鋼筋翻樣系列講義之鋼筋連接

1、主 編：田欣第 董恩江主 審：鄧宗國單元3鋼筋連接13.1 鋼筋綁扎概述 單元3 鋼筋連接目 錄3.2 鋼筋焊接概述 3.3 鋼筋機(jī)械連接概述 2單元3 鋼筋連接1掌握鋼筋連接的方法；2掌握鋼筋綁扎的要求；3掌握鋼筋焊接的要求；4掌握鋼筋機(jī)械連接的要求。 33.1鋼筋綁扎概述4綁扎連接是一種傳統(tǒng)的鋼筋連接技術(shù)，系人工采用綁扎鐵絲按照一定的方式將兩段鋼筋連成一個整體的連接方法。它的工藝簡單，但勞動強(qiáng)度大，功效低，鋼材耗用量大。除軸心受拉、小偏心受拉桿件和直徑大于28mm的鋼筋之外，當(dāng)施工需要時(shí)都可以采用。3.1 鋼筋綁扎概述5縱向受拉鋼筋綁扎接頭的搭接長度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭面

2、積百分率來確定，按下列公式計(jì)算：式中l(wèi)l縱向受拉鋼筋的搭接長度； llE縱向受拉鋼筋抗震搭接長度； la縱向受拉鋼筋的錨固長度； laE縱向受拉鋼筋抗震搭接的錨固長度。(3.1)(3.2)3.1.1 綁扎連接搭接長度的確定3.1 鋼筋綁扎概述6表3.1所示為縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)。表3.1 縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)3.1 鋼筋綁扎概述7綁扎搭接接頭的搭接長度也可按表3.2取值或按相應(yīng)條件調(diào)整后取用。注：兩根直徑不同的鋼筋搭接時(shí)，d為其中較小鋼筋的直徑。 當(dāng)帶肋鋼筋的直徑大于25mm時(shí)，其最小搭接長度應(yīng)按相應(yīng)數(shù)值乘以 系數(shù)1.1采用。 對一、二級抗震等級應(yīng)按相應(yīng)數(shù)值乘以系數(shù)1.15采用

3、；對三級抗震等 級應(yīng)按相應(yīng)數(shù)值乘以系數(shù)1.05采用。表3.2 縱向受拉鋼筋最小綁扎搭接長度 單位：mm3.1 鋼筋綁扎概述8鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處。同一縱向受力鋼筋在同一受力區(qū)段內(nèi)不宜設(shè)置兩個或兩個以上接頭。同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜互相錯開，保持一定間距，以避免在接頭處引起應(yīng)力集中和局部裂縫。鋼筋在混凝土中粘結(jié)面積越大，搭接區(qū)段的抗力越高，為了保證在接頭處鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用，綁扎搭接接頭中鋼筋的橫向凈距離不應(yīng)小于鋼筋直徑，且不應(yīng)小于25mm。而為防止受力筋合力中軸移動，3.1.2 鋼筋綁扎搭接接頭的構(gòu)造要求 3.1 鋼筋綁扎概述9梁、柱類構(gòu)件的角部縱筋必須與

4、箍筋角部靠攏綁牢，無法實(shí)現(xiàn)分離式綁扎搭接形式，因此，為便于施工和滿足搭接區(qū)段的抗力要求，角部縱筋可采用并筋式接頭形式，但必須通過加大搭接區(qū)段長度來滿足承載力要求。同一連接區(qū)段內(nèi)，縱向鋼筋搭接接頭面積百分率為該區(qū)段內(nèi)有搭接接頭的縱向受力鋼筋截面面積與全部縱向受力鋼筋截面面積的比值（圖3.1）。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度。凡搭接接頭中心間距不大于1.3倍搭接長度，或搭接鋼筋端部距離不大于0.3倍搭接長度時(shí)，均屬位于同一連接區(qū)段的搭接接頭。3.1 鋼筋綁扎概述10圖3.1 同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭注：圖中所示同一連接區(qū)段內(nèi)的搭接接頭鋼筋為2根，當(dāng)鋼筋直徑相同時(shí)，

5、 鋼筋搭接接頭面積百分率為50%。 3.1 鋼筋綁扎概述11同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）對梁類、板類及墻類構(gòu)件，不宜大于25；（2）對柱類構(gòu)件，不宜大于50；（3）當(dāng)工程中確有必要增大接頭面積百分率時(shí)，對梁類構(gòu)件不應(yīng)大于50，對其他構(gòu)件可根據(jù)實(shí)際情況放寬。3.1 鋼筋綁扎概述12鋼筋的綁扎接頭應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）搭接長度的末端距鋼筋彎折處不得小于鋼筋直徑的10倍；（2）受拉區(qū)域內(nèi)，HPB235級鋼筋的末端應(yīng)做成彎鉤；（3）直徑不大于12mm的受壓HPB235級鋼筋以及軸心受壓構(gòu)件中任意直徑的受力鋼筋搭接長度不應(yīng)小于鋼筋

6、直徑的35倍；（4）鋼筋搭接處應(yīng)在中心和兩端扎牢；（5）受拉鋼筋綁扎接頭的最小搭接長度應(yīng)符合表3.2的規(guī)定，受壓鋼筋綁扎接頭的搭接長度應(yīng)取受拉鋼筋綁扎接頭搭接長度的0.7倍。3.1 鋼筋綁扎概述13在梁、柱類構(gòu)件的縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)，應(yīng)按下列要求配置箍筋，以保證搭接的可靠傳力。（1）箍筋直徑不應(yīng)小于0.25d(d為搭接鋼筋中較大直徑)；（2）受拉搭接區(qū)段的箍筋間距不應(yīng)大于5d（d為搭接鋼筋中較小直徑），且不大于100mm；（3）受壓搭接區(qū)段的箍筋間距不應(yīng)大于10d（d為搭接鋼筋中較小直徑），且不大于200mm；（4）當(dāng)柱中縱向受力鋼筋直徑大于25mm時(shí)，應(yīng)在搭接接頭兩個端面外100mm

7、范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋，其間距宜為50mm。3.1 鋼筋綁扎概述14當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉鋼筋的錨固長度應(yīng)按下列公式計(jì)算： 普通鋼筋： 預(yù)應(yīng)力鋼筋：式中l(wèi)a受拉鋼筋的錨固長度；fy、fpy普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等 級高于C40時(shí)按C40取值；3.1.3 鋼筋錨固長度的確定 (3.3)(3.4)3.1 鋼筋綁扎概述15 d鋼筋的公稱直徑；鋼筋的外形系數(shù)，按表3.3取用。當(dāng)計(jì)算中充分利用縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí)，其錨固長度不應(yīng)小于受拉錨固長度的0.7倍。一般情況下，鋼筋的錨固長度也可按表3.4取值或根據(jù)相應(yīng)的條件進(jìn)行調(diào)整。表3.

8、3 鋼筋的外形系數(shù)3.1 鋼筋綁扎概述16鋼筋種類混凝土的強(qiáng)度等級C20C25C30C35d25d25d25d25d25d25d25d25d25d25HPB235普通鋼筋31d31d27d27d24d22d22d22d20d20dHRB335普通鋼筋39d42d34d37d30d33d27d30d25d27d環(huán)氧樹脂涂層鋼筋48d53d42d46d37d41d34d37d31d34dHRB400RRB400普通鋼筋46d51d40d44d36d39d33d36d30d33d環(huán)氧樹脂涂層鋼筋58d63d50d55d45d49d41d45d37d41d注：表中不帶括號數(shù)值為一、二級抗震等級錨固長度

9、，帶括號數(shù)值為三級抗震等級錨固長度。 四級抗震等級laEla。 當(dāng)彎錨時(shí)，有些部位的錨固長度0.4laE15d。 當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級縱向受拉鋼筋末端采用機(jī)械錨固時(shí)，包括附加錨固端頭在內(nèi) 的錨固長度可取表中相應(yīng)錨固長度的0.7倍。 當(dāng)鋼筋在混凝土施工過程中易受擾動時(shí)，其錨固長度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1。 在任何情況下，錨固長度不得小于250mm。 表3.4 受拉鋼筋的最小錨固長度la 單位：mm3.1 鋼筋綁扎概述17縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度應(yīng)按下列公式計(jì)算：一、二級抗震等級：三級抗震等級：四級抗震等級：縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度一般情況下也可按表3.5直接取用或按相應(yīng)條

10、件調(diào)整后采用。3.1.4 縱向受拉鋼筋抗震錨固長度的確定 （3.5） （3.6） （3.7） 3.1 鋼筋綁扎概述18鋼筋種類混凝土的強(qiáng)度等級C20C25C30C35d25d25d25d25d25d25d25d25d25d25HPB235普通鋼筋36d(33d)31d(28d)27d(25d)25d(23d)23d(21d)HRB335普通鋼筋44d(41d)49d(45d)38d(35d)42d(39d)34d(31d)38d(34d)31d(29d)340d(31d)29d(26d)32d(29d)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋55d(51d)61d(56d)48d(33d)53d(48d)43d(39

11、d)47d(43d)39d(36d)43d(39d)36d(33d)39d(36d)HRB400RRB400普通鋼筋53d(49d)58d(53d)46d(42d)51d(46d)41d(37d)45d(41d)37d(34d)41d(38d)34d(31d)38d(34d)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋66d(61d)73d(67d)57d(53d)63d(58d)51d(47d)56d(51d)47d(43d)51d(47d)43d(39d)47d(43d)注：表中不帶括號數(shù)值為一、二級抗震等級錨固長度，帶括號數(shù)值為三級抗震等級錨固長度。 四級抗震等級laEla。 當(dāng)彎錨時(shí)，有些部位的錨固長度0.4la

12、E15d。 當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級縱向受拉鋼筋末端采用機(jī)械錨固時(shí)，包括附加錨固端頭 在內(nèi)的錨固長度可取表中相應(yīng)錨固長度的0.7倍。 當(dāng)鋼筋在混凝土施工過程中易受擾動時(shí)，其錨固長度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1。 在任何情況下，錨固長度不得小于250mm。表3.5 受拉鋼筋抗震錨固長度laE3.1 鋼筋綁扎概述193.2鋼筋焊接概述20目前工程中常用的鋼筋焊接方法有：鋼筋電阻點(diǎn)焊、鋼筋閃光對焊、鋼筋電弧焊、鋼筋電渣壓力焊、鋼筋氣壓焊等。不同的焊接方法分別有其適應(yīng)性，在選用時(shí)應(yīng)考慮鋼筋所處的部位、作用及品種規(guī)格，同時(shí)還要考慮鋼材的可焊性。3.2 鋼筋焊接概述211.焊接接頭面積百分率的

13、規(guī)定鋼筋的焊接接頭對鋼筋的受力會產(chǎn)生一些不利的影響，故混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500102010）規(guī)定，縱向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯開，鋼筋焊接連接區(qū)段長度為35d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑），且不得小于500mm，凡接頭中心位于該區(qū)段長度內(nèi)的焊接接頭均屬于同一連接區(qū)段。位于同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋的焊接接頭面積百分率，對縱向受拉鋼筋接頭，不宜大于50%；縱向受壓鋼筋的接頭面積百分率不受限制。3.2.1 鋼筋焊接的一般規(guī)定3.2 鋼筋焊接概述222.焊接前的準(zhǔn)備（1）在工程開工正式焊接前，參與該項(xiàng)施焊的焊工應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場條件下的焊接工藝試驗(yàn)，并經(jīng)試驗(yàn)合格后方可正式生產(chǎn)。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合質(zhì)量檢

14、驗(yàn)與驗(yàn)收時(shí)的要求。（2）鋼筋焊接施工前，應(yīng)清除鋼筋、鋼板焊接部位以及鋼筋與電極接觸處表面上的銹斑、油污、雜物等；鋼筋端部有彎折、扭曲時(shí)，應(yīng)予以矯直或切除。（3）焊接帶肋鋼筋時(shí)宜將縱肋安放和焊接。3.2 鋼筋焊接概述233.鋼筋焊接質(zhì)量驗(yàn)收一般規(guī)定按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB 50204-2002）的規(guī)定，在進(jìn)行鋼筋焊接接頭或焊接制品的質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)按檢驗(yàn)分批進(jìn)行，并劃分為主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目兩類。檢驗(yàn)方法包括外觀檢查和力學(xué)性能檢驗(yàn)。3.2 鋼筋焊接概述24（1）主控項(xiàng)目縱向受力鋼筋焊接接頭（包括閃光對焊接頭、電弧焊接頭、電渣焊接頭、電渣壓力焊接頭、氣壓焊接頭）的連接方式和接頭的

15、力學(xué)性能檢驗(yàn)規(guī)定為主控項(xiàng)目。其中，連接方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)全數(shù)檢查，檢驗(yàn)方法為觀察；而力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程規(guī)定，檢驗(yàn)方法包括檢查鋼筋出廠質(zhì)量證明書、鋼筋進(jìn)場復(fù)檢報(bào)告、各項(xiàng)焊接材料產(chǎn)品合格證、接頭試件力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告等。3.2 鋼筋焊接概述25（2）一般項(xiàng)目縱向受力鋼筋焊接接頭的外觀質(zhì)量檢查規(guī)定為一般項(xiàng)目。非縱向受力鋼筋焊接接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收規(guī)定為一般項(xiàng)目。3.2 鋼筋焊接概述26（3）外觀檢查標(biāo)準(zhǔn) 縱向受力鋼筋焊接接頭外觀檢查時(shí)，每一檢驗(yàn)批中應(yīng)隨機(jī)抽取10%的焊接接頭。檢驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)外觀質(zhì)量各小項(xiàng)目不合格數(shù)均小于或等于抽檢數(shù)的10%，則該批焊接接頭質(zhì)量評為合格。3.2

16、鋼筋焊接概述27（4）力學(xué)性能檢驗(yàn)焊接接頭力學(xué)性能檢驗(yàn)，應(yīng)在接頭外觀檢查合格后隨機(jī)抽取試件進(jìn)行。試驗(yàn)方法應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ/T 27）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.2 鋼筋焊接概述28鋼筋電阻點(diǎn)焊是采用電焊機(jī)進(jìn)行，將鋼筋安放成交叉疊接形式，壓緊于兩電極之間，由于接觸點(diǎn)只有一點(diǎn)，接觸處的電阻很大，接觸瞬間產(chǎn)生的巨大能量集中在一點(diǎn)，利用電阻熱使母材金屬熔化，在電極的電壓下形成焊點(diǎn)。3.2.2 鋼筋電阻點(diǎn)焊3.2 鋼筋焊接概述29電焊機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為固定式和懸挑式，按壓力傳動方式可分為杠桿式、氣壓式和液壓式。適用于鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)的焊接，生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好，用于HPB235直徑8

17、16mm、HRB335直徑616mm、HRB400直徑616mm、CRB550直徑412mm做鋼筋骨架或網(wǎng)片的焊接。鋼筋電阻焊的工藝過程應(yīng)包括預(yù)壓、通電、鍛壓三個階段?；炷两Y(jié)構(gòu)中的鋼筋焊接骨架和鋼筋焊接網(wǎng)宜采用電阻點(diǎn)焊制作。3.2 鋼筋焊接概述301應(yīng)用閃光對焊是利用對焊機(jī)使需要對接的兩段鋼筋接觸，利用低電壓的強(qiáng)電流產(chǎn)生電阻熱，使金屬熔化，產(chǎn)生強(qiáng)烈飛濺，形成閃光，然后利用軸向送進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸向加壓頂鍛，使兩段鋼筋牢固地對接在一起。3.2.3 鋼筋閃光對焊3.2 鋼筋焊接概述31鋼筋的對接焊接宜采用閃光對焊，它常用于直徑1040mm的熱軋鋼筋、直徑1025mm的余熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋及螺絲端桿

18、的對接。閃光對焊后鋼筋外形如圖3.2所示。圖3.2 閃光對焊后鋼筋外形 3.2 鋼筋焊接概述322.工藝（1）焊接工藝的選擇鋼筋閃光對焊的焊接工藝方法分為連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊和閃光預(yù)熱閃光焊三種。一般按下列規(guī)定選擇：當(dāng)鋼筋直徑較小、牌號較低時(shí)，可采用連續(xù)閃光焊。當(dāng)鋼筋直徑超過表3.6規(guī)定，且鋼筋端面較平整，可采用預(yù)熱閃光焊。當(dāng)鋼筋直徑超過表3.6規(guī)定，且鋼筋端面不平整，應(yīng)采用閃光預(yù)熱閃光焊。3.2 鋼筋焊接概述33焊機(jī)容量/（kvA）鋼筋牌號鋼筋直徑（mm）160（150）HPB235HRB335HRB400RRB40020222020100HPB235HRB335HRB400RRB4002

19、018161680（75）HPB235HRB335HRB400RRB4001614121240HPB235HRB335HRB400RRB40010表3.6 連續(xù)閃光焊鋼筋上限直徑3.2 鋼筋焊接概述34（2）操作步驟連續(xù)閃光焊a對焊前應(yīng)清除鋼筋端頭約150mm范圍內(nèi)的鐵銹、污泥等。此外，如鋼筋端頭有彎曲，應(yīng)預(yù)先調(diào)直或切斷。b把兩根鋼筋分別加在對焊機(jī)的兩個電極上。c閉合電源使兩根鋼筋端部輕微接觸，形成閃光，閃光開始時(shí)，徐徐地移動鋼筋形成連續(xù)閃光過程，接頭被加熱。d當(dāng)接頭加熱燒平，閃去雜質(zhì)和氧化膜，達(dá)到焊接溫度后立即進(jìn)行帶電或斷電頂鍛，兩根鋼筋便焊牢了。3.2 鋼筋焊接概述35預(yù)熱閃光焊與連續(xù)閃光

20、焊不同的是，在焊接前增加多次預(yù)熱過程，以擴(kuò)大焊接熱影響區(qū)域，即電源閉合后開始以較小的壓力使鋼筋接觸，然后離開，這樣反復(fù)多次，鋼筋便被焊接在一起了。閃光預(yù)熱閃光焊它是在預(yù)熱閃光焊之前加一個閃光過程，其目的是燒去鋼筋端部的不平整部分，以便整個斷面加熱溫度均勻，在此基礎(chǔ)上再實(shí)施預(yù)熱閃光焊。36（3）閃光對焊注意事項(xiàng)當(dāng)調(diào)換焊工或更換焊接鋼筋的規(guī)格和品種時(shí)，應(yīng)先制作對焊試件（不少于2個）進(jìn)行冷彎試驗(yàn)，合格后才能成批焊接。夾緊鋼筋時(shí)，應(yīng)使兩鋼筋端面的凸出部分相接觸，以利于均勻加熱和保證焊縫與鋼筋軸線垂直。焊接完畢后，應(yīng)使接頭處由白紅色變?yōu)楹诩t色才能松開夾具，平穩(wěn)地取出鋼筋，以免引起接頭彎曲。當(dāng)焊接后張預(yù)應(yīng)

21、力鋼筋時(shí)，應(yīng)在焊后趁熱將焊縫周圍的毛刺打掉，以便鋼筋穿入預(yù)留孔道。3.2 鋼筋焊接概述37不同直徑的鋼筋可以對焊，但其截面比不能大于1.5。此時(shí)，除應(yīng)按大直徑鋼筋選擇參數(shù)外，還應(yīng)減少大直徑鋼筋的調(diào)伸長度，以利于短料首先將大直徑鋼筋加熱，使兩者在焊接過程中加熱均勻，保證焊接質(zhì)量。焊接場地應(yīng)有防風(fēng)防雨措施，以免接頭區(qū)驟然冷卻而發(fā)生斷裂。當(dāng)氣溫較低時(shí)，接頭部位可適當(dāng)用保溫材料覆蓋。3.2 鋼筋焊接概述383.質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收（1）檢驗(yàn)批樣閃光對焊接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)，應(yīng)分批進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能檢驗(yàn)，并應(yīng)按下列規(guī)定作為一個檢驗(yàn)批：在同一臺班內(nèi)，由同一焊工完成的300個同牌號、同直徑的鋼筋焊接接頭應(yīng)作為一批。

22、當(dāng)同一臺班內(nèi)的焊接接頭數(shù)量較少，可在一周之內(nèi)累計(jì)計(jì)算；累計(jì)仍不足300個接頭時(shí)，應(yīng)按一批計(jì)算。3.2 鋼筋焊接概述39進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從每批接頭中隨機(jī)切取6個接頭，其中3個做拉伸試驗(yàn)、3個做彎曲試驗(yàn)。焊接等長的預(yù)應(yīng)力鋼筋（包括螺絲端桿與鋼筋）時(shí)，可按生產(chǎn)時(shí)同等條件制作模擬試件。螺絲端桿接頭可只做拉伸試驗(yàn)。封閉環(huán)式箍筋閃光對焊接頭，以600個同牌號、同規(guī)格的接頭作為一批，只做拉伸試驗(yàn)。3.2 鋼筋焊接概述40（2）外觀檢查標(biāo)準(zhǔn)接頭處不得有橫向裂紋。與電極接觸處的鋼筋表面不得有明顯燒傷。接頭處的彎折角度不得大于3。接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍，且不得大于2mm。3.2 鋼筋焊接

23、概述41鋼筋電弧焊是以焊條作為一極，鋼筋作為另一極，利用焊接電流產(chǎn)生的電弧熱進(jìn)行焊接的一種熔焊方法，圖3.3為手工電弧焊的原理示意圖。鋼筋電弧焊要使用弧焊機(jī)，弧焊機(jī)有直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)，施工工地一般采用交流弧焊機(jī)。3.2.4 鋼筋電弧焊3.2 鋼筋焊接概述42圖3.3 手工電弧焊的原理示意圖 3.2 鋼筋焊接概述43鋼筋電弧焊包括幫條焊、搭接焊、坡口焊、窄間隙焊和熔槽幫條焊五種接頭形式。施工工地常用的是幫條焊和搭接焊兩種。幫條焊時(shí)宜采用雙面焊圖3.4(a)，當(dāng)不能雙面焊時(shí)方可采用單面焊圖3.4(b)。幫條長度l應(yīng)符合表3.7的規(guī)定。當(dāng)幫條牌號與主筋相同時(shí)，幫條直徑可與主筋相同或小一個規(guī)格；

24、當(dāng)幫條直徑與主筋相同時(shí)，幫條牌號可與主筋相同或低一個牌號。焊接時(shí)兩主筋端面的間隙應(yīng)為25mm。3.2 鋼筋焊接概述44圖3.4 鋼筋幫條焊接頭（a）雙面焊；（b）單面焊d鋼筋直徑；l幫條長度 3.2 鋼筋焊接概述45鋼筋牌號焊縫型式幫條長度HPB235單面焊8d雙面焊4dHRB335HRB400單面焊10d雙面焊5d表3.7 鋼筋幫條長度3.2 鋼筋焊接概述46搭接焊時(shí)宜采用雙面焊圖3.5(a)，當(dāng)不能雙面焊時(shí)方可采用單面焊圖3.5(b)。搭接長度與幫條長度相同。焊接時(shí)，焊接端鋼筋應(yīng)預(yù)彎并應(yīng)使兩鋼筋的軸線在同一直線上。圖3.5 鋼筋搭接焊接頭（a）雙面焊；（b）單面焊d鋼筋直徑；l幫條長度 3

25、.2 鋼筋焊接概述47熔槽幫條焊適用于直徑20mm及以上的粗直徑鋼筋的現(xiàn)場安裝焊接，接頭間隙1016mm，其施焊工藝基本上是連續(xù)進(jìn)行，中間敲渣一次。焊后進(jìn)行加強(qiáng)焊及側(cè)面焊縫的焊接，其接頭質(zhì)量符合要求，效果較好。焊接時(shí)應(yīng)加角鋼做墊板模，角鋼邊長宜為4060mm。接頭形式如圖3.6所示。3.2 鋼筋焊接概述48圖3.6 熔槽幫條焊接頭 3.2 鋼筋焊接概述49預(yù)埋件是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要部件，目前廣泛采用的是手工電弧焊，操作比較靈活。預(yù)埋件鋼筋電弧焊T形接頭可分為角焊和穿孔塞焊兩種。如圖3.7所示。當(dāng)采用HPB235鋼筋時(shí)，角焊縫焊腳（k）不得小于鋼筋直徑的0.5倍；采用HRB335和

26、HRB400鋼筋時(shí)，焊腳（k）不得小于鋼筋直徑的0.6倍。3.2 鋼筋焊接概述50圖3.7 預(yù)埋件鋼筋電弧焊T形接頭（a）角焊；（b）穿孔塞焊k焊腳 3.2 鋼筋焊接概述51鋼筋與鋼板搭接焊時(shí)，HPB235鋼筋的搭接長度l不得小于4倍鋼筋直徑；HRB335和HRB400鋼筋搭接長度l不得小于5倍鋼筋直徑。如圖3.8所示。圖3.8 鋼筋與鋼板搭接焊接頭d鋼筋直徑；l幫條長度；b焊縫寬度；s焊縫厚度 3.2 鋼筋焊接概述52鋼筋窄間隙電弧焊是將兩鋼筋安放成水平對接形式， 并置于銅模內(nèi)，中間留有少量間隙， 用焊條從接頭根部引弧，連續(xù)向上焊接完成的一種電弧方法。焊接時(shí)，鋼筋端部應(yīng)置于銅模中，并應(yīng)留出一

27、定間隙（表3.8），用焊條連續(xù)焊接，熔化鋼筋端面和使熔敷金屬填充間隙形成接頭。焊接工藝過程如圖3.9所示。窄間隙焊前準(zhǔn)備簡單，焊接操作難度較小，焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，焊接成本低。適用于熱軋HPB235、HRB335、HRB400，直徑16mm及以上鋼筋的現(xiàn)場水平連接。3.2 鋼筋焊接概述53鋼筋直徑端面間隙（mm）焊條直徑（mm）焊接電流（A）169113.2100110189113.21001102010123.21001102210123.21001102512144.01501602812144.01501603212144.01501603613155.02202304013155.0

28、220230表3.8 窄間隙焊端面間隙和焊接參數(shù)3.2 鋼筋焊接概述54圖3.9 窄間隙焊工藝過程示意圖（a）焊接初期；（b）焊接中期；（c）焊接末期 3.2 鋼筋焊接概述55鋼筋氣壓焊是采用氧乙炔火焰或其他火焰對兩鋼筋對接加熱，使其達(dá)到塑性狀態(tài)（固態(tài)）或熔化狀態(tài)（液態(tài)）后，加壓完成的一種壓焊方法。鋼筋氣壓焊的工藝一般為：準(zhǔn)備階段（機(jī)具及鋼筋端頭加工）壓焊階段（安裝鋼筋、加熱壓接鋼筋、卸除夾具）檢驗(yàn)階段。3.2.5 鋼筋氣壓焊3.2 鋼筋焊接概述56這種焊接工藝具有設(shè)備簡單、操作方便、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適用于鋼筋在垂直位置、水平位置或傾斜位置的對接焊縫，但對焊工要求嚴(yán)，焊前對鋼筋端面處理要

29、求高。氣壓焊可用于1640mm的HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋，不同直徑的連接也可用此工藝，但兩鋼筋直徑差不得大于7mm。3.2 鋼筋焊接概述57鋼筋電渣壓力焊是將兩根鋼筋安放成豎向?qū)有问?，利用焊接電流產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力使鋼筋焊合。電渣壓力焊比電弧焊節(jié)省鋼材、工效高、成本低，但工藝復(fù)雜，對焊工要求高，適用于柱、墻、構(gòu)筑物等現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)豎向或斜向、直徑1420mm的HPB235級鋼筋和直徑1432mm的HRB335、HRB400級鋼筋。需要注意的是，不得將豎向焊接后的鋼筋橫置于梁、板等構(gòu)件中做水平鋼筋用。3.2.6 鋼筋電渣壓力焊3.2 鋼筋焊接概述

30、58操作步驟如下：（1）操作前應(yīng)將鋼筋待焊端部約150mm范圍內(nèi)的鐵銹、雜物以及油污消除干凈。（2）扶直對正豎向接長的鋼筋，上、下鋼筋的軸線應(yīng)在一條直線上，焊接夾具的上、下鉗口應(yīng)將上、下鋼筋夾牢，鋼筋一經(jīng)夾緊就不得晃動。（3）裝上焊盒并裝滿焊藥，鋼筋端頭應(yīng)在焊盒的中部。（4）接通電源引弧，可采用直接引弧法和鐵絲球引弧法。3.2 鋼筋焊接概述59（5）引燃電弧后，先進(jìn)行電弧過程，使焊盒形成電渣池，并使鋼筋熔化，用手柄將上部鋼筋緩慢下送，鋼筋端面與液態(tài)渣池接觸，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫^程。最后在斷電的同時(shí)，用手柄迅速下壓上鋼筋，擠出熔化的金屬和熔渣，形成接頭。冷卻一段時(shí)間后兩根鋼筋便焊在一起了。（6）接頭焊畢

31、，稍作停歇，拆除焊盒，回收焊藥，卸下焊接夾具，并敲去渣殼，四周焊包凸出鋼筋表面高度不得小于4mm。3.2 鋼筋焊接概述603.3鋼筋機(jī)械連接概述61鋼筋機(jī)械連接技術(shù)是通過鋼筋與連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。它被稱為繼綁扎、電焊之后的“第三代鋼筋接頭”，具有接頭強(qiáng)度高于鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無污染、節(jié)省鋼材20等優(yōu)點(diǎn)。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述621.套筒擠壓連接接頭它是通過擠壓力使連接件鋼套筒塑性變形與帶肋鋼筋緊密咬合形成的接頭。有徑向擠壓連接和軸向擠壓連接兩種形式。由于軸向擠壓連接現(xiàn)場施工不方便及接頭質(zhì)量不夠穩(wěn)定，沒有得到推廣；而徑向

32、擠壓連接技術(shù)中，連接接頭得到了大面積推廣使用。目前工程中使用的套筒擠壓連接接頭都是徑向擠壓連接。3.3.1 常用的鋼筋機(jī)械連接接頭類型3.3 鋼筋機(jī)械連接概述632.錐螺紋連接接頭它是通過鋼筋端頭特制的錐形螺紋和連接件錐形螺紋咬合形成的接頭。錐螺紋連接技術(shù)的誕生克服了套筒擠壓連接技術(shù)存在的不足。錐螺紋絲頭完全是提前預(yù)制，現(xiàn)場連接占用工期短，現(xiàn)場只需用力矩扳手操作，不需搬動設(shè)備和拉扯電線，深受各施工單位的好評。但是錐螺紋連接接頭質(zhì)量不夠穩(wěn)定。由于加工螺紋的錐螺紋小徑削弱了母材的橫截面面積，從而降低了接頭強(qiáng)度，一般只能達(dá)到母材實(shí)際抗拉強(qiáng)度的85%95%。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述64我國的錐螺紋連接

33、技術(shù)和國外相比還存在一定差距，最突出的一個問題就是螺距單一，直徑1640mm的鋼筋采用螺距都為2.5mm，而2.5mm螺距最適合于直徑22mm鋼筋的連接，太粗或太細(xì)鋼筋連接的強(qiáng)度都不理想，尤其是直徑為36mm、40mm鋼筋的錐螺紋連接，很難達(dá)到母材實(shí)際抗拉強(qiáng)度的0.9倍。許多生產(chǎn)單位自稱達(dá)到鋼筋母材標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，是利用了鋼筋母材超強(qiáng)的性能，即鋼筋實(shí)際抗拉強(qiáng)度大于鋼筋抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。 3.3 鋼筋機(jī)械連接概述653.直螺紋連接接頭等強(qiáng)度直螺紋連接接頭是20世紀(jì)90年代鋼筋連接的國際最新潮流，它的接頭質(zhì)量穩(wěn)定可靠，連接強(qiáng)度高，可與套筒擠壓連接接頭相媲美，而且又具有錐螺紋接頭施工方便、速度快的特點(diǎn)，因

34、此直螺紋連接技術(shù)的出現(xiàn)給鋼筋連接技術(shù)帶來了質(zhì)的飛躍。直螺紋連接接頭主要有鐓粗直螺紋連接接頭和滾壓直螺紋連接接頭。這兩種工藝采用不同的加工方式，增強(qiáng)鋼筋端頭螺紋的承載能力，達(dá)到接頭與鋼筋母材等強(qiáng)的目的。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述66（1）鐓粗直螺紋連接接頭它是通過鋼筋端頭鐓粗后制作的直螺紋和連接件螺紋咬合形成的接頭。其工藝是：先將鋼筋端頭通過鐓粗設(shè)備鐓粗，再加工出螺紋，接頭與母材達(dá)到等強(qiáng)。國外鐓粗直螺紋連接接頭的鋼筋端頭既有熱鐓粗又有冷鐓粗，熱鐓粗主要是消除鐓粗過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，但加熱設(shè)備投入費(fèi)用高。我國的鐓粗直螺紋連接接頭的鋼筋端頭主要是冷鐓粗，對鋼筋的延性要求高；對延性較低的鋼筋，鐓粗質(zhì)量較

35、難控制，易產(chǎn)生脆斷現(xiàn)象。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述67鐓粗直螺紋連接接頭的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，現(xiàn)場施工速度快，工人勞動強(qiáng)度低，鋼筋直螺紋絲頭全部提前預(yù)制，現(xiàn)場連接為裝配作業(yè)。其不足之處在于鐓粗過程中易出現(xiàn)鐓偏現(xiàn)象，一旦鐓偏必須切掉重鐓；鐓粗過程中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，鋼筋鐓粗部分延性降低，易產(chǎn)生脆斷現(xiàn)象，螺紋加工需要兩道工序和兩套設(shè)備來完成。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述68（2）滾壓直螺紋連接接頭它是通過鋼筋端頭直接滾壓或擠（碾）壓肋滾壓或剝肋后滾壓制作的直螺紋和連接件螺紋咬合形成的接頭。其基本原理是利用了金屬材料塑性變形后冷作硬化增強(qiáng)金屬材料強(qiáng)度的特性，而僅在金屬表層發(fā)生塑變、冷作硬化，金屬內(nèi)部仍保持原金屬的性能

36、，因而使鋼筋接頭與母材達(dá)到等強(qiáng)。目前，國內(nèi)常見的滾壓直螺紋連接接頭有直接滾壓螺紋、擠（碾）壓肋滾壓螺紋和剝肋滾壓螺紋三種類型。這三種形式連接接頭獲得的螺紋精度及尺寸不同，接頭質(zhì)量也存在一定差異。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述69直接滾壓直螺紋連接接頭其優(yōu)點(diǎn)是：螺紋加工簡單，設(shè)備投入少；不足之處在于螺紋精度差，存在虛假螺紋現(xiàn)象。由于鋼筋粗細(xì)不均，公差大，加工的螺紋直徑大小不一致，給現(xiàn)場施工造成困難，使套筒與絲頭配合松緊不一致，有個別接頭出現(xiàn)拉脫現(xiàn)象。由于鋼筋直徑變化及橫縱肋的影響，使?jié)L絲輪壽命降低，增加接頭的附加成本，現(xiàn)場施工易損件更換頻繁。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述70擠（碾）壓肋滾壓直螺紋連接接頭這

37、種連接接頭是用專用擠壓設(shè)備先將鋼筋的橫肋和縱肋進(jìn)行預(yù)壓平處理，然后再滾壓螺紋，目的是減輕鋼筋肋對成型螺紋精度的影響。其特點(diǎn)是：成型螺紋精度相對直接滾壓有一定提高，但仍不能從根本上解決鋼筋直徑大小不一致對成型螺紋精度的影響，而且螺紋加工需要兩道工序和兩套設(shè)備來完成。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述71剝肋滾壓直螺紋連接接頭其工藝是先將鋼筋端部的橫肋和縱肋進(jìn)行剝切處理后，使鋼筋滾絲前的柱體直徑達(dá)到同一尺寸，然后再進(jìn)行螺紋滾壓成型。剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)是由中國建筑科學(xué)院建筑機(jī)械化研究分院研制開發(fā)的鋼筋等強(qiáng)度直螺紋連接接頭的一種新型式，為國內(nèi)外首創(chuàng)。通過對現(xiàn)有HRB335、HRB400鋼筋進(jìn)行型式試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、耐低溫試驗(yàn)以及大量的工程應(yīng)用，證明剝肋滾壓直螺紋連接接頭與其他滾壓直螺紋連接接頭相比具有以下特點(diǎn)：3.3 鋼筋機(jī)械連接概述72a螺紋牙型好，精度高，牙齒表面光滑。b螺紋直徑大小一致性好，容易裝配，連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。c滾絲輪壽命長，接頭附加成本低。滾絲輪可加工50008000個絲頭，比直接滾壓壽命提高了35倍。d接頭通過200萬次疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)，接頭處無破壞。e在-40低溫下試驗(yàn)，其接頭仍能達(dá)到與母材等強(qiáng)，抗低溫性能好。3.3 鋼筋機(jī)械連接概述73根據(jù)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程（JGJ 107-2010），鋼筋機(jī)械連接接頭按抗拉強(qiáng)度、殘余變形以及高應(yīng)力和大變形條件下反復(fù)拉壓性能的差異分