論型鋼柱熔槽幫條焊+可焊接套筒連接施工方法

楊書偉

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 晉城 048000）

1 工程概況

某體育場工程總建筑面積17655.96m2；主看臺分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)三大塊，A區(qū)、C區(qū)地上兩層，B區(qū)地上四層，混凝土灌注樁+承臺基礎(chǔ)，框架結(jié)構(gòu)、局部型鋼柱。本工程包括78根Q235B型鋼柱（其中圓柱38根，直徑1200，配筋：主筋16C32，箍筋C14@100；方柱40根，截面尺寸1800mm×1200mm，配筋：主筋56C32，箍筋C12@100）；型鋼柱截面尺寸分別為H200×200×20×20、H300×300×20×20、H400×300×20×20、H700×300×20×20，穿型鋼柱梁40根，截面尺寸450mm×700mm，穿型鋼柱梁配筋：主筋10C25，箍筋C10@150。

由于穿型鋼柱的梁鋼筋配筋密集且排數(shù)多，焊接牛腿方式無法解決第二、第三排梁鋼筋與型鋼柱連接問題，若型鋼柱上開孔會(huì)較大面積地削弱型鋼柱腹板，甚至將腹板上下截?cái)啵瑖?yán)重破壞型鋼柱結(jié)構(gòu)。逆施梁鋼筋與正施型鋼柱連接采用熔槽幫條焊+可焊接套筒鋼筋連接技術(shù)，解決了第二、第三排梁鋼筋與型鋼柱連接施工的難點(diǎn)問題，縮短了工期，保證了質(zhì)量，節(jié)約了成本。

2 工藝原理及施工流程

工藝原理：型鋼柱熔槽幫條焊+可焊接套筒連接施工技術(shù)是將正施梁鋼筋與逆施梁鋼筋端頭用無齒鋸切平，兩鋼筋端頭間隙控制在10～20mm之間，在鋼筋下墊設(shè)角鋼（角鋼中心兩鋼筋間隙中心重合），從接縫處墊板引弧后連續(xù)施焊，使兩鋼筋端部熔合，保證焊接后鋼筋能軸心受力的連接工藝。

施工流程：施工準(zhǔn)備→可焊接套筒焊接在型鋼柱上→正施梁鋼筋擰入套筒內(nèi)→短角鐵卡固正施梁鋼筋與逆施梁鋼筋→引弧打底→連續(xù)施焊至4/5處→斷續(xù)焊封頂成形→兩側(cè)幫條焊。

3 操作要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

為確保鋼筋連接質(zhì)量，熔槽幫條焊實(shí)施前編制專項(xiàng)施工方案，經(jīng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批，報(bào)總監(jiān)理工程師審核后，嚴(yán)格按方案組織實(shí)施；同時(shí)根據(jù)二次深化后的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，選擇有焊工資格證且經(jīng)驗(yàn)豐富的焊工進(jìn)行該部位的施工，按要求做焊接試件并進(jìn)行工藝性能檢驗(yàn)，合格后方可開始正式施焊。

3.2 型鋼柱加工完畢——可焊接套筒定位焊接

型鋼柱在鋼結(jié)構(gòu)加工廠焊接完畢，然后進(jìn)行可焊接套筒的焊接工作。為保證可焊接套筒焊接后能夠滿足鋼筋連接需要，可焊接套筒施工中應(yīng)按以下要求進(jìn)行：

（1）可焊接套筒進(jìn)場前全數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)禁質(zhì)量不合格的套筒進(jìn)場。

（2）在套筒焊接前將與可焊接套筒匹配的套絲短鋼筋擰入可焊接套筒內(nèi)，防止可焊接套筒焊接時(shí)造成套筒的變形及焊接中造成焊渣進(jìn)入套筒中。

（3）將可焊接套筒有大倒角的一端面與型鋼點(diǎn)焊定位，兩端應(yīng)對稱焊接，并保證套筒和型鋼之間的間隙控制在2mm。

（4）沿可焊接套筒的倒角進(jìn)行施焊一圈達(dá)到規(guī)定焊縫要求：焊縫不得有氣孔、夾渣、裂紋、弧坑、焊瘤等，發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)及時(shí)補(bǔ)焊；焊縫外形均勻、飽滿、過渡平滑，在焊縫任意25mm長度范圍內(nèi)，焊縫表面高低差值不得大于2mm；焊腳尺寸偏差在0～3mm以內(nèi)。

（5）待同一梁截面可焊接套筒焊接完畢后，經(jīng)套絲短鋼筋頭擰出，然后封堵套筒口，以防止其他后續(xù)施工污染套筒。

（6）將型鋼柱上的套筒全部焊接完畢后，對型鋼柱進(jìn)行拋丸施工。

質(zhì)量檢查：可焊接套筒與型鋼柱之間的焊縫焊接強(qiáng)度取決于焊接質(zhì)量等級，本工程焊縫等級為三級，施工時(shí)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50205—2015）中三級焊縫的驗(yàn)收方法進(jìn)行驗(yàn)收，外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及尺寸偏差滿足規(guī)范規(guī)定。

3.3 可焊接套筒與型鋼柱連接——鋼筋加工

工藝流程：鋼筋兩端面平頭→套絲機(jī)套絲→絲頭質(zhì)量檢查→帶帽保護(hù)→絲頭質(zhì)量抽檢→存放待用。

（1）鋼筋端面平頭：平頭的目的是讓鋼筋端面與母材軸線方向垂直，同時(shí)將鋼筋頭部彎曲的部分切掉，采用砂輪切割機(jī)將鋼筋兩端切割平齊。

（2）套絲：使用套絲機(jī)將連接鋼筋的端頭加工成絲頭。鋼筋絲頭加工長度為一倍可焊套筒長度，偏差為+1P（P為1個(gè)絲扣）。

（3）絲頭質(zhì)量檢查：采用環(huán)規(guī)對加工的絲頭進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，環(huán)通規(guī)應(yīng)能順利地旋入，環(huán)止規(guī)旋入長度不超過3倍的螺距。

（4）絲頭帶帽：用專用的鋼筋絲頭保護(hù)帽對絲頭進(jìn)行保護(hù)，防止絲頭被磕碰或污染。

3.4 鋼筋與型鋼柱上可焊接套筒連接

（1）將正施梁鋼筋擰入型鋼柱上的可焊接套筒內(nèi)并擰緊，擰緊力矩滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《滾壓直螺紋鋼筋連接接頭》（JGJ 163—2004）的規(guī)定。

（2）擰緊后正施梁鋼筋與逆施梁鋼筋間距應(yīng)控制在10～20mm之間，圖1為逆施梁鋼筋與型鋼柱連接，若不合格應(yīng)進(jìn)行更換。

圖1 逆施梁鋼筋與型鋼柱連接

3.5 熔槽幫條焊焊接工藝——逆施梁鋼筋與正施梁鋼筋熔槽焊接

在梁鋼筋兩端頭的結(jié)構(gòu)下墊設(shè)角鋼，以保證兩端頭鋼筋中心在一條直線上，從接縫處墊板引弧后連續(xù)施焊，并使鋼筋端部熔合，焊接過程中須停焊清渣一次，鋼筋與角鋼墊板之間加焊3層側(cè)面焊縫，焊縫高度不得大于3mm，圖2為逆施梁鋼筋與正施梁鋼筋熔槽焊接。

圖2 逆施梁鋼筋與正施梁鋼筋熔槽焊接

4 質(zhì)量控制

（1）焊縫表面應(yīng)平整，不得有凹陷或焊瘤。

（2）焊接接頭區(qū)域不得有肉眼可見裂紋。

（3）咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值及接頭尺寸偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

（4）接頭焊縫余高不得大于3mm。

5 安全措施

（1）機(jī)械設(shè)備使用前認(rèn)真檢查各部件和電動(dòng)機(jī)的安裝是否符合安全規(guī)定，安全防護(hù)設(shè)施是否齊全有效，使用前須經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后方可進(jìn)行正式操作。

（2）所有操作人員必須經(jīng)三級安全教育培訓(xùn)且合格后方可上崗作業(yè)，特工種必須持證上崗。

（3）使用砂輪切割機(jī)前要先檢查各部件的螺絲和砂輪夾板有無松動(dòng)，砂輪片是否有裂紋，拆裝砂輪時(shí)片要切斷電源。

6 環(huán)保措施

（1）電動(dòng)設(shè)備及工具應(yīng)安裝在專用加工棚內(nèi)，且加工棚四周采取防吸音措施，以免施工噪聲超標(biāo)影響周圍居民休息。

（2）各種機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)潤滑油不得隨意丟棄，以免污染地面。

（3）各種機(jī)械設(shè)備噪聲超標(biāo)或有雜音時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢修，嚴(yán)禁帶病作業(yè)。

（4）夜間焊接施工時(shí)，焊接區(qū)域采取遮光板隔離，防止光污染。

（5）工作完畢后應(yīng)切斷電動(dòng)設(shè)備電源，將工作范圍內(nèi)廢料和垃圾清理干凈。

7 結(jié)語

本工程穿型鋼柱的梁鋼筋配筋密集部位，通過采用型鋼柱熔槽幫條焊+可焊接套筒連接施工技術(shù)，有效解決了梁鋼筋與型鋼柱連接施工的難題，保證了工程質(zhì)量。該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有不受操作空間限制、焊接成型快、焊縫質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，還能夠大幅降低工程造價(jià)，縮短工期，值得推廣應(yīng)用。