鋼筋氣壓焊技術在橋梁工程施工中的應用

劉勇鋼

（中城北方交通建設發展股份有限公司，吉林 長春130022）

引言

隨著我國公路建設的發展，以及施工建設者節能、環保意識的不斷增強，各類新技術、新工藝、新材料在公路施工中得到了極大的推廣和應用。本文所介紹的鋼筋氣壓焊技術也是基于提高質量、節約能源這一目標，并以在“國道203線雅達虹至煉油廠段龍華特大橋項目”橋梁工程施工中的應用為例進行論述。

1 鋼筋氣壓焊接設備的選擇

鋼筋氣壓焊接技術的應用和推廣其關鍵在于設備的配套和適用性。有關氣壓焊接機械已經進行了許多種類的開發，傳統的鋼筋端面處理方法是使用氣焊溶斷和剪切機械把鋼筋切出斷面，然后用手提研磨機打磨。這種方法造成端面質量不穩定、不合格，進行重新施工補救，已經成為工程質量的一大障礙。

在龍華特大橋的施工實際應用中，共計采購日本大亞公司的鋼筋氣壓焊接設備5套，包括氣體供給裝置及導管、手動氣壓焊接裝置和鋼筋常溫直角切斷機。該套設備具有技術含量高、操作方便、適用性強的特點，十分適合于工程施工現場的使用。其中鋼筋常溫直角切斷機很好的解決了鋼筋斷面接合不緊密的問題。以下就鋼筋常溫直角切斷機的情況介紹如下：

1.1 鋼筋常溫直角切斷機是由動力源馬達切削裝置（刀具）的最合適的運轉減速裝置、固定鋼筋裝置（L型固定金屬、抓爪、操作手柄）和切削裝置直角導向裝置組成。

1.2 本技術的特點及效果

小型便攜式適用工程現場密集的鋼筋排列，機械可單手柄一次性固定，自由隨意操作切斷。用直線滑塊使鋼筋的切斷面與軸線成直角、光滑、高速切斷。刀具轉數保持最佳狀態，抑制鋼筋端面的氧化，有效消除鋼筋氣壓焊接質量不合格要因。

1.3 傳統技術的特點和效果

用氣焊火炬將鋼筋溶斷或用剪切機切斷，用手提研磨機磨平端面。切割的端面與鋼筋軸線不成直角切斷面粗糙不平，在氣壓焊接過程中吸入很多空氣時端面氧化。在氣壓焊接過程中，無法實現預定的形狀，產生不合格的氣壓焊接敦粗。

以上可導致氣壓焊接面的破斷，不能保證氣壓焊接的強度。

?

以上成果在鋼筋連接領域實現了高質量、高強度的目標，在建設業界及鋼筋氣壓焊領域做出了突出的貢獻。

上圖為鋼筋常溫直角切割機，切割32MM鋼筋時間為12秒。

2 鋼筋氣壓焊在龍華特大橋的具體應用

在龍華特大橋工程項目施工中，先后在松原東互通A匝道跨線橋和科鐵分離立交橋的下部結構中，對該項技術進行了實際應用。累計在兩個橋梁的鉆孔樁基礎和下部結構施工中應用鋼筋氣壓焊接接頭7000個。在施工質量、進度及經濟效益方面都達到了很好的效果。

成型的氣壓焊接頭鉆孔樁

鋼筋骨架中氣壓焊的應用

3 技術總結

3.1 材料要求

3.1.1 鋼筋

鋼筋不能有裂痕、管狀缺陷，端部變形以及其它對氣壓焊接有害的缺陷。鋼筋直徑不同的鋼筋接頭，鋼筋直徑差7mm以下為原則。

3.1.2 氣壓焊接氣體

氣壓焊接使用的氧氣和乙炔應符合國標的規格或者同等質量的產品。

3.2 氣壓焊接設備

3.2.1 氣體供給裝置及導管

其中氣體供給裝置及導管除了符合容器安全標準外，其各組成部分均應符合相應標準。

3.2.2 手動氣壓焊接裝置

手動氣壓焊接裝置由加熱器、氣壓焊接器、加壓器構成

3.3 工序操作流程

用金剛石刀鋸切斷處理——安裝固定氣壓泵馬達——第一次加壓加熱開始——第二次加壓粘著——燒幅——第三次加壓頂鍛鐓粗——氣壓焊接完了——解壓電磁開關ON

3.4 質量檢驗標準

3.4.1 鋼筋氣壓焊適用于直徑16-40mm的鋼筋在垂直位置、水平位置和傾斜位置的對接連接，對接鋼筋的直徑差不大于7mm。

3.4.2 制作試件的鋼筋必須從現場實際進場的鋼筋中截取，每批鋼筋焊接6根接頭，3根作拉伸試驗，3根作彎曲試驗。用于鋼筋氣壓焊的鋼筋必須有材質證明書，各項性能和質量符合國標要求。

3.4.3 正式施焊前對鋼筋氣壓焊設備仔細檢查，確保正常操作。

3.4.4 施焊的環境要求

現場施焊中，風速超過5.4米/秒時，必須采取有效擋風措施，雨雪天不宜進行鋼筋氣壓焊施工。

3.4.5 對需氣壓焊的鋼筋端部的加工：鋼筋端部切平，與鋼筋軸線相垂直。

3.5 質量驗收

3.5.1 自檢頻率：一般構筑物中以200個接頭為一批，每批接頭中隨機切取3個接頭作拉伸試驗，另切取3個接頭作彎曲試驗。

3.5.2 外觀檢查：外觀檢查時，首先由焊工對所焊接頭全部自檢，然后由質檢人員逐個檢查。

3.5.3 外觀檢查項目和質量要求如下：

偏心量不得大于鋼筋公稱直徑的0.15倍，同時不得大于4mm。當不同直徑鋼筋相焊接時，按較小鋼筋直徑計算。兩鋼筋軸線變折角不得大于4度。鐓粗直徑不小于鋼筋公稱直徑的1.4倍。鐓粗長度不小于鋼筋公稱直徑的1.2倍，且凸起部分平緩圓滑。壓焊面偏移不得大于鋼筋公稱直徑的0.2倍。鋼筋氣壓焊接頭不得有環向裂紋。鐓粗區表面不得有嚴重燒傷。

3.5.4 拉伸試驗

鋼筋氣壓焊接頭拉伸試件的受試長度等于鋼筋公稱直徑的8倍，夾接長度一般應大于或等于1m。

拉伸試驗結果3個試件的抗拉強度均不得低于該等級鋼筋規定的抗拉強度值，并斷于壓焊面之外，呈塑性斷裂。

拉伸試驗結果，若有一個試件不符合要求時，要切取6個接頭進行復驗。復驗結果，若仍有一個接頭不符合要求，則該批接頭為不合格品。

3.5.5 彎曲試驗

A、鋼筋氣壓焊接頭彎曲試件的長度不小于下表規定的數值

?

B、鋼筋氣壓焊接頭彎曲試驗時的彎心直徑要符合下表的規定

?

C、彎曲試驗結果，若有一個試件不符合要求，應切取6個接頭進行復驗。復試結果，若仍有一個試件不符合要求，則該批接頭為不合格品。

3.5.6 關于超聲波檢測技術的推薦

鋼筋氣壓焊時配套技術之一的超聲波無損檢測法，對接頭缺陷的檢出率高，操作簡便，對人體無害，成本低。可以現焊現檢，比抽樣做破壞檢查試驗周期短，加快施工進度，減少鋼筋損耗及抽樣后修復的費用。

建議在今后的施工中，把應用鋼筋氣壓焊接技術與超聲波檢測技術結合起來應用，將對施工生產產生更加積極的影響。

4 經濟效益分析

龍華特大橋合同段施工中累計在互通立交工程中應用氣壓焊接接頭7000個。按照一個接頭進行對比經濟效益情況如下表：

?

?

從以上對比情況可以看出,同種條件下的鋼筋氣壓焊接技術具有明顯的經濟效益優勢,在節約能源和經濟效益方面都將對施工企業產生積極的影響。

5 結語

鋼筋氣壓焊接技術作為一種重要的鋼筋連接方式，應廣泛應用于橋梁工程及其它建設工程的施工，它可以完全代替目前正在應用的鋼筋電弧焊、套管連接。不僅能夠提高經濟效益，還具有節約能源、提高功效等優點，應用前景非常廣泛。

[1]鄭奶谷，葉仁亦，吳成材.半自動鋼筋氣壓焊在梅山大橋工程中的應用[J].施工技術.