夏鋒翔

摘 要：隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國高速公路和高速鐵路建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展的新時期，在高速公路和高速鐵路建設(shè)工程中，常常需要建設(shè)橋梁。而在橋梁高墩施工當(dāng)中，鋼筋焊質(zhì)量直接影響著橋墩的質(zhì)量，所以，應(yīng)引起施工方的重視。在本文中，筆者結(jié)合自身的理論知識和工作實(shí)際，分析了埋弧電焊工藝在橋梁高墩施工中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)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(zhì)量的好壞，直接關(guān)系著橋梁的安全性和穩(wěn)定性。而橋梁橋墩的施工，是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，僅鋼筋焊接工作便是一項(xiàng)難題。當(dāng)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(jié)合具體的工程案例，分析了埋弧焊接工藝在該工程中的實(shí)際應(yīng)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(nèi)的一段，北與已經(jīng)建成的昌九高速公路相接，經(jīng)江西境內(nèi)進(jìn)賢縣、撫州市臨川區(qū)、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(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：行車速度100km/h，路基標(biāo)準(zhǔn)寬度為26m雙向4車道，設(shè)計車輛荷載汽—超20，掛-120。A4合同段位于撫州市臨川區(qū)上二屯鎮(zhèn)，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(jié)性河流，常年積水，河水水位易受降水影響且季節(jié)性變化大，由于施工期非常緊張，橋梁的施工工期尤為關(guān)鍵，如果采用豎向主筋的連接，則會影響施工的進(jìn)度和橋墩的質(zhì)量。通過科學(xué)的對比分析，施工方?jīng)Q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(yè)界稱之為豎向鋼筋埋弧電焊工藝；實(shí)踐證明，采用該工藝，工程質(zhì)量得到顯著的提高，經(jīng)濟(jì)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(diǎn)

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(jīng)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(diǎn)

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(diǎn)：①質(zhì)量比較穩(wěn)定；②生產(chǎn)效率比較高；③安全環(huán)保，煙塵較少，沒有弧光；④花費(fèi)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(jié)構(gòu)，而其橫向或者傾斜度必須在4：1的范圍之內(nèi)，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(shè)備裝置

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

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(shè)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(wěn)壓和加壓→拆除夾具，清楚熔渣，檢查鋼筋焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)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(jī)調(diào)節(jié)到工藝所需要的數(shù)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(dǎo)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(yīng)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(nèi)，快速拔下鋼筋的接頭，并插入另外一個準(zhǔn)備好的焊槍上，反復(fù)進(jìn)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(yīng)適當(dāng)延長焊接的時間，同時適當(dāng)延長打渣的時間。

3.4 注意事項(xiàng)

豎向鋼筋埋弧電焊在具體操作過程中，有以下注意事項(xiàng)：

（1）嚴(yán)格執(zhí)行焊接接頭掛牌制；

（2）相關(guān)的操作人員必須擁有相應(yīng)的資格證，并實(shí)行專人專機(jī)；

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

（4）在接頭焊接過程中，應(yīng)密切注意焊接的電壓、焊接速度和電流等。

3.5 焊接質(zhì)量的檢查及常見缺陷的處理

（1）取樣的方法和數(shù)量。完成豎向鋼筋埋弧電焊接頭之后，應(yīng)逐個檢查每一個接頭的外觀。在檢測焊接結(jié)構(gòu)的性能時，應(yīng)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(diǎn)是不是均勻；其次，檢查焊接縫的表面有沒有出現(xiàn)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(yīng)小于3°。

（3）檢驗(yàn)鋼筋的力學(xué)性能。隨機(jī)抽取5個鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸，如果這5個鋼筋接頭中出現(xiàn)1個鋼筋接頭小于鋼筋母材中所預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，則需要復(fù)驗(yàn)地6個鋼筋接頭，如果復(fù)測結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(yīng)適當(dāng)延長夾具松開的時間；③對于咬邊，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整鋼筋焊接額接頭的參數(shù)，矯直鋼筋，并進(jìn)行均勻運(yùn)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(jīng)濟(jì)與技術(shù)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(zhì)量與操作技術(shù)之間沒有關(guān)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(huán)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(zhì)量與操作技術(shù)之間有一定的關(guān)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(huán)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(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，接頭的質(zhì)量與操作技術(shù)之間存在較大的關(guān)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(huán)境造成污染，對工程期限的影響可以忽略不計，質(zhì)量比較穩(wěn)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(jīng)過專業(yè)的訓(xùn)練，接頭的質(zhì)量與操作技術(shù)之間有一定的關(guān)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(huán)境造成污染，對工程期限的影響比較大，占用現(xiàn)場主導(dǎo)工期，每個鋼筋接頭的價格在16～21元之間；焊接的質(zhì)量也比較穩(wěn)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(yè)人員進(jìn)行焊接，接頭的質(zhì)量與操作技術(shù)之間存在較大的關(guān)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(huán)境造成污染，也不會對主導(dǎo)工期產(chǎn)生影響，每個鋼筋接頭的價格在3～4元之間，質(zhì)量最穩(wěn)定。

4 結(jié) 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(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢，得到了廣泛的應(yīng)用。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)有沒有弧光、沒有煙塵、花費(fèi)成本低等。在本文中，筆者結(jié)合某高速公路橋梁橋墩豎向鋼筋焊接作業(yè)實(shí)際，探討了埋弧電焊工藝在橋梁高墩施工中的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)踐表明，其焊接質(zhì)量不僅很高，而且具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個方面的優(yōu)勢。埋弧電焊工藝值得在工程中推廣和應(yīng)用。

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