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摘要：框架结构中，粗直径钢筋用量较大，采用电渣埋弧焊施工方法可以消除原焊接工艺中的许多弊端，提高经济效益。我们在东港市公安局办公大楼工程中的实践充分证明了这一点，本文着重介绍其工作原理和操作方法。
关键词：粗直径钢筋；电渣埋弧焊；施工技术
1 工程概况
工程位于东港市经济开发区，建筑面积6437平方米，八层（局部九层），框架剪力墙结构，抗震等级三级，抗震设防烈度为7度，建筑物总高38.8米，基础为钢筋砼成孔灌注桩基础。
框架柱及剪力墙砼一至二层为C25砼，三至九层为C20砼。框架梁为C25砼。框架梁、柱及剪力墙主要受力钢筋多数采用Ⅱ级钢，部分采用Ⅰ级钢，其中直径为14～28mm的钢筋用量为406.5吨。
2 施工方案的选择
工程中，直径为14～28mm的粗直径钢筋数量较大，钢筋接头较多。设计要求：框架柱、梁及剪力墙主要受力筋均应焊接，经多方案的反复比对，最后选定采用电渣埋弧焊焊接接头。
3 电渣埋弧焊的特点和工作原理
3.1 特点
工程中，采用华北建筑机械设备厂的DDZ系列SW-G型竖向钢筋埋弧对焊机，该焊机适用于对接φ14～36mmⅠ、Ⅱ、Ⅲ级国产及进口钢筋，焊接质量稳定可靠，质量满足《钢筋焊接及验收规程》的部标要求。焊接中，对钢筋的切口断面无特殊处理要求，无弧光及高温辐射，无铁水飞溅及空气污染，消除原焊接工艺中射线对人体的伤害，改善了劳动条件，降低了劳动强度，降低了原焊接工艺对焊工的高技术要求，提高了工作效率；操作简单，安全可靠；同时，还可用该焊机进行手工电弧焊，达到一机多用的目的。
3.2 主要技术数据
（1）电源电压：单相380V、50HZ；（2）空载电压：25～45V；（3）焊接电流：200～700A；（4）焊接钢筋直径：φ14～36mm；（5）熔化量：20±5mm；（6）对接顶锻压力不小于3000N。
3.3 焊接工作原理
（1）引弧造渣阶段：开始电渣焊时，利用通电的两个钢筋作为电极引弧、拉弧，使钢筋两电极端面熔化，同时，电弧将覆盖的焊剂熔化，形成液体渣池，渣池达到一定深度后，转入下一阶段；
（2）正常焊接阶段：当电渣过程稳定后，焊接电流通过渣池，渣池高温使钢筋熔化，形成熔池；
（3）加压阶段：当上、下钢筋熔化量达到一定数值（约20mm）时，施工上钢筋的顶锻压力进行对接；
（4）切断电源：在顶锻过程中，操作监视器红色按钮，使焊机断电，金属的液体熔池被渣池包覆，凝固形成焊接接头。
整个焊接过程的焊接条件良好，焊接处被焊剂覆盖，无弧光；由于焊接处被熔渣包覆和焊剂覆盖，使得焊接接头缓冷，改善了焊接接头的机械性能。
4 焊机组装及电流调整
4.1 焊机组装见图
注：当电网“电压”波动时，应对焊机“电流”进行适当调整。
5 施工操作装卡过程
（1）将卡具对所焊的钢筋进行固定，并使上下钢筋的对口处位于焊剂斗中部。
（2）引弧有手动引弧与引弧球引弧两种方式。用引弧球引弧时，卡具上卡头要提升到距上顶点1.5mm处，对上钢筋固定（引弧球制作：用φ1.5～1.0mm铁丝乱绕成φ10mm园球）。用手动引弧时，卡具上卡头提升到距上顶点10mm处，对上钢筋固定。
（3）对接的上下钢筋偏差不大于7%，超出时要校正。
（4）焊剂斗内要加旋转防漏垫，以保证加入焊剂后，不泄漏。如采用引弧球引弧时，需将引弧球放在上下钢筋中间。
（5）将两根焊接电缆线接头分别插在焊具的上、下电极上。
（6）焊接：按下监视器上的白色按钮，同时，立即按焊具上卡头上升方向摇动摇臂引弧，将上端钢筋提升2～4mm，电弧引燃。上升距离的调整，视监视器上电压表指针稳定在所需要的焊接电压为准，同时监视器上数码显示时间，待达到规定的第一期时间后，按下降方向慢慢摇动摇臂，使监视器仪表指针稳定在红线上，待第二期时间达到后，迅速按下降方向摇动摇臂加压，并同时按下监视器上的红色按钮切断电源，焊接过程完成。
（7）每个接头焊完后，停留2～3分钟，拆除焊具，打开焊剂斗（冬季可适当延长一定时间），收回焊剂，待下次使用，5分钟后方可除掉渣壳。
6 注意事项
（1）焊接电源和控制器外壳必须牢固接地。
（2）上下钢筋端部要直，端面不应有泥土、严重锈蚀、水泥及不导电的杂质。
（3）受潮的焊剂要烘干，一般在250℃下保温2小时。
（4）操作人员必须带绝缘手套、穿绝缘鞋。
（5）焊接过程中，上钢筋不能与焊好的钢筋相碰。
（6）正式施焊前，应对所焊的钢筋进行试烛，并做抗拉，抗弯试验，由此确定焊接参数；进口钢筋应在得出可靠结果后，方可正式施焊。
（7）在施焊过程中，应随时检查焊接质量，若发现倾斜偏心超标或焊口不满等现象应切除重焊。
7 经济效益分析
该工程中，直径φ14～28mm的钢筋用量为406.5吨，以每种钢材所需重量，按6米长定尺，焊接接头数为26300个。如全部采用绑扎，接头搭接长度按15a计算，可节约钢材65.2吨；如全部采用传统搭接焊，搭接长度按10a计算，可节约钢材14.5吨。扣除焊机成本及焊药、电费等，对比上述两种方案，均有可观的节约余量，经济效益显著。
8 结语
总之，电渣埋弧焊功效高，节省钢筋，节约能源，焊接质量高，并且在焊接过程中，无弧光及高温辐射，无铁水飞溅及浊气污染，大大改善了传统焊接工艺对人体的伤害，提高了工作效率，值得推广。
参考文献
[1]姜焕中.电弧焊及电渣焊[M].机械工业出版社（第2版），1988.
作者简介：王宏春（1976.3）男，高级工程师，现从事建筑工程施工与管理。
论文作者:王宏春
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：钢筋论文; 焊剂论文; 直径论文; 焊机论文; 电弧论文; 卡具论文; 弧光论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;