鋼筋混凝土結構中，大量的鋼筋需進行連接。因此，鋼筋連接成為結構設計和施工中的重要環節。鋼筋連接采用搭接綁扎連接，不僅受力性能差，浪費材料，而且影響混凝土的澆筑質量。隨著高層建筑的發展和大型橋梁工程的增多，結構工程中的鋼筋布置密度和直徑越來越大，傳統的鋼筋連接方法已不能滿足需要，出現了新的鋼筋連接技術。目前應用較廣泛的鋼筋連接有鋼筋焊接連接和鋼筋機械連接兩類。
1.鋼筋焊接機械
混凝土構件中的鋼筋網和骨架以及施工現場的鋼筋連接，廣泛采用焊接連接。它不僅提高了勞動生產率，減輕了勞動強度，還可保證鋼筋網和骨架的剛度，并節約材料。目前普遍采用閃光對焊、點焊、電渣壓力焊。
（1）鋼筋對焊機
對焊屬于塑性壓力焊接。它是利用電能轉化成熱能，將對接的鋼筋端頭部位加熱到近于熔化的高溫狀態，并施加一定壓力實行頂鍛而達到連接的一種工藝。對焊適用于水平鋼筋的預制加工。對焊機的種類很多，按焊接方式分為電阻對焊、連續閃光對焊和預熱閃光對焊；按結構形式分為彈簧頂鍛式、杠桿擠壓彈簧式、電動凸輪頂鍛式和氣壓頂鍛式等。
圖5-18 對焊機
（2）鋼筋點焊機
點焊是使相互交叉的鋼筋，在其接觸處形成牢固焊點的一種壓力焊接方法。其工作原理與對焊基本相同。適合于鋼筋預制加工中焊接各種形式的鋼筋網。電焊機的種類也很多，按結構形式可分為固定式和懸掛式；按壓力傳動方式可分為杠桿式、氣動式和液壓式；按電極類型又可分為單頭、雙頭和多頭等形式。
點焊時，將表面清理好的鋼筋交叉疊合在一起，放在兩個電極之間預壓夾緊，使兩根鋼筋在交叉點緊密接觸，然后踏下踏板，彈簧使上電極壓到鋼筋交叉點上，同時斷路器也接通電路，電流經變壓器次極線圈引到電極，兩根鋼筋的接觸處在極短的時間里產生大量的電阻熱，把鋼筋熔化，在電極壓力作用下形成焊點。當松開腳踏板時，電極松開，斷路器斷開電源，點焊結束。
圖5-19 點焊機
（3）鋼筋電渣壓力焊機
鋼筋電渣壓力焊接機，見圖5-20。鋼筋電渣壓力焊因其生產率高、施工簡便、節能節材、質量好、成本低而得以廣泛應用。主要適合現澆鋼筋混凝土結構中豎向或斜向鋼筋的連接。鋼筋電渣壓力焊實際是一種綜合焊接方法，它同時具有埋弧焊、電渣焊和壓力焊的特點。
圖5-20 鋼筋電渣壓力焊機及卡具
鋼筋電渣壓力焊機按控制方式分為手動式、半自動式和自動式；按傳動方式分為手搖齒輪式和手壓杠桿式。它主要由焊接電源、控制系統、夾具（機頭）和輔件（焊接填裝盒、回收工具）等組成。
2.鋼筋機械連接設備
（1）鋼筋擠壓連接設備
鋼筋擠壓連接是將需要連接的螺紋鋼筋插入特制的鋼套筒內，利用擠壓機壓縮鋼套筒，使之產生塑性變形，靠變形后的鋼套筒與鋼筋的緊固力來實現鋼筋的連接。這種連接方法具有節電節能、節約鋼材、不受鋼筋可焊性制約、不受季節影響、不用明火、施工簡便、工藝性能良好和接頭質量可靠度高等特點。適合于任何直徑的螺紋鋼筋的連接。鋼筋擠壓連接技術有徑向擠壓工藝和軸向擠壓工藝兩種。鋼筋徑向擠壓連接應用廣泛。
鋼筋徑向擠壓連接是利用擠壓機將鋼套筒１沿直徑方向擠壓變形，使之緊密地咬住鋼筋的橫肋，實現兩根鋼筋的連接。徑向擠壓方法適用于連接直徑１２～４０ｍｍ的鋼筋。
圖5-21 鋼筋徑向擠壓連接
ａ）已擠壓部分；ｂ）未擠壓部分１鋼套筒；２帶肋鋼筋
圖5-22 鋼筋徑向擠壓連接設備
（2）鋼筋直螺紋連接設備
鋼筋直螺紋連接是利用鋼筋端部的外直螺紋和套筒上的內直螺紋來連接鋼筋。鋼筋直螺紋連接是鋼筋等強度連接的新技術。這種方法不僅接頭強度高，而且施工操作簡便，質量穩定可靠。適用于２０～４０ｍｍ的同徑、異徑、不能轉動或位置不能移動鋼筋的連接。鋼筋直螺紋連接有鐓粗直螺紋連接工藝和滾壓直螺紋連接工藝兩種。鐓粗直螺紋連接是鋼筋通過鐓粗設備，將端頭鐓粗，再加工出使小徑不小于鋼筋母材直徑的螺紋，使接頭與母材等強。滾壓直螺紋連接是通過滾壓后接頭部分的螺紋和鋼筋表面因塑性變形而強化，使接頭與母材等強。滾壓直螺紋連接主要有直接滾壓螺紋、擠（碾）壓肋滾壓螺紋和剝肋滾壓螺紋三種形式。
圖5-23 鋼筋直螺紋連接
１鋼筋；２套筒
圖5-24 剝肋滾壓直螺紋成型機
3.鋼筋螺紋自動化加工生產線
鋼筋螺紋自動化加工生產線采用縮頸滾壓螺紋加工工藝，并且將自動定尺切斷技術融入生產線，實現了鋼筋從上料、定尺切斷、加工螺紋、到按成品長度分區收集的全自動化加工，解決了鋼筋多次轉位搬動用工多、長絲螺紋連接與鋼筋母材不等強和直螺紋加工效率低的技術難題，具有適用范圍廣、自動化程度高、勞動強度低、高效率低損耗等優點。同時有效降低了工人勞動強度和人工用量，改善作業環境，減少材料損耗，對推動我國鋼筋專業化集中加工，實現傳統建筑業的產業升級和結構調整提供了設備支撐，對于推動綠色建筑、綠色施工，實施節能減排戰略具有重要作用。生產線不僅用于建筑鋼筋的螺紋加工，同時還用于煤礦支護錨桿螺紋的加工，特別適用于大批量鋼筋直螺紋集中加工領域，如：高速鐵路、道路橋梁、機場電站、工業與民用建筑、污水處理廠、港口碼頭、煤礦等鋼筋螺紋加工。
圖5-25 鋼筋螺紋自動化加工生產線(產品圖片源:凱博)
4.常見設備
1、鋼筋點焊機
2、鋼筋平焊機
3、鋼筋對焊機
4、鋼筋骨架滾焊機
5、鋼筋氣壓焊機
6、鋼筋套筒擠壓機
7、鋼筋螺紋成型機 |
