建筑施工常用机械设备管理及使用

1、第六章 钢筋机械的使用与管理第三节 钢筋连接机械钢筋混凝土结构工程中，大量的钢筋需进行连接，因此，钢筋连接成为结构设计和施工中的重要环节。钢筋的连接主要有人工绑扎和焊接。由于人工绑扎受力性能差，浪费材料，所以逐渐被焊接方法代替，这不仅可提高生产效率、减轻劳动强度，还可保证钢筋网和骨架的刚度，并节省绑扎用的细铁丝，且可充分利用短头余料，以短接长，节省建筑用钢材。一、钢筋焊接机械在钢筋预制加工及现场施工中，目前普遍采用闪光对焊接、电渣压力焊接和气压焊接。传统的电弧焊接劳动强度大、施工速度慢、钢材耗用多，而且由于节点钢筋有搭接，配筋密集，影响混凝土浇捣质量，在施工现场已较少采用。1.钢筋对焊机对焊属

2、于塑性压力焊接，它是利用电能转化成的热能将对接的钢筋端头部位加热到近于熔化的高温状态，并施加一定压力实行顶锻而达到连接的一种工艺。钢筋对焊适用于水平钢筋的预制加工。对焊焊接比搭接焊接对钢筋混凝土结构性能和施工较为有利，并能节约钢材，应用较为普遍。对焊机的分类：按焊接方式不同分为电阻对焊、连续闪光对焊和预热闪光对焊；按结构形式分为弹簧顶锻式、杠杆挤压弹簧顶锻式、电动凸轮顶锻式和气压顶锻式。钢筋加工中最常用的是UN1系列焊机。UN1系列对焊机容量各不同，但其结构基本相同。图6.19为UN1系列对焊机的外形和工作原理图。它主要由焊接变压器、固定电极、活动电极、加压机构、控制系统和冷却系统等组成。图6

3、.19 UN1系列对焊机(a)外形；(b)工作原理1机身；2固定平板；3滑动平板；4固定电极；5活动电极；6变压器；7待焊钢筋；8开关；9加压机构；10变压器次级线圈 钢筋对焊机安全操作规程：（1）作业前，检查对焊机的压力机构是否灵活，夹具是否牢固，气液压系统有无泄漏，确认正确后方可施焊。（2）焊接前，应根据所焊钢筋截面调整二次电压，不得焊超过规定直径的钢筋。（3）机棚内要保持整洁，有排水沟。对焊机应及时保养，发现故障马上停机报告并及时修理。（4）施焊现场10m范围内不得堆放各种易爆物品。（5）闪光区应设挡板，焊接时无关人员不得入内。（6）作业后应清理现场，切断电源，清除焊接余热后方可锁闸离开

4、。（7）操作人员必须持证上岗。（8）按要求填写日常检查及保养记录。2.钢筋点焊机钢筋点焊机的工作原理与对焊机基本相同，它是将相互交叉的钢筋在接触处牢固地焊接上的一种压力焊接方法。钢筋点焊机适合于钢筋预制加工中焊接各种形式的钢筋网。钢筋点焊机的分类：按结构形式分为固定式和悬挂式；按压力传动方式分为杠杆式、气动式和液压式；按电极类型分为单头、双头和多头等形式。图6.20为点焊机的外形和工作原理示意图。点焊时，将表面清理好的钢筋交叉叠合在一起，放在两个电极之间紧密接触（两根钢筋交叉点）并预压夹紧。接通电路后，两根钢筋接触处在极短的时间里产生大量的电阻热，使钢筋熔化，在电极电压下形成焊点。杠杆式单点焊

5、机的特点是电极压紧钢筋是通过脚踩杠杆机构来完成的，并靠弹簧的张力使电极回位。其通电焊接时间由人工掌握，操作繁重，故采用不多。图6.20 点焊机（a）外形；（b）工作原理1电极；2电极卡头；3变压器次级线圈；4加压机构；5变压器初级线圈；6时间调节器；7变压器调节级数开关；8脚踏板 压气传动式点焊机是靠压缩空气使电极压紧钢筋，汽缸上下移动即可使加压臂上下移动，使两个电极相互张开或靠拢。此点焊机可准确地调节电焊时间和电极压紧力，能保证焊接质量，可焊接大型钢筋网。其应用较广泛，但结构较复杂。多点焊机一次可焊612个焊点，生产效率比单点焊机高。其传动形式为气压传动式，适用于点焊各种钢筋网片。钢筋点焊机

6、安全操作规程：（1）定期检查点焊机的保护接地，确认其良好。（2）点焊时需开冷却水冷却电极。（3）操纵点焊按钮时要确保绝缘，以免高压电伤害发生。（4）不准在点焊场地堆放易燃、易爆物品，防止发生火灾。（5）严格按照设备的操作规范进行操作。（6）不准超载点焊厚板工件。（7）点焊时，禁止将手伸入上下电极之间，防止压伤。（8）点焊机发生故障时，立即切断电源与水源，通知有关人员排除故障。3.钢筋电渣压力焊机钢筋电渣压力焊机是目前兴起的一种钢筋连接技术，它具有生产率高、施工简便、节能节材、质量好、成本低等优点，适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向和斜向钢筋的连接。一般可焊、级(1440mm)的钢筋，采取一定措施后

7、也可焊接级(1640)mm的钢筋。钢筋电渣压力焊工作原理如图6.21所示。钢筋电渣压力焊机的分类：按控制方式不同分为手动式、半自动式和自动式；按手动方式不同分手摇齿轮式和手压杠杆式。图6.21钢筋电渣压力焊工作原理示意图1混凝土；2下钢筋；3电源；4上钢筋；5夹具；6焊剂盒；7铁丝球；8焊剂 钢筋压力焊机的焊接电源宜采用BX21000型焊接变压器，也可采用较小容量的同型号焊接变压器并联使用。焊接要经过引弧、电弧、电渣、挤压四个过程，其中引弧、挤压过程很短，对焊件加热有重要影响的是电弧和电渣过程。KDZ型焊机焊接钢筋，应根据不同直径的钢筋，选择好焊接电流和焊接时间。要注意的问题是要掌握好顶压钢筋

8、的规律。钢筋熔化剂接近规定熔化量时，即切断电源，迅速顶压钢筋，在持续数秒钟后，待钢筋接头初步冷却再松开操作杆，以保证钢筋的焊接质量。钢筋电渣压力焊机安全操作规程：(1)应根据施焊钢筋直径选择具有足够输出电流的电焊机，电源电缆和控制电缆连接应正确、牢固，控制箱的外壳应牢靠接地。(2)施焊前，应检查供电电压并确认正常，当一次电压降大于8%时不宜焊接。焊接导线长度不得大于30mm，截面面积不得小于50mm2。(3)施焊前应检查并确认电源及控制电路正常，定时准确，误差不大于5%，机具的传动系统、夹装系统及焊钳的转动部分灵活自如，焊剂已干燥，所需附件齐全。(4)施焊前，应按所焊钢筋的直径，根据参数表标定

9、好所需的电流和时间。一般情况下，时间（s）可为钢筋的直径数（mm），电流（A）可为钢筋直径的20倍数（mm）。(5)起弧前，上、下钢筋应对齐，钢筋端头应接触良好。对锈蚀并粘有水泥的钢筋应采用钢丝刷清除，并保证导电良好。(6)施焊过程中应随时检查焊接质量，当发现倾斜、偏心、未熔合、有气孔等现象时应重新施焊。(7)每个接头焊完后，应停留56min保温，寒冷季节应适当延长。当拆下机具时，应扶住钢筋，过热的接头不得参与受力。焊渣应待完全冷却后清除。(8)焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品，并必须采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒和火灾等事故的安全措施。(9)现场使用的电焊机应设有防雨、防潮、防

10、晒的机棚，并应装设相应的消防器材。(10)高空焊接时，必须系好安全带，焊接周围和下方应采取防火措施，并应有专人监护。(11)当清除焊缝焊渣时，应戴防护眼镜，以防敲击焊渣飞溅伤人。(12)雨天不得去露天电焊。在潮湿地带作业时，操作人员站在铺有绝缘物品的地方，并应穿绝缘鞋。4.钢筋气压焊设备钢筋气压焊接不仅适用于竖向钢筋的焊接，也适用于各种方向布置的钢筋。适用范围为（1640）mm的、级钢筋。不同直径的钢筋焊接时，两钢筋直径之差不得大于7mm。图6.22为钢筋气压焊设备的工作示意图。钢筋气压焊设备具有设备投资少、施工安全、节约钢材和电能等优点，但对操作人员的技术要求较严。图6.22 钢筋气压焊设备

11、工作示意图1脚踏液压泵；2压力表；3液压胶管；4油缸；5钢筋夹具；6被焊接钢筋；7多火口烤钳；8氧气瓶；9乙炔瓶 二、钢筋机械连接设备1.钢筋挤压连接钢筋挤压连接是将需要连接的螺纹钢筋插入特制的钢套管内，利用挤压机压缩钢套管，使之产生塑性变形，靠变形后的钢套管与钢筋的紧固力来实现钢筋的连接。此种连接方法的特点是节约钢材，节省电能，不受季节影响，不用明火，施工简便，工艺性能良好，接头强度高等，适用于任何直径的螺纹钢筋的连接。钢筋的挤压连接技术有径向挤压工艺和轴向挤压工艺之分。（1）钢筋径向挤压连接钢筋径向挤压连接是利用挤压机将钢套管沿直径方向挤压变形，使之紧密地咬住钢筋的横筋，实现两根钢筋的连接

12、（图6.23）。径向挤压方法适用于连接（1240）mm的、级钢筋。（2）钢筋轴向挤压连接钢筋轴向挤压连接是采用挤压机和压模沿钢筋轴线方向压钢套管，使套管和插入套管里的两根待接钢筋紧密咬合成一体（见图6.24）。轴向挤压方法适用于连接、级钢筋。图6.23 钢筋径向挤压连接设备示意图1超高压泵站；2吊挂小车；3挤压钳；4平衡器；5软管；6钢套管；7压模；8钢筋 图6.24 钢筋轴向挤压连接1压模；2钢套管；3钢筋 2.钢筋锥螺纹连接钢筋锥螺纹连接是采用锥螺纹连接钢筋的一种机械连接方法，这种方法具有连接速度快、对中性好、工艺简单、安全可靠、无明火作业、节约钢材及能源，可24h连接施工等特点。此连接方

13、法适用于在施工现场连接（1640）mm的、级同径和异径钢筋，不受钢筋含碳量和有无螺纹的限制。所连接的两根钢筋的直径之差不超过9mm。3.钢筋热剂连接此连接方法的特点与挤压连接相同，但是成本高于其他钢筋连接方法，主要在某些特殊情况下应用（如钢筋的可焊性不好时）。三、钢筋网成型机钢筋网成型机是将钢筋按要求焊接成一定间距、不同规格的网格状钢筋网的专用设备。使用钢筋焊接网片代替人工绑扎网片，可提高效率，缩短工期，节约钢材。它广泛应用于房屋、道路、桥梁、隧道、机场等工程中。钢筋网成型机焊接钢筋的直径范围为1.512mm，纵筋、横筋间距不小于50mm和20mm，可无级调整。钢筋焊接网片的宽度方向有1250

14、mm、1650mm、2400mm、3300mm四种规格，长度方向不受控制，可制成卷网或片网，为方便运输，片网长度宜小于6m。钢筋网成型机主要由调直机构、焊接机构、纵筋送料机构、横筋送料机构、液压或气动系统、切断机构、网片承托架、卷取机构及控制系统所组成。其工作原理如图6.25所示。 图6.25 钢筋网成型机工作原理1钢筋料斗；2盘式给料器；3棘轮摆杆；4送料汽缸；5电磁汽闸；6减压阀；7过滤器；8翻网片汽缸；9网片承托架；10上电极汽缸；11，12上下电极；13切筋汽缸；14摩擦夹头；15水平拉网送筋汽缸；16拉网角形钩 工作时，纵筋由带气夹的送料机水平送入两焊极之间，横筋自上而下送入两焊极之

15、间的纵筋上，然后加压并在两焊极之间快速通入高电流，使横筋和纵筋接触处的材料熔化，并在外加压力下形成牢固的焊接点。钢筋网成型机配有先进的检测设备和控制设备，如果出现故障会自动停机，并显示故障原因，便于及时排除。一、张拉锚具、夹具锚具就是将构件与构件端部连在一起共同承受拉力并不再取下的钢筋端部紧固件，多用于后张法。夹具是用于夹持钢筋以便张拉，预应力构件制成后取下来再重复使用的钢筋端部紧固件。锚具、夹具的种类较多，如图6.26所示。第四节 预应力张拉机械图6.26 螺杆类锚具、夹具（a）螺纹端杆锚具；（b）锥形螺杆锚具；（c）螺杆销片夹具；（d）螺杆镦头夹具；（e）螺杆锥形头夹具1钢筋；2螺纹端杆（

16、与张拉机连接）；3锚固用螺母；4焊接接头；5套筒；6带单向齿（用以夹紧钢筋）的锥形杆；7锥片（两半合拢后将钢筋夹紧，其外观为截锥体）；8锥形孔；9锚板；10螺母；11钢筋端部的镦粗头；12锥形螺母（外圆上的槽为夹持钢筋用）；13夹套（内为锥形圆孔） 二、液压式张拉机液压式张拉机由千斤顶、高压油泵、油管和各种附件组成。液压千斤顶是液压张拉机的主要设备，按构造和工作特点分为台座式、拉杆式、穿心式和锥锚式四种，后三种有时称为液压拉伸机。1.台座式千斤顶这是一种普通式油压千斤顶，须和台座、横梁和张拉架等装置配合才能进行张拉工作，主要用于张拉粗钢筋。2.拉杆式千斤顶它是以活塞杆为拉杆的单作用液压张拉千斤顶，主要由液压缸、活塞、活塞杆、螺纹张拉头等构成，适用于张拉带有螺纹端杆的粗钢筋和夹具的细钢筋束。3.穿心式千斤顶此种千斤顶分为单作用式和双作用式，其构造特点是沿轴承有一穿心孔道供穿入钢筋或穿入钢筋拉杆用，可张拉钢筋束，也可张拉单根钢筋。其张拉力很大，有20t、60t、90t等数种，应用较广。4.锥锚式千斤顶它是双作用的液压千斤顶，工作原理与穿心式千斤顶相似，适用于张拉钢丝束。三、机械式