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栓钉螺栓连接工艺要点

栓钉螺栓作为钢结构与混凝土协同受力的关键连接件（如钢-混凝土组合梁、钢管混凝土柱与楼板连接），需严格遵循《钢结构焊接规范》（GB50661）、《栓钉焊接技术规程》（JGJ279）等标准，围绕“精准定位、可靠焊接、密实锚固”原则，从施工准备、安装焊接、质量检验等环节规范工艺操作，确保连接节点承载力、抗剪性能满足设计要求。

一、施工准备工艺要点

1.1材料准备与验收

栓钉螺栓选型与质量控制

栓钉螺栓需根据设计要求选型，常用规格为M16-M22（直径d=16-22mm），长度L需满足“锚固深度+外露长度”要求（通常L=100-150mm），材质多为ML15（低碳钢）或35K（优质碳素钢），屈服强度≥235MPa，抗拉强度≥375MPa。

进场验收需核查质量证明文件（出厂合格证、力学性能报告、焊接性试验报告），外观检查重点关注：栓钉表面无裂纹、锈蚀（锈蚀深度≤0.5mm）、变形（弯曲度≤1/100d）；螺纹部分完整（通止规检验合格），焊脚过渡处无毛刺，不合格栓钉禁止使用。

配套材料准备

焊接材料：采用专用栓钉焊剂（如HJ431），焊剂需经250-300℃烘焙1-2h，含水量≤0.1%，存储于防潮仓库（相对湿度≤60%）；若采用电弧螺柱焊，需配备专用导电嘴（孔径比栓钉直径大0.5-1mm）、保护套（材质为陶瓷或石墨，耐高温≥1500℃）。

基层处理材料：钢结构基层（如钢梁翼缘、钢管表面）需用角磨机清理铁锈、油污，露出金属光泽，清理范围为栓钉中心半径50mm区域；混凝土基层需平整（平整度≤3mm/m），无浮浆、疏松层，必要时涂刷界面剂（如环氧树脂型），增强粘结力。

1.2设备准备与调试

焊接设备选型与检查

优先选用栓钉专用焊机（如RSR-2500型电弧螺柱焊机），额定电流≥2500A，焊接时间调节范围0.1-3s，具备电流、电压实时监控功能；焊机电缆需采用截面≥50mm2的铜芯电缆，长度≤10m，避免电压损耗过大。

设备调试：开机前检查焊机接地（接地电阻≤4Ω）、电缆接头紧固性，空载试运转30min，确认电流稳定（波动≤±5%）；安装栓钉后调整导电嘴高度（距基层表面2-3mm）、保护套位置（完全覆盖栓钉焊脚区域），确保焊接时电弧稳定、焊剂包裹充分。

测量与辅助工具准备

测量工具：采用钢卷尺（精度±1mm）、划针、样冲在基层上测放栓钉位置线，定位偏差≤2mm；对成排栓钉，需拉通线校准，确保间距偏差≤±3mm（设计间距≤300mm时）或±5mm（设计间距＞300mm时）。

辅助工具：准备焊剂托板（材质为钢板，厚度≥3mm）、钢丝刷（清理焊后焊渣）、扭矩扳手（检测栓钉锚固力，精度±3%），工具需提前清理，避免杂质影响施工质量。

二、栓钉螺栓安装焊接工艺要点

2.1定位与固定

精准定位

按测放的位置线，将栓钉直立于基层表面，确保栓钉轴线与基层垂直（垂直度偏差≤1°），可用直角尺辅助校准；对钢管混凝土结构中的栓钉，需确保栓钉方向与钢管轴线垂直，避免倾斜导致受力不均。

临时固定：采用点焊固定栓钉底部（点焊长度5-10mm，高度2-3mm），点焊电流比正式焊接小20%，避免基层过热变形；点焊后检查栓钉位置，偏差超限时需拆除重焊，禁止强行校正。

焊剂铺设与保护套安装

手工焊剂铺设：在栓钉周围均匀铺设焊剂，厚度15-20mm，覆盖范围≥栓钉直径2倍，确保焊接时焊剂完全包裹电弧，防止空气侵入导致焊缝氧化；自动焊时通过焊机自带焊剂斗自动供料，保持焊剂连续覆盖。

保护套安装：将陶瓷保护套套在栓钉外侧，底部紧贴基层表面，确保保护套与栓钉同轴（偏差≤1mm）；保护套需完好无裂纹，避免焊接时熔渣泄漏，影响焊缝成形。

2.2焊接工艺控制

电弧螺柱焊（常用工艺）

焊接参数设置：根据栓钉直径确定参数，参考值如下：

栓钉直径（mm）

焊接电流（A）

焊接时间（s）

提升高度（mm）

顶锻压力（kN）

16

1800-2000

0.8-1.2

3-4

5-8

19

2000-2200

1.0-1.4

4-5

8-12

22

2200-2500

1.2-1.6

5-6

12-15

焊接操作：启动焊机后，栓钉自动提升（形成电弧），待焊剂熔化形成熔池后，栓钉快速顶锻（将熔池金属挤压成形），顶锻后保持压力1-2s，确保焊缝密实；焊接过程中禁止移动焊机或基层，避免电弧中断。

手工电弧焊（特殊场景适用）

焊接准备：采用E4303焊条（直径3.2-4mm），焊接前将焊条经150-200℃烘焙1h，存入80-100℃保温筒；在栓钉底部开设V型坡口（角度60°-70°，深度2-3mm），增强熔透性。

焊接操作：先焊栓钉底部圆周焊缝（打底焊），电流100-130A，