺参数。焊点应进行外观检查和强度试验。热轧钢筋的焊点应进行抗剪试验。冷加工钢筋的焊点除进行抗剪试验外，还应进行拉伸试验。第35页/共82页4、钢筋焊接连接、钢筋焊接连接窄间隙焊窄间隙焊第36页/共82页 水平钢筋窄间隙焊是施工现场可应用的一种连接方法，特别适用于梁内水平粗钢筋的连接。钢筋焊接连接窄间隙焊第37页/共82页 焊接时为保证接头部位的引弧质量和不失去熔化的金属液，可用铜模或直接用角钢模。第38页/共82页第39页/

13、共82页5、闪光对焊、闪光对焊 闪光对焊广泛用于钢筋连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。热轧钢筋的焊接宜优先用闪光对焊。第40页/共82页钢筋闪光对焊是利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强电流，待钢筋被加热到一定温度变软后，进行轴向加压顶锻，形成对焊接头。钢筋闪光对焊工艺常用的有连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热闪光焊。对级钢筋有时在焊接后还进行通电热处理。第41页/共82页钢筋对焊机钢筋对焊机第42页/共82页钢筋对焊加工钢筋对焊加工第43页/共82页钢筋闪光对焊钢筋闪光对焊1焊接的钢筋；2固定电极；3可动电极；4机座；5变压器；6手动顶压机构第44页/共82页闪光对焊工艺闪光对焊工艺第45

14、页/共82页（1）.连续闪光焊连续闪光焊这种焊接的工艺过程是待钢筋夹紧在电极钳口上后，闭合电源，使两钢筋端面轻微接触。由于钢筋端部不平，开始只有一点或数点接触，接触面小而电流密度和接触电阻很大，接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅，形成闪光现象。闪光一开始就徐徐移动钢筋，使形成连续闪光过程，同时接头也被加热。待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时，随即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。连续闪光焊宜于焊接直径25mm以下的HPB235400级钢筋。焊接直径较小的钢筋最适宜。连续闪光焊的工艺参数有调伸长度、烧化留量、顶锻留量及变压器级数等。第46页/共82页（2）.预热闪光焊预热闪光焊钢筋直

15、径较大，端面比较平整时宜用预热闪光焊。与连续闪光焊不同之处，在于前面增加一个预热时间，先使大直径钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。第47页/共82页（3）.闪光闪光预热预热闪光焊闪光焊端面不平整的大直径钢筋连接采用半自动或自动对焊机，焊接大直径钢筋宜采用闪光-预热-闪光焊。这种焊接的工艺过程是进行连续闪光，使钢筋端部烧化平整；再使接头处作周期性闭合和断开，形成断续闪光使钢筋加热；接着连续闪光，最后进行加压顶锻。闪光-预热-闪光焊的工艺参数有调伸长度、一次烧化留量、预热留量和预热时间、二次烧化留量、顶锻留量及变压器级数等。钢筋闪光对焊后，除对接头进行外观检查，对焊后钢筋应无裂纹和烧伤、接头弯

16、折不大于4，接头轴线偏移不大于0.1d（d为钢筋直径），也不大于2mm，此外，还应按规定进行抗拉试验和冷弯试验。第48页/共82页6、电弧焊、电弧焊电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温，电弧使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固便形成焊缝或接头，电弧焊广泛用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接。第49页/共82页钢筋电弧焊的接头形式有：搭接焊接头（单面焊缝或双面焊缝）、帮条焊钢筋电弧焊的接头形式有：搭接焊接头（单面焊缝或双面焊缝）、帮条焊接头（单面焊缝或双面焊缝）、剖口焊接头（平焊或立焊）和熔槽帮条焊接头（单面焊缝或双面焊缝）、剖口焊接头（

17、平焊或立焊）和熔槽帮条焊接头接头a)搭接焊；b)帮条焊；c)立焊的剖口焊；d)平焊的剖口焊第50页/共82页搭接焊搭接焊第51页/共82页帮帮条条焊焊第52页/共82页剖口焊接头剖口焊接头第53页/共82页第54页/共82页第55页/共82页7、焊接接头质量检查、焊接接头质量检查焊接接头质量检查除外观外，亦需抽样作拉伸试验。如对焊接质量有怀疑或发现异常情况，还可进行非破损检验（X射线、射线、超声波探伤等）。第56页/共82页二、钢筋机械连接二、钢筋机械连接钢筋机械连接包括挤压连接和螺纹套管连接，是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。第57页/共82页钢筋的机械连接第58页/共82页1、钢筋挤压

18、连接、钢筋挤压连接 钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接。它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。与焊接相比，它具有节省电能、不受钢筋可焊性好坏影响、不受气候影响、无明火、施工简便和接头可靠度高等特点。连接时将需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，紧紧咬住变形钢筋实现连接第59页/共82页钢筋径向挤压连接钢筋径向挤压连接1钢套筒；2被连接的钢筋钢筋挤压连接的工艺参数，主要是压接顺序、压接力和压接道数。压接顺序应从中间逐道向两端压接。压接力要能保证套筒与钢筋紧密咬合，压接力和压接道数取决于钢筋直径、套筒型号和挤压机型号。第60页/共8

19、2页钢筋机械连接钢筋机械连接冷压套筒连接冷压套筒连接技术特点技术特点套筒挤压连接是把两根待接钢筋的端头先插入一个优质钢套筒，然后用挤压机在侧向加压数道，套筒塑性变形后即与带肋钢筋紧密咬合达到连接的目的。套筒挤压连接的优点是接头强度高，质量稳定可靠；安全无明火，不受气候影响；适应性强，可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接。其缺点是设备移动不便，连接速度较慢。第61页/共82页 钢筋冷压套筒连接最初采用轴向冷挤压连接技术，与预应力施工中的挤压锚的挤压类同。图为北京亚运会工程曾应用过的该技术。钢筋机械连接冷压套筒连接第62页/共82页 目前，冷压套筒连接主要为径向冷压技术。图为南京古

20、南都饭店的地下室底板40钢筋的8000个接头应用该技术连接。第63页/共82页 冷压套筒连接的接头质量可靠，特别适用于大直径钢筋的连接以及受疲劳荷载的结构钢筋连接。第64页/共82页应用效果应用效果1质量得以保证：接头性能可靠，经检测，所有接头达到我国JGJ107-96规定的最高级A级标准。2质检方便，通过外观检验可判定接头是否合格。3操作简单，效率大大提高：一般民工经过2小时培训就可上岗，并达到100%合格，钢筋到场就可连接，省去繁琐的钢筋前期准备，平均2-3分钟就可连接一个接头。4节约能源；节约材料：平均每个接头耗电平均不足0.2度，比绑扎法节约钢材约60%-70%。第65页/共82页钢筋

21、螺纹套管连接钢筋螺纹套管连接螺纹套管连接分锥螺纹连接与直螺纹连接两种。第66页/共82页钢筋直螺纹连接加工钢筋直螺纹连接加工用于这种连接的钢套管内壁，用专用机床加工有锥螺纹或直螺纹，钢筋的对接端头亦在套丝机上加工有与套管匹配的螺纹。连接时，经过螺纹检查无油污和损伤后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩扳手紧固至规定的扭矩即完成连接（图3-13）。它施工速度快，不受气候影响，质量稳定，易对中，已在我国广泛应用。第67页/共82页钢筋螺纹套管连接钢筋螺纹套管连接a)直钢筋连接；b)直、弯钢筋连接；c)在钢板上连接钢筋；d)混凝土构件中插接钢筋第68页/共82页由于钢筋的端头在套丝机上加工有螺纹，截面有新削

22、弱，为达到连接接头与钢筋等强，目前有两种方法，一种是将钢筋端头先镦粗后再套丝，使连接接头处截面不削弱；另一种采用冷轧的方法轧制螺纹，接头处经冷轧后强度有所提高，亦可达到等强的目的。第69页/共82页钢筋机械连接钢筋机械连接锥螺纹套筒连接锥螺纹套筒连接第70页/共82页锥螺纹连接技术特点锥螺纹连接技术特点锥螺纹连接是用锥螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。所以设备主要是套丝机，通常安放在现场或场外加工场对钢筋端头进行套丝。套完锥行丝扣的钢筋用塑料帽保护，防止搬运、堆放过程中受损。套筒一般在工厂内加工。连接钢筋时用测力扳手拧紧套筒至规定的力矩值即可完成钢筋的对接。

23、锥螺纹连接现场操作工序简单，速度快，适用范围广，不受气候影响。但锥螺纹接头破坏都发生在接头处，现场加工的锥螺纹质量，漏拧或拧紧力矩不准，丝扣松动等对接头强度合变形有很大影响。第71页/共82页施工要点施工要点钢筋锥螺纹的丝头质量好坏直接影响接头的连接质量，要求在施工前认真检查接头，不允许出现牙形撕裂、掉牙、牙瘦、小端直径过小等不合格丝口钢筋；为防止堆放、吊装搬运过程中弄脏或碰坏钢筋丝头，所有丝头必须带上保护帽。第72页/共82页连接钢筋时，应先将钢筋对正轴线后拧入锥螺纹连接套筒，再用力矩扳手拧到规定的力矩值。决不应再钢筋锥螺纹没拧入锥螺纹连接套筒，就用力矩扳手连接钢筋，以免损坏接头丝扣，造成接

24、头质量不合格。不许接头拧的过紧，以免损坏丝扣，为防止漏拧，每个接头拧到规定的力矩值之后一定要在接头上作标记，以便检查。力矩扳手使用一段时间后，精度可能有变化，为确保质量，质检用的力矩扳手应与施工用的力矩扳手分开使用，不得混用。第73页/共82页 螺纹套筒连接技术最近应用日趋广泛，其施工方便，可全天候作业。图为将钢筋夹于套丝机上，切削加工。钢筋机械连接锥螺纹套筒连接第74页/共82页 套丝机切削加工时，对刀具的要求高，加工后的丝牙外观清晰，螺牙完整。第75页/共82页 螺纹套筒连接有锥螺纹和直螺纹连接两种。早期锥螺纹采用车削螺纹加工，现改用滚压螺纹加工。直螺纹连接又分镦粗车削和剥肋滚压直螺纹两种

25、。第76页/共82页 螺纹套筒连接接头能应用于水平钢筋和竖向钢筋的连接，在钢筋密集区连接也很方便。第77页/共82页应用效果应用效果采用锥螺纹接头连接技术，施工准备周期短，可提前在场外进行加工，不占用施工工期，解决了职工之家扩建配套工程场地狭小对施工的影响。质量得以保证，满足了抗震规范要求，经检验所有接头均合格并达到国内标准JGJ107-96规定的最高级A级。操作简单易懂，在工人中大受欢迎。第78页/共82页钢筋接头性能优劣的评定钢筋接头性能优劣的评定第79页/共82页钢筋接头性能优劣的评定钢筋接头性能优劣的评定（1）焊接连接接头总的要求抽样接头抗拉试验，其3个试件均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值。闪光对焊和气压焊均要求做冷弯试验。竖向钢筋电渣压力焊只做拉伸试验。（2）机械连接接头将接头根据单向拉伸性能、接头变形能力及反复拉压性能的差异分为A、B、C三个等级：A级接头抗拉强度达到或大于母材的抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能；B级接头抗拉强度达到或大于母材的屈服强度标准值的1.35倍，并具有一定高延性及反复拉压性能；C级接头仅能承受压力。第80页/共82页机械连接接头单向拉伸检验指标 第81页/共82页感谢您的观看。第82页/共82页