埋弧電焊工藝在橋梁高墩施工中的應用

夏鋒翔

摘 要：隨著我國城鎮化進程的加快，我國高速公路和高速鐵路建設進入快速發展的新時期，在高速公路和高速鐵路建設工程中，常常需要建設橋梁。而在橋梁高墩施工當中，鋼筋焊質量直接影響著橋墩的質量，所以，應引起施工方的重視。在本文中，筆者結合自身的理論知識和工作實際，分析了埋弧電焊工藝在橋梁高墩施工中的實際應用。

關鍵詞：埋弧電焊；高速公路；橋梁高墩

在高速公路和高速鐵路橋梁工程中，起著支撐作用的便是橋梁高墩。因此，高墩質量的好壞，直接關系著橋梁的安全性和穩定性。而橋梁橋墩的施工，是一項較為復雜的工作，僅鋼筋焊接工作便是一項難題。當前，在高速公路和高速鐵路橋梁橋墩豎向鋼筋焊接中，均采用埋弧焊接工藝。在本文中，筆者結合具體的工程案例，分析了埋弧焊接工藝在該工程中的實際應用。

1 工程簡介

北京至福州國道主干線（溫家圳至沙塘隘段）是國家“五縱七橫”國道主干線中在江西境內的一段，北與已經建成的昌九高速公路相接，經江西境內進賢縣、撫州市臨川區、南城縣、黎川縣，終于贛閩交界處的熊村沙塘隘，路線全長178km，設計技術標準為：行車速度100km/h，路基標準寬度為26m雙向4車道，設計車輛荷載汽—超20，掛-120。A4合同段位于撫州市臨川區上二屯鎮，起止樁號K37+600-K46+800，全長為9.2km。

臨水河是撫河的最大支流，為季節性河流，常年積水，河水水位易受降水影響且季節性變化大，由于施工期非常緊張，橋梁的施工工期尤為關鍵，如果采用豎向主筋的連接，則會影響施工的進度和橋墩的質量。通過科學的對比分析，施工方決定高墩主筋連接焊接中的一種全新的工藝，也就是埋弧焊接工藝，也被業界稱之為豎向鋼筋埋弧電焊工藝；實踐證明，采用該工藝，工程質量得到顯著的提高，經濟效益和比較好。

2 橋墩豎向鋼筋埋弧電焊基本原理及其特點

2.1 橋墩豎向鋼筋埋弧電焊基本原理

豎向鋼筋埋弧電焊的基本原理是，利用被焊接鋼筋端頭之間的電弧熔化覆蓋在端頭周圍的焊劑，得到2000℃以上的高溫焊接條件，從而是被焊接鋼筋的端頭均勻地融化，然后經過一定的擠壓便可形成焊接的接頭。

2.2 豎向鋼筋埋弧電焊工藝的特點

相比其他方式的電弧工藝，豎向埋弧電焊工藝具有以下特點：①質量比較穩定；②生產效率比較高；③安全環保，煙塵較少，沒有弧光；④花費的城北比較低等。

3 豎向鋼筋埋弧電焊鋼筋連接工藝

3.1 豎向鋼筋埋弧焊接工藝的適用范圍

豎向鋼筋埋弧電焊的使用范圍必須是鋼筋混凝土結構，而其橫向或者傾斜度必須在4：1的范圍之內，而鋼筋的直徑通常在16～30mm之間；鋼筋的等級為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。

3.2 材料和設備裝置

豎向剛勁埋弧電焊鋼筋連接工藝所需的設備主要包括：1把裝焊劑的鐵鏟、1臺500A或者以上的電焊機；

而所需的材料主要包括：鋼筋、焊接劑和石棉繩等。

3.3 焊接工藝及操作方法

（1）鋼筋焊接工藝的順序是：檢查鋼筋、焊接劑是否滿足焊接的要求→檢查焊接設備、工具是否齊全→檢查電源→固定焊接夾具，安裝焊接劑→頂鍛保溫，收集剩余的焊接劑→引弧、穩壓和加壓→拆除夾具，清楚熔渣，檢查鋼筋焊接結構的質量。豎向鋼筋埋弧電焊工藝如圖1所示。

（2）焊接的過程。豎向鋼筋焊接工藝可以分為四個階段：①是引弧階段；②是電弧階段；③是電渣階段；④是頂壓階段。

（3）具體的操作方法。①把控制器和電焊機調節到工藝所需要的數值；②焊接槍I和槍II、電纜，以及控制電纜，并按照工藝圖紙把電纜連接好；③把焊槍I和焊槍II上的下夾鉗固定在豎向鋼筋上，然后把需要焊接的鋼筋夾在夾鉗上，并校正導柱上下端的刻線；④把HJ431焊接劑添加到焊接筒上，之道填滿位置；⑤接通電源，然后開始引弧，而此時的電壓表指示應在30V左右，然后電壓表會逐漸提升；待焊槍上的儀表紅燈熄滅時，加壓并斷電，焊接完成兩個鋼筋接頭。在保溫期限內，快速拔下鋼筋的接頭，并插入另外一個準備好的焊槍上，反復進行，直到完成所有接頭焊接。⑥如果是在寒冷的條件下施工，則應適當延長焊接的時間，同時適當延長打渣的時間。

3.4 注意事項

豎向鋼筋埋弧電焊在具體操作過程中，有以下注意事項：

（1）嚴格執行焊接接頭掛牌制；

（2）相關的操作人員必須擁有相應的資格證，并實行專人專機；

（3）在焊接接頭執之前，應首先檢查焊接劑、鋼筋接頭等部分是不是滿足焊接作業的要求，并選定合理的焊接參數；

（4）在接頭焊接過程中，應密切注意焊接的電壓、焊接速度和電流等。

3.5 焊接質量的檢查及常見缺陷的處理

（1）取樣的方法和數量。完成豎向鋼筋埋弧電焊接頭之后，應逐個檢查每一個接頭的外觀。在檢測焊接結構的性能時，應采用批量檢測的方式，以300個為一批次，如果不足300個，則按照300計。

（2）外觀的檢查步驟；首先是檢查焊點是不是均勻；其次，檢查焊接縫的表面有沒有出現氣孔、邊渣和裂縫等狀況；再次，鋼筋接頭的軸線偏位不可以大于鋼筋直徑的1%，而且不能超過2mm；第四，鋼筋接頭出的彎折角應小于3°。

（3）檢驗鋼筋的力學性能。隨機抽取5個鋼筋結構進行拉伸，如果這5個鋼筋接頭中出現1個鋼筋接頭小于鋼筋母材中所預定的抗拉強度，則需要復驗地6個鋼筋接頭，如果復測結構讓不合格，則視為該批接頭不合格。

（4）鋼筋接頭常見的缺陷及其防范措施。①如果出現偏心狀況，則可通過矯正鋼筋，并正直安放鋼筋的方式來矯正；②對于鋼筋接頭的彎折，則應適當延長夾具松開的時間；③對于咬邊，則應適當調整鋼筋焊接額接頭的參數，矯直鋼筋，并進行均勻運條；④對于沒有熔合，則在焊接時，加大焊接的電流等。

3.6 鋼筋連接的經濟與技術比較

（1）鋼筋的搭接，通常不受施工天氣的影響，對于操作人員的技能也無特殊要求，接頭的質量與操作技術之間沒有關系，通常需要2～3個操作人員，一個接頭所需要的連接時間在3～4min，不存在著火爆炸的隱患，不會對環境造成污染，對工程期限的影響可以忽略不計，每個鋼筋接頭的價格在10～15元之間。

（2）鋼筋的焊搭接，通常受施工天氣的影響比較小，對于操作人員的技能有一定的要求，接頭的質量與操作技術之間有一定的關系，通常需要1個操作人員，一個接頭所需要的連接時間在13～14min，存在著火爆炸的隱患，而且會對環境造成污染，對工程期限的影響比較明顯，每個鋼筋接頭的價格在6～10元之間。

（3）鋼筋的剝肋滾壓直螺紋，一般情況下不受施工天氣的影響，對于操作人員的技能有比較高的要求，須經過專業的培訓，接頭的質量與操作技術之間存在較大的關系，通常需要1～2個操作人員，一個接頭所需要的連接時間在3～5min，不存在著火爆炸的隱患，也不會對環境造成污染，對工程期限的影響可以忽略不計，質量比較穩定，每個鋼筋接頭的價格在13～18元之間。

（4）鋼筋套筒擠壓連接，通常不受施工天氣的影響，對于操作人員的技能有一定的要求，需要經過專業的訓練，接頭的質量與操作技術之間有一定的關系，一般情況下需要2個操作人員，一個接頭所需要的連接時間在3～4min，不存在著火爆炸的隱患，同樣不會對環境造成污染，對工程期限的影響比較大，占用現場主導工期，每個鋼筋接頭的價格在16～21元之間；焊接的質量也比較穩定。

（5）埋弧電焊，一般不受施工天氣的影響，對于操作人員的技能有比較高的要求，須由專業人員進行焊接，接頭的質量與操作技術之間存在較大的關系，一般常需要2個操作人員，一個接頭所需要的連接時間在2～3min，不存在著火爆炸的隱患，不會對環境造成污染，也不會對主導工期產生影響，每個鋼筋接頭的價格在3～4元之間，質量最穩定。

4 結 語

在橋梁橋墩豎向鋼筋焊接中，埋弧電焊工藝是一種比較重要的焊接方法，以其良好的經濟和技術優勢，得到了廣泛的應用。該工藝的主要優點有沒有弧光、沒有煙塵、花費成本低等。在本文中，筆者結合某高速公路橋梁橋墩豎向鋼筋焊接作業實際，探討了埋弧電焊工藝在橋梁高墩施工中的實際應用，實踐表明，其焊接質量不僅很高，而且具有經濟和技術兩個方面的優勢。埋弧電焊工藝值得在工程中推廣和應用。

參考文獻

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