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鋼筋窄間隙焊接技術在大峽水電站的利用

更新时间:2019-11-28 03:27人气:6708
  [正文]摘要:鋼筋窄間隙焊接是一項鋼筋連接新技術,通過對新舊鋼筋連接方法的技術經濟分析對比和在大峽水電站工程利用的情況證實,鋼筋窄間隙焊接是一項本錢低 、質量可靠、可使企業獲得經濟效益、有推廣價值的新技術。 鋼筋窄間隙焊,是我國90年代建築、施工企業複興起的一項鋼筋連接新技術。具有本錢低、質量可靠、效率高、易把握等優點。大峽水電站工程自1994年下半年開始采用鋼筋窄間隙焊接新技術後,半年來已取得了較為明顯的社會效益和經濟效益。 1、新舊鋼筋連接方法的技術經濟分析對比現澆鋼筋混凝土中鋼筋的連接方法首要有:綁紮搭接法、手工電弧焊的塔接焊法、綁條焊法,和60年代中出現的電渣焊和近年來開發研製的氣壓焊等。這些連接方法各有特點,但就其適應範圍和技術經濟指標相比較,鋼筋窄間隙焊技術,在技術經濟等各項指標上均優於原本的各種鋼筋連接方法。以水平鋼筋連接方法為例:綁紮搭接法固然施工簡便,不需要能源和機械設備,也不受天氣環境的影響,但浪費大量的鋼筋材料 ,受力性能也不好;手工電弧焊的搭接焊法和綁條焊法,雖在技術性能 、生產本錢上優於綁紮搭接,但其施工麻煩,技術要求也高,工人需把握平 、立、橫、仰等各種角度的焊接技術,耗電量大,工效低,同時也要浪費一定的鋼筋;電渣焊到目前為止隻能作豎向鋼筋的焊接,且對焊接電源電壓有嚴格的要求,否則影響焊接質量或無法起弧焊接。氣壓焊固然節約鋼材,降低本錢,其施焊工藝要求非常嚴,在水電施工條件差的情況下,使這類技術難為工人接受而限製了其使用範圍,而且這兩種方法都需要較昂貴的專用設備和卡具;套筒連接法,一是施工本錢高,二是目前國內市場上難以找到現貨供給,給施工籌辦工作帶來不便 。鋼筋窄間隙焊接技術,所具以下優點正好能克服上述各種不足的地方。(1)鋼筋窄間隙焊接技術的接頭為中間受力的對接接頭,不僅改善了鋼筋的受力條件,也保證了鋼筋的設計位置,給混凝土澆灌提供了方便條件。使用窄間隙焊接的鋼筋接頭,質量可靠,經過短期培訓的焊工,按照規程操縱,接頭的力學性能指標能滿足設計和水工規範要求,其合格率都能達到100%。(2)使用窄間隙焊技術,無需增加設備,平常使用的普通交、直流焊機均可,配上一定數目模具(每個模具用度300元)即可施焊。以焊接直徑28mm以上的水平鋼筋為例,窄間隙焊接頭的用度是綁條焊接頭用度的1/11,是搭接焊接頭用度的1/5,工效可進步約5倍。(3)鋼筋窄間隙焊接技術,適用範圍廣泛,對直徑18mm~40mm的Ⅰ Ⅱ Ⅲ 級鋼筋均可進行水平、豎直、斜向的焊接。由於鋼筋窄間隙焊的基本技術動作和焊接運條方式都是手工電弧焊技術的基本動作和運條方式,是以焊工培訓工作就輕易得多 ,對已持有手工電弧焊上崗作業證的初、中級焊工來說,實際上隻是一種對新方法的適應過程,一般經過7~15d的專門培訓 ,即可進行水平、豎直、斜向的鋼筋接頭焊接。2、鋼筋窄間隙焊技術在大峽電站工程中的利用2.1 工程概況大峽水電站位於甘肅省白銀市和榆中縣交界的黃河幹流上,電站總裝機容量為30萬kw,是國家“八五”期間在甘肅的首要建設項目。電站設計為低水頭河床式電站,關鍵建築物為鋼筋混凝土結構,混凝土總量60餘萬方,設計鋼筋量約15000t,各種形式的鋼筋接頭約60萬個。2.2 技術培訓1994年初 ,我們和西南交通大學材料焊接係合作 ,援引鋼筋窄間隙焊技術和焊接模具專利,在大峽電站工地現場舉辦了首批培訓班 ,對挑選出來的13名初、中、高級焊工進行為期15d的強化練習,經過嚴格考試全部合格並在首批學員中,挑選4名最優良者兼任鋼筋窄間隙焊現場質量檢查員。1994年5月,大峽電站工程建設單位、設計單位、西南交通大學、監理工程師、施工等單位的20多位專家、教授、工程技術職員,對該技術的道理、工藝流程、力學性能指標,和試驗數據、工藝錄相等進行嚴厲認真的審議和評估,同意在大峽水電站工程采用該項技術。目前水平窄間隙焊技術已全麵在大峽電站工程中采用。豎直窄間隙焊在部分工程部位中使用。從抽檢的30多批試件中尚未發現分歧格的接頭,見附表。 附表大峽工地現場部分抽樣試驗結果工程部位 鋼筋級別 鋼筋直徑/mm 屈服強度/MPa 抗位強度/Mpa閘室段7塊 Ⅱ 36 383 5264號機組3塊 Ⅱ 32 356 520左泄底孔3-9 Ⅱ 36 381 500閘室段10塊 Ⅱ 32 366 522孔身段12塊 Ⅱ 36 371 5014號機Ⅱ-1塊 Ⅱ 36 361 501GB:1499-91 Ⅱ 8~25 28~40 355 355 510 490注:(1) 試驗強度僅作至GB1499-91要求以上;(2) 表中屈服、抗拉強度是該部位一組試件之均勻值。2.3 水平鋼筋的現場窄間隙焊接采用鋼筋窄間隙焊技術,鋼筋加工時應往掉增加的鋼筋搭接長度。鋼筋安裝時可按常規工序施工,將二根鋼筋的接頭置於專用的模具內,中間留出一定的間隙,邊展鋼筋,邊裝模具,並在接頭部位臨時空出幾根上層鋼筋不要綁紮 ,待接頭焊完後再綁這部分鋼筋。用這類方法對所有位置的水平鋼筋進行窄間隙焊接。如有條件,也可先將鋼筋接頭焊好後再進行安裝,更能取得事半功倍的效益。2.4 豎直鋼筋的現場窄間隙焊接豎立鋼筋的現場安裝焊接,首先要解決上段鋼筋的穩定題目,傳統的方法是先綁紮固定而後焊接,或者先將上段鋼筋和下段鋼筋點焊在一起,而後綁紮焊接穿插進行。由於窄間隙焊技術工藝要求鋼筋接頭中間必須留出一定的間隙 ,這就需要對傳統的鋼筋安裝方法稍加改變,以適應新的工藝要求。具體方法是:先在要安裝鋼筋的工作部位上,每隔2~3m用傳統方法點焊一根豎立鋼筋,並在適當的高度綁紮2~3根水平鋼筋形成骨架,然後安裝窄間隙焊接頭的鋼筋,安裝時用事先籌辦好的小木塊墊在鋼筋的接頭中間 ,(木墊塊的厚度為該窄間隙焊縫需要的間隙寬度)上部和水平鋼筋綁紮牢固。接著安裝焊接模具,施焊時往掉木墊塊再進行焊接。待全部接著焊完後安裝剩餘未安的水平鋼筋。用這類方法施工不增加工作量,對工效亦無明顯影響,由於解決了窄間隙焊的上段鋼筋穩定題目,使豎直鋼筋窄間隙焊得以使用,其綜合工效進步了,鋼筋直徑越大,施工的綜合效益越高。2.5 流水作業施工鋼筋窄間隙焊技術,速度快,效率高,采用流水作業法施工可進步工效,由於其工藝要求一個接頭焊好後,需停數分鍾才能拆模,以進步接頭質量和保護模具,是以一般需為每個焊工配備3~5個模具。裝卡模具時 ,往往需要調整鋼筋接頭的間隙,一個焊工二個輔助工是較佳的勞動組合,如許調整接頭間隙,裝模具 、焊接、拆模具互相穿插 ,流水作業,能最大限度的進步生產效率。2.6 質量檢查與補救措施質量檢查分二級進行,一級檢查為自檢, 級檢查為終檢。自檢的內容包括:焊前的籌辦工作;焊條的烘烤;施焊職員的上崗證查驗、焊接規程的履行;對焊接接頭逐一進行外觀檢查等。自檢員必須是由經過專門培訓技術優良,責任心強的窄間隙焊工擔任。終檢由專業質量檢查部分進行,進行的方法是:對現場所焊接頭逐一進行外觀檢查,在現場隨機抽取試樣 ,由試驗室進行力學性能檢驗,試件一般抽取三個作抗拉試驗。根據需要也可另取三個試件作冷彎試驗。假如從安裝好的鋼筋網中抽取試件有困難時,可以建造模擬試件,其試件的位置及焊接工藝規範必須與現場施工條件一致 。檢驗工作參照“水工混凝土施工規範(SDJ207-82)進行。為了確保工程質量,對檢驗中以為有分歧規格接頭,如:咬邊、未焊透、未焊滿等,應進行補焊或加綁條焊補強處理。3、技術經濟與社會效益分析3.1 技術效益分析鋼筋窄間隙焊技術解決了由於鋼筋連接技術釀成的鋼筋偏心受力題目。在鋼筋密集的梁、板、柱施工中,往往由於鋼筋接頭的綁條、搭接造成鋼筋的設計位置無法保證,鋼筋接頭的綁條還增加了鋼筋的局部密度,給混凝土的澆築帶來了困難。窄間隙焊技術不僅可保證鋼筋的設計位置,同時也為混凝土的澆築提供了良好的條件。窄間隙焊的接頭是在銅模中強製成形 ,焊接質量宜於保證,也減低了操縱難度。在焊接過程中,銅模吸收的焊接熱量,可防止接頭過熱產生脆性組織。接頭焊完後又對接頭起回火感化,以防止冷脆組織的產生,進步了接頭的焊接質量。3.2 經濟效益計算按照1994年各種材料的市場價格為計算根據,設:鋼筋3500元/t,焊條7元/kg,電費0.26元/kW

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