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。