Указания по сварке арматуры железобетонных конструкций

СВАРКА АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Подготовка к сварке

Для армирования железобетонных конструкций применяют горячекатаную арматуру - гладкую стержневую класса A-I, периодического профиля классов A-II - A-V, термически упрочненную  -  периодического профиля классов Ат-IV - Aт-VI. В железобетонных конструкциях допускается использовать арматуру новых видов, осваиваемых промышленностью. Арматурную сталь следует выбирать в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения или эксплуатации зданий и сооружений. Арматура должна отвечать требованиям государственных стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий.

Выбор способа сварки стержней арматуры и закладных деталей зависит от конструкций соединения и условий монтажа. В основном рекомендуются высокопроизводительные способы сварки, в том числе скоростные методы ручной сварки. Сварку следует выполнять в соответствии с заранее разработанным и контролируемым технологическим процессом, устанавливающим последовательность сборочно-сварочных работ, способы сварки, порядок наложения швов, режимы сварки, диаметры и марки электродов. Технология сварки должна обеспечивать нормальное формирование швов, хорошее качество и требуемые механические свойства сварных соединений, минимальные деформации свариваемых деталей.

Выпуски арматуры, закладные детали, подкладки и накладки должны быть очищены от ржавчины, краски, жиров, грязи, наплывов бетона, битума до чистого металла в обе стороны от кромок или разделки на ширину 20 мм. Воду, в том числе конденсатную, снег и лед удаляют со свариваемых поверхностей нагревом их пламенем газовых горелок или паяльных ламп до 100 °С. Зачистку свариваемых деталей перед сваркой повторяют, если это нужно. Перед сваркой необходимо проверить Правильность сборки конструкций и подготовки стыков к сварке. Выпуски стержней и других свариваемых элементов должны быть соосны и не иметь искривлений. У плоских элементов закладные деталей, собираемых в нахлесточное или тавровое соединение, следует обеспечить плотное прилегание друг к другу. Зазоры между прилегающими элементами не должны быть более 2 мм для нахлесточных соединений и 3 мм  -  для тавровых соединений без скоса кромок. При увеличенных зазорах между стыкуемыми элементами допускается одна вставка. Вставки должны быть изготовлены из арматуры того же класса и диаметра, что и стыкуемые стержни. При сварке стержней встык с накладками увеличение зазора должно компенсироваться соответствующим увеличением длины накладок. При увеличенных зазорах между плоскими элементами закладных деталей следует применять не более одной прокладки. Длина выпусков арматуры из тела бетона должна составлять не менее 150 мм при нормальных зазорах между торцами стержней и 100 мм в случае использования вставки.

Не допускается наличие ожогов и проплавлений от дуговой сварки на поверхности рабочих стержней. Ожоги необходимо зачистить абразивным кругом на глубину не менее 0,5 мм. При этом уменьшение площади сечения стержня не должно превышать 3 %. Следует обеспечить в месте зачистки плавный переход к телу стержня, а риски от абразивной обработки направить вдоль стержня. Не допускается отрезать концы стержней электрической дугой при сборке конструкций или разделке кромок стержней. Вносить какие-либо изменения в конструкцию свариваемых узлов и соединений, а также применять подкладки, прокладки и вставки, не предусмотренные чертежами, без согласования с проектной организацией запрещается.

Арматурные стержни и закладные детали собирают с помощью прихваток. Прихватки размещают в местах последующего наложения сварных швов. Не допускается размещать прихватки в углах и местах пересечения швов, а также на концах швов стыкуемых стержней из стали Ст5 и 35ГС или посередине накладок из стали этих же марок. Прихваток должно быть не менее двух. При сварке стержней с круглыми накладными и плоскими деталями прихватки рекомендуется ставить от конца накладок на расстоянии, равном 0,5 - 0,8 диаметра стержня. Прихватки накладывают длиной 15 - 20 и высотой 4 - 6 мм. Поверхности прихваток и соседних участков соединения тщательно очищают от шлака и брызг расплавленного металла. Материал прихваток и основных швов должен быть одинаковым. Прихватки должны выполнять сварщики, имеющие удостоверение на право произведения этих работ.

Сварочными работами руководят лица, имеющие специальную техническую подготовку. К сварке допускают электросварщиков, прошедших испытания и имеющих удостоверение, устанавливающее их квалификацию и характер работ, к которым они допущены. Свариваемые соединения и рабочее место сварщика ограждают от атмосферных осадков с помощью шатров и экранов. Сварку арматуры с плоскими элементами и с применением круглых накладок за исключением деталей с антикоррозионным покрытием осуществляют в соответствии с действующими нормативными документами без разработки специальной технологии. Сварку при температурах до  - 30 °С также ведут по обычной технологии, но на повышенном сварочном токе, который увеличивают на 1 % на каждые 2,5 - 3° падения температуры ниже 0°С.

Для ручной дуговой сварки рекомендуются электроды по ГОСТ 9467 - 75 и ГОСТ 9466 - 75 в соответствии с проектом. При отсутствии в проекте указания на конкретный тип электрода, можно применять электроды в соответствии с рекомендациями табл. 1.

Таблица 1

Рекомендуемый тип электродов

Для сварки деталей из разнородных сталей электроды выбирают, исходя из требований, предъявляемых к сварке металла большей прочности.

Технология сварки

При сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций необходимо придерживаться следующих общих положений технологии. Очередной валик протяженного шва наплавляют после очистки предыдущего валика от шлака и брызг. При сварке стыков многослойными швами шлак с поверхности предыдущих слоев можно не удалять, если он не мешает последующей наплавке. Кратер шва заплавляют путем постепенного закорачивания дуги. На каждом сварном соединении клеймением или кернением сварщик должен поставить свое клеймо. Клеймо ставят на усилении шва или на нерасчетных элементах соединения.

Стыковые соединения арматуры в монтажных условиях можно получить с помощью ванной одноэлектродной сварки в инвентарных формах, ванной и ванно-шовной одноэлектродной сварки на стальных скобах, сварки многослойными швами на стальных скобах-подкладках, сварки многослойными швами без дополнительных формующих и технологических элементов.

Стыковые соединения горизонтальных стержней диаметром 10 - 18 мм выполняют одноэлектродной сваркой на медных желобчатых подкладках. Сварку ведут электродами диаметром 3 - 5 мм. Внутренний диаметр подкладки равен наружному диаметру стыкуемых стержней плюс 0,5 - 1,5 мм, а толщина стенок - около 8 мм. Для соединения одинарных и спаренных горизонтальных стержней дугу возбуждают на нижней части торца стержня, который тщательно проплавляют с целью образования в месте возбуждения дуги и на дне формы небольшого количества жидкого металла. Затем дугу переносят на другой стержень и операцию повторяют. После этого перемещением электрода вдоль и поперек межторцового пространства заполняют плавильное пространство, обеспечивая при этом равномерное и полное расплавление торцевых поверхностей стержней. При подъеме уровня шлаковой ванны до верха стыкуемых стержней концу электрода придают круговые движения по спирали в направлении от стенок формы к центру. После подъема поверхности наплавленного металла выше уровня стержней на 0,5 - 1 мм сварку заканчивают без образования заметного усиления шва. В процессе окончания сварки следует попеременным замыканием дуги в центре шва предупредить образование подкорковых раковин.

При сварке стыкового соединения вертикальных стержней дугу возбуждают на ближней к сварщику трети плоскости нижнего стержня, проплавляя его торец путем поперечных колебаний конца электрода и перемещая его в направлении от себя. После образования ванны жидкого металла концу электрода придают попеременно круговые и колебательные движения. При этом электрод приближают к разделке верхнего стержня, задерживая его у края формы по ее внутреннему диаметру. Плавильное пространство заполняют до уровня, при котором шлак начинает вытекать наружу через прямоугольный вырез в передней части медной формы. С помощью электрода большая часть шлака удаляется. Остаток незаплавленной части разделки заваривают короткой дугой обычными валиковыми швами, обеспечивая плавный переход от валиковых швов к верхнему стержню.

В табл. 2 приведены рекомендуемые режимы для одноэлектродной сварки.