鋼筋氣壓焊技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用分析

蔡春惠

摘要：鋼筋氣壓焊技術(shù)焊接的接頭具有較高的強(qiáng)度，質(zhì)量可靠，在焊接中使用的設(shè)備輕巧便利，便于操作，可以節(jié)約能源，使用成本較低，同時可以全位置進(jìn)行焊接，有很強(qiáng)的通用性，是鋼筋連接中最優(yōu)的焊接方法之一。本文對鋼筋氣壓焊技術(shù)進(jìn)行介紹與分析，對該技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，助力于實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約、將工程質(zhì)量提升和施工單位獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：鋼筋氣壓焊技術(shù)；原理；路橋施工；應(yīng)用

前言

我國社會經(jīng)濟(jì)的騰飛帶動了諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是對公路建設(shè)產(chǎn)業(yè)，更是有巨大的推動作用。隨著路橋建設(shè)的不斷增多，人們對環(huán)保問題的重視不斷增加，在工程中使用的新工藝、新材料和新技術(shù)不斷出現(xiàn)，并廣泛的應(yīng)用在了各路橋工程中。鋼筋氣壓焊技術(shù)就是基于環(huán)保理念和施工需要產(chǎn)生的一種新技術(shù)，可以推動工程施工質(zhì)量的提高，同時還可以有效的節(jié)約能源。本文通過對鋼筋氣壓焊技術(shù)的原理和設(shè)備進(jìn)行介紹，并結(jié)合某路橋工程施工實(shí)例，對其在路橋工程中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

1鋼筋氣壓焊技術(shù)的工作原理

鋼筋氣壓焊技術(shù)利用的是氧一乙炔火焰，對接頭處的結(jié)合面和附近的金屬進(jìn)行持續(xù)加熱，直至該處的金屬與結(jié)合面呈現(xiàn)塑化狀態(tài)，與此同時向該處施加適宜的壓力，結(jié)合面及附近的金屬由于被焊受熱及受壓，發(fā)生較強(qiáng)塑性變形，結(jié)合面之間的距離無限接近原子間距離，從而進(jìn)入到原子力的作用范圍之內(nèi)，使原本相隔甚遠(yuǎn)的原子互相嵌入彼此，不斷擴(kuò)散并鍵合，同時由于熱變形作用晶粒之間發(fā)生重組，最終完成再結(jié)晶過程，使接頭形成新的整體，牢固可靠。在鋼筋氣壓焊技術(shù)中，是直接對母材本身進(jìn)行利用而展開的連接，不需要利用溶劑或者焊條進(jìn)行焊接，所以與傳統(tǒng)的焊接方法相比，不會出現(xiàn)雜質(zhì)等影響接頭的機(jī)械性能的缺陷。另外，在使用這一技術(shù)進(jìn)行焊接時，高溫停留的時間相對較短，所以該技術(shù)對母材金屬的物理性能及力學(xué)性能都不會產(chǎn)生大的影響，保證了組織的良好性與結(jié)合處的牢固性。

2鋼筋氣壓焊設(shè)備

在某路橋工程施工中，涉及到1.8公里高速公路施工和5座橋梁施工，同時還有部分隧道工程，需要進(jìn)行大量的鋼筋焊接工作。在應(yīng)用氣壓焊技術(shù)進(jìn)行鋼筋焊接時，氣壓焊設(shè)備的適用性和配套性極為關(guān)鍵。目前的氣壓焊相關(guān)機(jī)械的種類很多，需要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行合理選擇。對于鋼筋的斷面進(jìn)行處理的傳統(tǒng)方法是先用氣焊進(jìn)行熔斷，并用剪切機(jī)械將鋼筋剪切出斷面，再用手提式的研磨機(jī)對斷面進(jìn)行打磨。這樣的端面處理方式常會使端面的質(zhì)量不合格或不穩(wěn)定，需要進(jìn)行施工補(bǔ)救工作，嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量。

在該路橋工程中，一共進(jìn)口了五套鋼筋氣壓焊設(shè)備，包括供氣裝置、導(dǎo)管、半自動的氣壓焊接機(jī)和鋼筋常溫的直角切斷機(jī)等。其中，供氣裝置主要有熔解的減壓表、乙炔氣瓶、氧壓瓶、干式回火防止器氣管和接頭；半自動氣壓焊接機(jī)主要包括加熱器、加壓器、鋼筋的支持夾具與頂壓油缸等。這套鋼筋氣壓焊設(shè)備具有較高的技術(shù)含量，使用起來非常方便，而且有很強(qiáng)的適用性，在路橋工程的現(xiàn)場施工中可以發(fā)揮巨大作用。

3使用鋼筋氣壓焊技術(shù)的應(yīng)用流程和相關(guān)參數(shù)

3.1氣壓焊技術(shù)應(yīng)用流程

在需要加工的鋼筋進(jìn)場后，對鋼筋的端面進(jìn)行清理并打磨，根據(jù)需要選擇合格的鋼筋進(jìn)行安裝，展開氣壓焊接作業(yè)，焊接結(jié)束后進(jìn)行外觀檢查，對于合格的焊接產(chǎn)品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，如不合格要進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的復(fù)檢，直至保證符合使用規(guī)格后才可展開砼澆筑。

3.2相關(guān)參數(shù)

在焊接作業(yè)過程中，乙炔兩至三瓶并聯(lián)，其作業(yè)壓力為0.1Mpa-0.15Mpa，氧氣的作業(yè)壓力為0.6Mpa，結(jié)合面的局部間隙應(yīng)低于5mm，對于不同直徑的鋼筋平均加熱的時間不同，具體如表1所示。在結(jié)合面的兩端，加熱幅度應(yīng)各是1倍的鋼筋直徑范圍。

4鋼筋氣壓焊技術(shù)總結(jié)

4.1對于材料的要求

在鋼筋氣壓焊接中，使用的乙炔和氧氣質(zhì)量與規(guī)格都應(yīng)該與國際標(biāo)準(zhǔn)相符。鋼筋不能存在裂痕、端部變形、管狀缺陷和其他不利于氣壓焊接的缺陷。如果是不同直徑的鋼筋進(jìn)行接頭焊接，要保證鋼筋的直徑差不超過7mm。

4.2對于氣壓焊接的設(shè)備要求

供氣裝置和所用的導(dǎo)管要與容器的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)相符，同時其中的組成部分也要和相關(guān)規(guī)范及要求相符。

4.3操作要點(diǎn)

鋼筋氣壓焊技術(shù)通常用于對16mm至40mm直徑的鋼筋進(jìn)行焊接，而且是在水平、傾斜和垂直位置進(jìn)行對接焊接。試件鋼筋要從工程現(xiàn)場中截取，在每批鋼筋中，要焊接六根接頭，各取三根進(jìn)行彎曲試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)。進(jìn)行氣壓焊接的鋼筋，必須保證具備材料合格證明書，其相關(guān)的質(zhì)量和性能與國際標(biāo)準(zhǔn)要相符。在展開焊接前要對氣壓焊接設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查以確保設(shè)備的正常操作。在進(jìn)行焊接時，對于環(huán)境有一定的要求，雨雪天氣時，最好不要展開鋼筋的氣壓焊接，焊接現(xiàn)場的風(fēng)速如果大于5.4m/s時，必須采取相應(yīng)措施進(jìn)行擋風(fēng)處理。在鋼筋氣壓焊接展開之前，要對鋼筋的端部進(jìn)行加工，保證所切鋼筋的端部平整并垂直于鋼筋的軸線。

4.4焊接質(zhì)量的驗(yàn)收

鋼筋氣壓焊接完成后，要展開嚴(yán)格的驗(yàn)收工作。首先要進(jìn)行外觀檢查。在進(jìn)行外觀檢查時，對于焊接的全部接頭，氣壓焊接操作人員要先進(jìn)行自檢，之后再由專職質(zhì)檢工作人員逐一檢查，嚴(yán)格按照接頭外觀檢查的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的檢查。對于外觀檢查合格的鋼筋，要展開拉伸試驗(yàn)。在對鋼筋的氣壓焊進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的試件選取時，要注意試件受試的長度應(yīng)為所試鋼筋直徑的八倍，夾接長度應(yīng)不小于1m。拉伸試驗(yàn)一般要在每批鋼筋中抽取三個試件進(jìn)行，如果有任一試件的試驗(yàn)結(jié)果與要求不符，則必須切取六個焊接接頭展開復(fù)驗(yàn)。最后，還要對焊接鋼筋展開彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)時要保證彎曲試件的彎心直徑和長度滿足相應(yīng)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求。

5結(jié)語

鋼筋氣壓焊接技術(shù)作為一種重要的鋼筋連接方式，應(yīng)廣泛應(yīng)用于橋梁工程及其它建設(shè)工程的施工，它可以完全代替目前正在應(yīng)用的鋼筋電弧焊、套管連接。不僅能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，還具有節(jié)約能源、提高功效等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景非常廣泛。