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提高楼承板剪力钉焊接质量的方法

发布时间:2019/07/23 点击量:
钢-混凝土组合楼盖板结构是建筑行业目前一项发展迅猛的新技术。这种建筑结构不仅承载能力大、刚度高、抗震性能好,同时具有施工简便、快捷、建筑周期短等优点,因而得到了迅速发展。尤其是桥梁、高层建筑、大型体育场馆、大型工业厂房等,都在推广应用该项技术。
 
钢-混凝土组合楼盖板由钢梁+压型钢板+钢筋混凝土组成,其中钢梁、压型钢板与混凝土的结合,靠的是具有剪切力的连接件——剪力钉。焊接剪力钉起着两个作用,一是水平抗剪,阻止组合楼板在钢梁上的水平位移,二是垂直抗掀起,阻止组合楼板脱离钢梁表面。由此可见,剪力钉的焊接质量对钢-混凝土组合楼盖板结构的性能有着直接的影响。
 
一、剪力钉焊接工艺原理
 
剪力钉焊接是指在金属的端面与另一金属工件表面之间产生电弧,待接合面熔化迅速施加压力,完成焊接的一种方法。它属于熔态压力焊的范畴。焊接时,先将焊接用的电源及制动器接上,把剪力钉插入焊枪的长口,剪力钉下端置入母材上面的瓷环内。按动焊枪开关,电流即通过引弧剂产生电弧,在控制时间内剪力钉熔化,随抢下压、回弹、断弧,焊接即告完成。焊接待瓷环冷却后,用小锤将瓷环敲掉。
 
二、剪力钉焊接施工过程中存在的问题及原因分析
 
1、剪力钉焊接施工质量存在的问题
 
在对楼承板剪力钉焊接质量检查的过程中,发现剪力钉焊接质量合格率只有66.8%~75%,主要质量问题是剪力钉焊脚不均匀,剪力钉焊焊缝含有较多气孔。
 
2、原因分析
 
(1)焊脚不均匀
 
经过分析,造成焊脚不均匀的原因是多方面的,包括设备问题:即栓焊机过于陈旧导致性能下降、电流与要求不符等;操作问题:焊接姿势不对、焊枪提升操作不当、施焊过程中没有采取挡风措施等;材料问题:烘焙温度不当或者储存不当造成瓷环破损、潮湿等。
 
(2)焊接气孔
 
造成出现焊接气孔质量缺陷的原因包括以下几点:楼承板的镀锌层过厚;由于存储方式以及烘焙温度不当造成剪力钉锈蚀;压焊时间控制不当以及电流与要求不符等。经现场调查和试验分析,造成以上问题的主要原因表现在以下几个方面:
 
第一,焊接的时间太长,出现焊接穿孔问题。在施工作业过程中一台栓焊机由一位工人进行操作,工作时间在8小时以上,长时间操作易发生焊接姿势变形。在这种情况下,如果再继续进行焊接作业,除了焊接气孔的问题外,还可能会造成其他的后果。
 
第二,焊接材料的存储不当。从实践来看,焊接材料的存储空间原本应当非常的干净和干燥,但实际情况却不是这样。剪力钉及瓷环在施工现场的仓库内储存比较随便,宜引起剪力钉及瓷环破损、潮湿或锈蚀,从而影响了焊接质量。
 
第三,烘焙温度不当。通常情况下,焊接过程中用到的剪力钉及瓷环都有各自不同的烘焙最高温度,且温度要求比较严格,而实际操作中施工项目部未严格按照要求进行烘焙,以至于出现焊接质量问题。
 
第四,焊枪线过长。在工程建设过程中,为了工作方便、减少栓焊机移位次数,在焊接过程加长焊枪线长度情况较多。这种行为可能会影响到焊接质量。
 
总而言之,使用试验、调查、讨论等各种方法经过分析,造成剪力钉焊脚不均匀及焊接气孔有以下四个主要原因:1)焊接时间过长;2)材料储存不当;3)烘焙温度不当;4)焊枪线过长。
 
三、提高楼承板剪力钉焊接质量的有效对策
 
基于以上对楼承板剪力钉焊接过程中存在的问题及原因分析,笔者认为,要从根本上解决这些问题,以提高焊接质量,应当认真做好以下几个方面的工作:
 
第一,严格控制焊工工作时间。焊工到各台栓焊机组进行焊接工作,要求每名焊工轮流作业,最长连续焊接时间不得超过2小时,并在施工过程中不断的检查督促。调入4名焊工后,平均每台焊机有两名焊工轮流作业,根据现场的施工交接班记录及实际情况检查得出,每名焊工的焊接时间最长不超过2小时,没有因焊接时间过长而导致焊接变形,到达了设定的目标。
 
第二,制订剪力钉焊接材料储存要求。制订剪力钉焊接材料储存要求,并在仓库内设置栓焊材料专用储存区,严格按照储存要求进行材料储存,并单独建立材料管理台帐,从而保证材料堆放规范、整齐,同时设立栓焊材料管理台帐,使材料使用情况清晰,大大减少了材料的损坏率。经过实践对比发现,改进后的材料储存方式使得瓷环的损耗率由原4%下降到0.8%,剪力钉的损耗率从2%下降到0.3%。
 
第三,严格控制烘焙温度。按照焊接工艺评定的内容,将剪力钉、瓷环的烘焙温度标明在烘干机旁边;在烘焙过程中轮流在烘干现场记录每次烘焙的温度,烘焙温度偏差超过30℃的材料严格禁止使用。将烘焙温度标注在烘焙机旁边后,有效提醒了工人按温度要求进行烘焙,同时对烘焙温度进行记录,对烘焙温度不符合要求的材料进行重新烘焙或废弃处理。
 
第四,及时调整焊接参数。质量管理人员要严格督促焊工进行试焊,然后根据情况帮助焊接工人调整各种相关的焊接参数,每天对焊接参数进行记录,确保焊接参数符合现场的实际情况。
 
第五,控制焊枪线的长度。确定出焊枪线长度,然后按照规定长度缩短50cm的要求更换焊枪线,并对每台栓焊机在焊枪线最长距离进行试焊调整。
 
该楼承压型钢板分项工程施工完成后,由于工程需要隐蔽,质检小组在施工过程中共分成12次检查了剪力钉焊接质量,剪力钉检查比例从《钢结构施工质量验收规范》中规定的比例检查,共检查7145套剪力钉焊接质量情况,检查结果为:剪力钉焊接质量合格率达到了95%,剪力钉焊接质量有了显著的提高,得到了有效的控制。
 
四、总结
 
总之,楼承板剪力钉焊接质量控制对钢-混凝土组合楼盖板结构的性能具有重要的意义,因此应当加强思想重视和技术创新,以保证整个工程的施工质量。
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