钢筋在现代的建筑工程中是必不可少的主要材料之一,由此而引发的问题也是多不胜数。质量问题自然是重中之重,钢筋本身的强度及其各种性能自然要保证,而其连接方法以及连接效果同样至关重要。
钢筋的绑扎搭接
钢筋的绑扎搭接法在施工上确实很简单方便,但是这种方法只适用于直径25mm以下的钢筋,而且在强度上很难能够保障,在如今的施工中已经属于淘汰的方法,所以不再予以论述。
闪光焊接
闪光焊是工程建设中应运比较广泛的一种施工工艺,焊接操作简单容易掌握,钢筋接头成本较低。但是,这种工艺的运用需要对焊机以及配套的对焊平台、钢筋切断机、空压机、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线等工作装备,整个工作程序比较繁复,而且,目前工程中所常用的对焊机一般来说体积较大,移动不便,狭窄空间或无吊车不能施工,接头合格率低(大约1/3不合格),耗电量较大。
另外,闪光对焊只能运用于钢筋的横向焊接。闪光焊还长期存在两个问题,其一、大量应用手动杠杆式闪光对焊机,劳动强度大、质量稳定性差;其二、在钢筋焊接工艺方面,由于缺乏规范焊接工艺及参数,不能像电渣压力焊等钢筋连接方法,对焊工直接给出明确可靠的工艺参数,而由现场焊工自行选定完成,增加了钢筋闪光焊质量不稳定因素。由于以上各种原因,闪光焊这种工艺已经迫切需要改进。
电渣压力焊
电渣压力焊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焊接效率很高,且接头成本较低,质量易保证,它适用于直径为14～40mm的HPB235、HRB335级竖向或斜向钢筋的连接。
运用这种焊接方法无论板材的有多厚,可以单道焊完成,对接接头时无角变形,只产生很小的横向应力,而且氢致裂纹的发生很底。而这种焊接方法的缺点就是在焊接过程中采用大批能量,有助于焊缝的缓冷,这将直接导致热影响区的晶粒长大。
使得热影响区基材金属的韧性不足,而不能满足焊接结构的要求,也不能保证防止低温裂纹(脆性断裂)的发生。电渣焊的合格率比闪光焊要高,但是电渣焊横向焊接后,合格率太低不能做检测试验,所以电渣焊只能用做钢筋的竖向焊接,不能用于其他方向焊接。
气压焊
焊接工艺中合格率最高的是气压焊,完全能够达到百分之百的合格率。钢筋气压焊是利用氧乙炔火焰把钢筋接合部分加热至塑化状态,同时加以适当压力,使其形成牢固接头的对焊法。其特点为焊接不用焊条和焊剂,依靠母材本身固相接合;没有外来金属,焊缝不存在铸造组织,几乎不会出现夹渣、气孔等焊接常见缺陷;接头强度高,性能可靠。此外,钢筋气压焊还具有以下优点:
(1)节约材料、工效高、成本低。
(2)可全位置焊接。焊接设备轻巧、操作简便,适用于各种位置、各种方向、各种直径钢筋的焊接。
(3)钢筋受力状况好。钢筋在同一轴线上,受力状况好,钢筋间隙不减小,可提高混凝土浇灌质量。对应这种焊接方法,国内研究应用了超声波无损检测法检查气压焊接头质量并研制了专用探头。
钢筋等强滚轧直螺纹连接
钢筋等强滚轧直螺纹连接原理为:将钢筋待连接部分剥肋滚压成螺纹,利用连接套筒进行连接,使钢筋丝头与连接套筒连接为一体,从而实现了等强度连接的目的。该技术适用于直径14～50mm,HRB335和HRB400钢筋在任意方向同径及异径连接,可用于各种类型的桥梁结构中。这种工艺具有以下几个特点:
(1)接头强度达到行业标准JGJ107-2003中接头性能要求。
(2)螺纹牙型好、精度高,连接质量稳定可靠。
(3)应用范围广:适用于直径14～50mm的钢筋在任意方向连接。
(4)施工速度快:螺纹加工提前制作,现场装配作业。
(5)无污染、施工安全可靠。(6)节约能源:设备功率仅为3.1kW。
