栓釘施工工法

李昊洋

摘要：高層建筑的承重結構施工中，在型鋼柱焊接栓釘可以極大地加強型鋼柱與混凝土間的連接強度，提高勁性柱整體受力性，因此壓型鋼板組合樓板越來越受到建筑從業者的重視，栓釘的施工好壞也就成為其中的一個重要環節。筆者通過對淮安大劇院工程的栓釘安裝方法進行總結和提高，并在此基礎上形成了本工法。

關鍵詞：高層建筑;型鋼柱;栓釘;工法

1.前言

目前，在組合結構中越來越多的采用壓型鋼板作為建筑物樓板體系的承重單元，將砼和壓型鋼板兩種材料的特性相組合，使其共同工作發揮作用。而在此過程中，栓釘將混凝土、壓型鋼板與鋼梁良好的糅合在一起，以發揮其良好的受力性能及變形能力，使它具有節約鋼材、降低成本、省去模板等優點，并且兼具施工速度快和抗震性能好等的特點。本工法形成于對淮安大劇院工程的栓釘安裝方法進行的總結和提高，希望對本行業從業人員提供一定的指導和借鑒。

2.工法特點

本工法操作簡單，施工方便。每人每天可施工2000個栓釘，施工效率高，節約勞動力。栓釘可大大提高鋼結構與混凝土結構的整體性，減少鋼筋、混凝土等材料的浪費。施工快捷，可在壓型鋼板鋪設過程中進行固定，節約施工時間。

3.適用范圍

本工法廣泛適用于大型公共建筑及高層建筑的樓地面工程和勁性柱結構中。

4.工藝原理

施工時，使用專用栓釘焊機，配備相應的栓釘焊槍。將栓釘機同相應的交流電源接通，提前放線將栓釘位置標注清楚，把瓷環座圈放在對應位置上，用焊槍將栓釘對準瓷環座圈壓緊，打開焊槍電源，栓釘引弧、拉弧產生高溫融化栓釘頭部和母材形成高溫融化的焊接焊池，經短時間（0.8～1.2s）后栓釘焊接在母材上，然后敲掉瓷環并檢查四周焊縫。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

施工工藝：栓釘檢查→壓型鋼板鋪設（勁性柱制作）→基層清理→栓釘位置放線→套瓷環→栓釘焊接→瓷環清理→質量檢驗

熔焊栓釘詳細施工工藝流程：

焊前準備工作：放線、按批次抽檢部分栓釘及瓷環，烘干瓷環。潮濕時焊件也需進行烘干。

焊前試驗：每次正式施焊前做兩個試件，彎45°檢查合格后，方可大批次施焊。

5.2操作要點：

焊槍要與鋼結構件呈90°角，瓷環就位，焊槍夾住栓釘放入瓷環壓實。扳動開關，電流通過引弧劑產生電弧，使栓釘融化，下壓焊槍，焊釘回彈，電流弧斷，焊接完成。稍等，用錘子敲掉瓷環并清理干凈。

穿透焊的幾種操作方法：1）不鍍鋅的板可直接焊接。2）鍍鋅鋼板用乙炔氧焰在栓釘焊接位置烘烤，敲擊使雙面除鋅。3）使用螺旋鉆提前開孔。

6.材料與設備

6.1栓釘

采用低碳合金鋼制成，其化學成分可靠，強度穩S定，可焊性頂鍛性能良好。因為它的大頭是冷墩制成的，使用中要防止出現鍛造裂紋。

6.2焊接瓷環

焊接瓷環是栓釘焊的一次性輔助材料，采用栓釘直接焊在工件上的普通栓釘焊，使用普通瓷環。栓釘在引弧后先要熔穿具有一定厚度的薄鋼板（一般厚度在0.8～1.6mm），然后再與工件熔成一體，穿透焊需要的瓷環壁厚要大于普通瓷環，下部排氣孔總面積亦是普通瓷環的1.3倍。瓷環的尺寸關鍵是控制支撐焊槍平臺的高度和瓷環中心栓釘孔的直徑。由于瓷環生產工藝的差異，其產品尺寸的精確度和穩定性將影響栓到釘焊接的質量。

6.3栓釘焊機

根據施工現場條件、供電能力、施焊數量來確定焊接臺數。因焊接時耗用電流較大，故應專路供電，保證電量供應。正確接入初級電壓后接地要牢靠。

焊機的要求：

1、放置電纜后仔細檢查電纜有無破損，如有必須及時用膠布嚴密包扎，一次線接配電箱空開，空開不得小于150A。

2、停放好后接線，按規范調節好電流、時間等參數。?焊機內接三火一地，焊機外二次接線應扭緊。?地線接出處表面要求潔凈，不應有油，油漆，銹斑。

焊槍的要求：焊槍筒的移動要平穩，定期加注硅油;焊槍拆卸時，應先關掉開關后操作，另外應謹防零件失落;檢查絕緣是否良好;檢查電源線和控制線是否良好;每班焊前檢查，焊后收齊嚴禁水泡，施焊中電纜不許打圈，否則電流降低。

7.安全措施

1.高處作業時，工人必須佩帶安全帶。

2.在焊接時考慮加入適量的高效焊接防飛濺劑以防止焊渣飛濺;由固定在框架柱上的裝配式操作平臺及平臺周圍的鋼絲防護網防止焊渣飛濺下落傷人;配置接火斗，防止發生火災。

3.臨邊洞口必須設置防護欄桿、牢固的蓋板、安全網或其他防墜落的防護設施。

4.使用電動工具時，應遵循操作規程，以免發生意外。

5.施工機械及設備必須做好絕緣接地工作，配電箱應裝配符合規定的漏電開關、防止觸電、漏電事故的發生;

6.按要求在施工現場及倉庫設置滅火器，做好防火措施。施工現場禁止吸煙、明火等，對材料及邊角料堆積區域做好重點防火，定時檢查清除隱患。

8.環保措施

1.施工中焊渣、廢棄瓷環及栓釘應及時清理，集中堆放，統一運出現場。

2.在高處電焊施工過程中進行遮擋，防止造成光污染。

3.優先使用國家、行業推薦的節能、高效、環保的施工設備和機具。對設備及時做好維護工作，使機械設備保持低耗、高效的狀態。

9.應用實例

淮安大劇院位于淮安市生態新城核心地塊，翔宇大道東側、枚皋路北側;工程主要為1236座乙級劇院及配套服務用房，總建筑面積25776平方米，地上建筑面積24853平方米，容積率0.52，建筑密度35.2%，綠地率21.7%，建筑高度33.09米。其中劇院10640平方米，影視娛樂區4965平方米，其它用房約9248平方米。開工日期為2011年8月15日，計劃竣工日期為2015年12月31日。

該工法主要用于大劇院勁性柱結構和五層、屋面組合樓板施工中。屋面鋼梁單根構件近30噸，主要依托于勁性柱的受力。本工法可以大量節省人力和減少原材料使用，并且增大了構件強度，縮短施工周期，得到了甲方、監理單位和住建部門的一致好評，并順利通過了質監部門結構驗收獲得淮安市優質結構“翔宇杯”稱號。