公路桥梁施工的钢筋气压焊技术

贺斌海 姚建军

摘 要：公路桥梁是我国基础设施建设中的关键性组成部分，受到了人们的高度重视。随着我国基础设施建设节能、环保及绿色意识及要求的提升，新的技术、工艺和材料的更多应用，有效提高基础设施如公路桥梁工程的施工质量，使其使得变得更稳定。该文主要研究公路桥梁施工中的钢筋气压焊技术，并对其施工工艺、质量要求开展分析，期待能对我国的公路桥梁施工中的钢筋气压焊技术研究提供有效参考和借鉴。

关键词：公路桥梁施工 钢筋气压焊技术

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

随着我国社会科技水平的快速发展，我国的基础设施的施工和建设也开始受到全社会的普遍重视，而钢筋气压焊技术作为在公路桥梁施工中的关键技术而得到广泛应用，就充分体现科学用于生产、技术创新进步的重要意义。

1 钢筋气压焊接设备概述

钢筋气压焊接技术之所以得到快速发展和广泛应用，和钢筋气压焊接设备的不断进步有着直接的关系。钢筋气压焊接设备在实用性及配套性方面的大力提升，使得其应用更广泛。目前关于钢筋气压焊接机的研究和开发已经发展相对成熟和全面。

钢筋气压焊接技术主要是借助于氧—乙炔产生的火焰，对于两个钢筋的连接处进行加热，当连接处达到塑性状态时，通过钢筋气压焊接设备适当施加轴向压力，使之产生牢固的焊接头的焊接方法。钢筋气压焊接技术主要适用工业建筑、民用建筑物及其构筑物、公路桥梁施工的钢筋混凝土结构中钢筋位于垂直方向、水平方向及倾斜方向的纵向接头焊接。

原有的钢筋焊接技术是借助于剪切机械和气焊溶断把钢筋断面开展相应的切割后，再借助于手提研磨机对其打磨。此钢筋焊接技术存在着如切割断面的质量不过关、合格率不稳定等问题，会导致桥梁公路施工的工程质量无法保证，并且增加了后期针对的补救工作量，严重影响工程进度。

钢筋气压焊接设备通常由气体供应设备及相应的导管、手动气压焊接设备及钢筋直角切断机三部分组成。钢筋常温直角切断机小巧、灵活且便于携带，同样适用于公路桥梁施工的钢筋排列很密且集中的工程现场。钢筋常温直角切断机能够单手柄开展一次性地将其固定，操作简捷。直角滑块使得钢筋断切面及对应的轴线成直角，可以快速切断并保持切面光滑。其刀具的转动一直保持最佳，能够有效避免断面发生氧化，并提升钢筋气压焊接机焊接钢筋的质量。传统钢筋焊接技术因为设备沉重、操作繁琐、焊接质量不过关且时间长，极不利于公路桥梁工程的施工和建设。而新型钢筋气压焊接设备使用的钢筋气压焊接技术，由于操作方便、便于携带，所以适合现场施工且焊接质量高，有效保障公路桥梁工程的施工进度及质量。

2 钢筋气压焊接技术分析

钢筋气压焊接技术技术分析主要从相应的材料要求、钢筋气压焊接设备、焊接操作流程、质量检验和验收的标准几方面

展开。

2.1 焊接材料要求

钢筋气压焊接技术所用的钢筋不能产生裂痕、钢筋缺陷及钢筋两端变形等对于气压焊接有所损害的毛病，不同的钢筋直径要需要不同的接头，但用于焊接的钢筋直接直径差不小7 mm。钢筋气压焊接技术的材料要求如下。

（1）钢筋气压焊接技术主要适用直径位于16～40 mm区间的钢筋开展水平方向、垂直方向及倾斜方向等方向的对接，并且用地对接的钢筋间的直径差必须小于7 mm。

（2）一定要从公路桥梁的施工现场取得钢筋试件，并且每批钢筋的焊接必须6个接头，其中三根用于开展拉伸试验，其他三根开展弯曲试验。用于气压焊接的钢筋的质量一定要过关，即必须具备产品说明书和相应的质量证明，钢筋不同的性能、质量一定要符合国家质量标准的规定。

2.2 焊接环境要求

（1）开展钢筋焊接之前，必须检查钢筋气压焊接设备确保其可以正常工作，以免焊接过程中发生危险；

（2）在公路桥梁的施工现场开展气压焊接工作的时候，如果现场的风速高于5.4 m/h，则必须采取适当措施挡风。雨雪天气不宜开展钢筋气压焊接。

2.3 钢筋气压焊接设备

钢筋气压焊接设备及其气体供给设备及相应的导管，一定要符合国钢筋气压焊接气体供给设备及相应的导管规定的各类安全标准的规定。钢筋气压焊接机是利用氧乙炔（或液化气）的中性焰将钢筋加热至融化状态，挤出融化金属施加一定压力，并密和牢固完成钢筋焊接过程的机具。焊接不用焊条和焊剂，靠母材本身结合，焊缝不会出现加渣气孔等缺陷。钢筋焊接操作使用氧与乙炔（液化气）加热焊接，其火焰大致可分为三种：碳化焰（还原焰）、中性焰、氧化焰：碳化焰（还原焰）—有过量乙炔，形成碳化焰。碳化焰中含有游离碳，有还原性质，火焰温度较低，也有一定的渗碳作用的火焰；中性焰—既无过量氧又无游离碳的火焰。这种火焰温度较高，具有轮廓显明的焰芯，它的端部可调成圆形，是一般气焊的理想火焰；氧化焰—火焰中有过量的氧。焰芯呈圆锥形状，长度大为缩短，而且变得不很清楚。氧化焰呈蓝色而且燃烧时带有噪声，含氧量越多，噪声越大。

2.4 钢筋气压焊接技术的操作流程

钢筋气压焊技术操作流程如下：

（1）钢筋断面与钢筋轴线成直角，不得有弯曲，端部毛刺清除。

（2）钢筋端面和距端面两倍钢筋直径范围内要清除铁锈、油污、灰渣等附着物，钢筋端面不得有氧化物。

（3）钢筋下料长度考虑压缩量，每个接头压缩量为一个钢筋直径长度。

（4）钢筋夹具将两钢筋分别加紧、对正，使钢筋轴线成一直线，局部缝隙不大于3 mm。

（5）钢筋气压焊采用三次加压法：钢筋安装—预压—二次加压—三次

加压。

（6）焊接开始，先对钢筋适当预压加热初期使用强炭化焰，火焰中心对准两钢筋接缝处集中加热，并使其内焰包住缝隙，防止钢筋端面产生氧化。待钢筋表面温度达到炙白状态（约1200 ℃）时，增大对钢筋的轴向压力，使压焊面间隙完全闭合。

（7）压焊面间隙闭合之后，在钢筋轴向适当加压的同时，改用中性火焰对钢筋压焊面两侧的两倍直径范围内进行往复宽幅加热，使之达到所要求的形状。随后进行最后加压至30～40 MPa，火焰熄灭加压稍加

延滞。

（8）钢筋压焊后的镦粗区最大直径应不小于钢筋公称直径的1.4倍，镦粗区长度不小于钢筋公称直径的1.2倍，且凸起部分缓圆滑。必须等待钢筋气压焊接头表面火红色消失后，才能拆卸焊连接夹具，以防接头发生弯折。

钢筋气压焊技术在桥梁公路施工中的广泛应用可以有效提高工程质量，减少成本。其优势是焊接依靠母材本身，相接合不用焊条和焊剂，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。实际应用范围广，可用于钢筋在垂直位置、水平位置或倾斜位置的对焊焊接，具有节约材料、施工成本低、操作便捷、焊接质量高等优点。

2.5 质量验收

钢筋气压焊技术的质量验收：外观检查：按国家标准GB12219-89进行，主要项目有偏心量不得大于钢筋直径的0.15倍，同时不得大于4 mm；钢筋轴线弯折角不得大于4 °；接头墩粗不小于钢筋直径的1.4倍，长度不小于1.2倍，且凸起部分平缓圆滑；压焊面偏移不得大于钢筋直径的0.2倍；接头不得有环面裂纹，表面不得有严重烧伤。

拉伸实验则参照GB12219-89和《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-96标准进行驶拉伸，抗拉强度均不得低于钢筋极限抗拉强度，并呈塑性断裂。弯曲试验同样试验时试件受压面凸起部分要去除到钢筋表面齐平，压焊面处在弯曲中心，弯至90 °，试件不在压焊面破断为合格。

3 桥梁公路施工的钢筋气压焊接防治对策

对于钢筋接头成形产生的质量问题可以在焊接时保持加热温度与可焊温度相同，加热时要集中焊缝处，确保温度均匀；而钢筋接头偏心或发生倾斜的问题则可以使钢筋端面和相应的轴线垂直，当钢筋夹在夹具内时，对正轴线并检查偏心和弯折的，焊接完后，必须等到接头红色消失以后再卸下夹具，防止钢筋倾斜；对于偏凸、压焊面偏移则可以采用同直径钢筋对称加热，对大直径的钢筋适当延展加热时间；对于过烧、纵向裂纹则要仔细检查钢筋，避免有裂纹且选择适当的焊炬功率。

4 结语

随着我国经济不断发展，科技水平日益进步，钢筋气压焊技术在我国公路桥梁施工中应用得越来越广泛。

公路桥梁施工中的钢筋气压焊技术的大度推广和有效应用，使得建筑工程的施工质量得到大幅度提高，并且实现了能源节约和经济效益的提升，其应用前景极为

广阔。

参考文献

[1] 李萍，于国英.智能型移动式钢轨气压焊设备的研究[J].铁道标准设计，2009（4）.

[2] 崔向明.钢轨气压焊参数控制[J].中国新技术新产品，2009（17）.

[3] 周顺利，戴虹，周世恒，等.钢轨气压焊高效化加热技术[J].电焊机，2010（9）.

[4] 刘晓雪，佟维.平板对接焊三维数值模拟分析[J].机械研究与应用，2007（3）.

[5] 卢津.钢轨气压焊焊接质量问题的主要原因及对策[J].铁道技术监督，2010（3）.