钢筋电弧焊作业指导书.docx
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钢筋电弧焊作业指导书.docx
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钢筋电弧焊作业指导书
钢筋电弧焊作业指导书
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1、适用范围
本作业指导书适用于本工程钢筋及埋件电弧焊。
主要施工在灌注桩钢筋笼子加工、预制场地钢筋骨架加工、钢筋接长及现浇箱梁钢筋骨架加工等。
2、规范与标准
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001);
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002);
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
3、术语
钢筋电弧焊:
是以焊条作为一级、钢筋为另一级,利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。
钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽帮条焊等接头型式。
4、施工准备
4.1 材料及主要机具:
4.1.1钢筋:
钢筋的级别、直径必须符合设计要求,有出厂证明书及复试报告单。
进口钢筋还应有化学复试单,其化学成分应满足焊接要求,并应有可焊性试验。
预埋件的锚爪应用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
钢筋应无老锈和油污。
4.1.2钢材:
预埋件的钢材不得有裂缝、锈蚀、斑痕、变形,其断面尺寸和机械性能应符合设计要求。
4.1.3 焊条:
电弧焊所采用的焊条,应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定,其型号应根据设计确定;若设计无规定时,可按表1选用。
表1钢筋电弧焊焊条型号
4.1.3.1 药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷,并不得有肉眼看得出的偏心度。
4.1.3.2 焊接过程中,电弧应燃烧稳定,药皮熔化均匀,无成块脱落现象。
4.1.3.3 焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用。
4.1.3.4 焊条必须有出厂合格证。
4.1.4 主要机具
4.1.4.1电焊机:
电焊机可采用市场上的定型产品,其容量大小应能获得300A电流,空载电压应为75V及以上。
2.1.3.2U形铜模:
U形铜模是由铜模、限位支座、固紧装置组成的专用模具。
U形铜模可用紫铜板压制或铜棒加工而成,也可用电解铜浇铸后经少许加工而成。
铜模大小应与被焊钢筋直径相适应。
一种铜模只宜用于相近的两种直径钢筋焊接。
铜模应具有一定的厚度和体积。
4.1.3.3其它机具:
焊接电缆、电焊钳、面罩、垫子、钢丝刷、无齿锯等。
4.2 作业条件:
4.2.1 焊工必须持有考试合格证。
4.2.2 帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定。
4.2.3 电源应符合要求。
4.2.4 作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施,防止发生烧伤、触电、中毒及火灾等事故。
4.2.5 熟悉图纸,做好技术交底。
5、施工操作工艺
5.1 工艺流程:
检查设备→选择焊接参数→试焊作模拟试件→送试→确定焊接参数→施焊→质量检验
5.2 检查电源、焊机及工具。
焊接地线应与钢筋接触良好,防止因起弧而烧伤钢筋。
5.3 选择焊接参数。
根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置,选择适宜的焊条直径、焊接层数和焊接电流,保证焊缝与钢筋熔合良好。
5.4 试焊、做模拟试件。
在每批钢筋正式焊接前,应焊接3个模拟试件做拉力试验,经试验合格后,方可按确定的焊接参数成批生产。
5.5 施焊操作:
5.5.1 引弧:
带有垫板或帮条的接头,引弧应在钢板或帮条上进行。
无钢筋垫板或无帮条的接头,引弧应在形成焊缝的部位,防止烧伤主筋。
5.5.2 定位:
焊接时应先焊定位点再施焊。
5.5.3 运条:
运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。
5.5.4 收弧:
收弧时,应将熔池填满,拉灭电弧时,应将熔池填满,注意不要在工作表面造成电弧擦伤。
5.5.5 多层焊:
如钢筋直径较大,需要进行多层施焊时,应分层间断施焊,每焊一层后,应清渣再焊接下一层。
应保证焊缝的高度和长度。
5.5.6 熔合:
焊接过程中应有足够的熔深。
主焊缝与定位焊缝应结合良好,避免气孔、夹渣和烧伤缺陷,并防止产生裂缝。
5.5.7 平焊:
平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象,防止熔渣流到铁水前面。
熔池也应控制成椭圆形,一般采用右焊法,焊条与工作表面成70°。
5.5.8 立焊:
立焊时,铁水与熔渣易分离。
要防止熔池温度过高,铁水下坠形成焊瘤,操作时焊条与垂直面形成60°~80°角。
使电弧略向上,吹向熔池中心。
焊第一道时,应压住电弧向上运条,同时作较小的横向摆动,其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。
5.5.9 横焊;焊条倾斜70°~80°,防止铁水受自重作用坠到厂坡口上。
运条到上坡口处不作运弧停顿,迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作,依次均速进行焊接。
5.5.10 仰焊:
仰焊时宜用小电流短弧焊接,溶地宜薄,里应确保与母材熔合良好。
第一层焊缝用短电
弧作前后推拉动作,焊条与焊接方向成8°~90°角。
其余各层焊条横摆,并在坡口侧略停顿稳弧,保证两侧熔合。
5.5.11 钢筋帮条焊:
5.5.11.1 钢筋帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。
钢筋帮条焊宜采用双面焊,见图1(a),不能进行双面焊时,也可采用单面焊,见图1(b)。
图1钢筋帮焊接头
帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作,其帮条长度l见。
如帮条级别与主筋相同时,帮条的直径可以比主筋直径小一个规格。
帮条直径与主筋相同时,帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号。
表2钢筋帮条长度d为主筋直径(mm)
5.5.11.2帮条焊接头或搭接焊接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍;焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.8倍(图2)
图2焊缝尺寸示意图
b—焊缝宽度;s—焊缝厚度;d—钢筋直径
5.5.11.3 钢筋帮条焊时,钢筋的装配和焊接应符合下列要求:
a. 两主筋端头之间,应留2~5mm的间隙。
b. 焊接端钢筋应预弯,并应使两钢筋的轴线在同一直线上;
c.帮条与主筋之间用四点定位固定,定位焊缝应离帮条端部20mm以上。
d. 焊接时,引弧应在帮条的一端开始,收弧应在帮条钢筋端头上,弧坑应填满。
第一层焊缝应有足够的熔深,主焊缝与定位焊缝,特别是在定位焊缝的始端与终端,应熔合良好。
5.5.12 钢筋搭接焊:
5.5.12.1 钢筋搭接焊:
适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。
焊接时,宜采用双面焊,见图3(a)。
木能进行双面焊时,也可采用单面焊,见图3(b)。
搭接长度l应与帮条长度相同,见表2。
图3钢筋搭接焊接头
5.5.12.2 搭接接头的焊缝厚度h应不小于0.3d,焊缝宽度b不小于0.7d。
5.5.12.3 搭接焊时,钢筋的装配和焊接应符合下列要求:
a. 搭接焊时,钢筋应预弯,以保证两钢筋的轴线在一轴线上。
在现场预制构件安装条件下,节点处钢筋进行搭接焊时,如钢筋预弯确有困难,可适当预弯。
b. 搭接焊时,用两点固定,定位焊缝应离搭接端部20mm以上。
c. 焊接时,引弧应在搭接钢筋的一端开始,收弧应在搭接钢筋端头上,弧坑应填满。
第一层焊缝应有足够的熔深,主焊缝与定位焊缝,特别是在定位焊缝的始端与终端,应熔合良好。
5.5.13熔槽帮条焊适用于直径20mm及以上钢筋的现场安装焊接。
焊接时应加角钢作垫板模。
接头形式(图4)、角钢尺寸和焊接工艺应符合下列要求:
1角钢边长宜为40~60mm
2钢筋端头应加工平整;
3从接缝处垫板引弧后应连续施焊,并应使钢筋端部熔合,防止未焊透、气孔或夹渣;
图4钢筋熔槽帮条焊接头
4焊接过程中应停焊清渣1次;焊平后,再进行焊缝余高的焊接,其高度不得大于3mm;
5钢筋与角钢垫板之间,应加焊侧面焊缝1~3层,焊缝应饱满,表面应平整。
5.5.14窄间隙焊适用于直径16mm及以上钢筋的现场水平连接。
焊接时,钢筋端部应置于铜模中,并应留出一定间隙,用焊条连续焊接,熔化钢筋端面和使熔敷金属填充间隙,形成接头(图5);其焊接工艺应符合下列要求:
1钢筋端面应平整;
2应选用低氢型碱性焊条,其型号应符合本规程第4.1.3条的规定;
3端面间隙和焊接参数可按表3选用;
4从焊缝根部引弧后应连续进行焊接,左右来回运弧,在钢筋端面处电弧应少许停留,并使熔合;
5当焊至端面间隙的4/5高度后,焊缝逐渐扩宽;当熔池过大时,应改连续焊为断续焊,避免过热;
6焊缝余高不得大于3mm,且应平缓过渡至钢筋表面。
图5钢筋窄间隙焊接头
表3窄间隙焊端间隙和焊接参数
5.5.15预埋件钢筋电弧焊T型接头可分为角焊和穿孔塞焊两种(图6)。
装配和焊接时,应符合下列要求:
1当采用HPB235钢筋时,角焊缝焊脚(k)不得小于钢筋直径的0.5倍;采用HRB335和HRB400钢筋时,焊脚(k)不得小于钢筋直径的0.6倍;
2施焊中,不得使钢筋咬边和烧伤。
3 钢板厚度δ不小于0.6d,并不宜小于6mm。
4 钢筋应采用Ⅰ、Ⅱ级。
受力锚固钢筋直径不宜小于8mm,构造锚固钢筋直径不宜小于6mm。
锚固钢筋直径在6~25mm以内,可采用贴角焊;锚固钢筋直径为20~32mm时,宜采用穿孔塞焊。
图5预埋件钢筋电弧焊T型接头
(a)角焊;(b)穿孔塞焊
k—焊脚
5.5.16钢筋与钢板搭接焊:
钢筋与钢板搭接焊时,接头形式见图7。
Ⅰ级钢筋的搭接长度l不小于5d。
焊缝宽度b不小于0.5d,焊缝厚度h不小于0.35d。
图7钢筋与钢板搭接头
5.5.17在装配式框架结构的安装中,钢筋焊接应符合下列要求。
5.5.17.1两钢筋轴线偏移较大时,宜采用冷弯矫正,但不得用锤敲击。
如冷弯矫正有困难,可采用氧乙炔焰加热后矫正,加热温度不得超过850℃,避免烧伤钢筋。
5.5.17.2焊接时,应选择合理的焊接顺序,对于柱间节点,可对称焊接,以减少结构的变形。
5.5.18坡口焊的准备工作和焊接工艺应符合下列要求:
1坡口面应平顺,切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱;
2坡口角度可按图8中数据选用;
3钢垫板厚度宜为4~6mm,长度宜为40~60mm;平焊时。
垫板宽度应为钢筋直径加10mm;立焊时,垫板宽度宜等于钢筋直径;
4焊缝的宽度应大于v型坡口的边缘2~3mm,焊缝余高不得大于3mm,并平缓过渡至钢筋表面;
5钢筋与钢垫板之间,应加焊二、三层侧面焊缝;
6当发现接头中有弧坑、气孔及咬边等缺陷时,应立即补焊。
图8钢筋坡口焊接头
(a)平焊(b)立焊
5.5.19钢筋低温焊接:
5.5.19.1 在环境温度低于- 5℃的条件下进行焊接时,为钢筋低温焊接。
低温焊接时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。
风力超过4级时,应有档风措施。
焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
5.5.19.2 钢筋低温电弧焊时,焊接工艺应符合下列要求:
a. 进行帮条平焊或搭接平焊时,第一层焊缝,先从中间引弧,再向两端运弧;立焊时,先从中间向上方运弧,再从下端向中间运弧,以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。
在以后各层焊缝的焊接时,采取分层控温施焊。
层间温度控制在150~350℃之间,以起到缓冷的作用。
b. Ⅱ、Ⅲ级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时,采用“回火焊道施焊法”,即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4~6mm,见图9,以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织,改善接头的性能。
c. 焊接电流略微增大,焊接速度适当减慢。
图9钢筋低温焊接回火焊道示意图
(a)帮条焊;(b)搭接焊;(c)坡口焊
6、质量标准及质量检验
6.1纵向受力钢筋电弧焊接头的力学性能检验规定为主控项目。
接头连接方式应符合设计要求,并应全数检查,检验方法为观察。
接头试件进行力学性能检验时,其质量和检查数量应符合本规程有关规定;检验方法包括:
检查钢筋出厂质量证明书、钢筋进场复验报告、各项焊接材料产品合格证、接头试件力学性能试验报告等。
焊接接头的外观质量检查规定为一般项目。
6.2非纵向受力钢筋焊接接头的质量检验与验收,规定为一般项目。
6.3电弧焊接头的质量检验,应分批进行外观检查和力学性能检验,并应按下列规定作为一个检验批:
1在现浇混凝土结构中,应以300个同牌号钢筋、同型式接头作为一批;在房屋结构中,应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋、同型式接头作为一批。
每批随机切取3个接头,做拉伸试验。
2在装配式结构中,可按生产条件制作模拟试件,每批3个,做拉伸试验。
3钢筋与钢板电弧搭接焊接头可只进行外观检查。
注:
在同一批中若有几种不同直径的钢筋焊接接头,应在最大直径钢筋接头中切取3个试件。
以下电渣压力焊接头、气压焊接头取样均同。
6.4纵向受力钢筋焊接接头外观检查时,每一检验批中应随机抽取10%的焊接接头。
检查结果,当外观质
量各小项不合格数均小于或等于抽检数的10%,则该批焊接接头外观质量评为合格。
当某一小项不合格数超过抽检数的10%时,应对该批焊接接头该小项逐个进行复检,并剔出不合格接头;对外观检查不合格接头采取修整或焊补措施后,可提交二次验收。
6.5电弧焊接头外观检查结果,应符合下列要求:
1焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤;
2焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹;
3咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差,应符合表4的规定;
4坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊接头的焊缝余高不得大于3mm。
表4钢筋电孤焊接头尺寸偏差及缺陷允许值
6.6力学性能检验时,应在接头外观检查合格后随机抽取试件进行试验。
6.7电弧焊接头拉伸试验结果应符合下列要求:
13个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该牌号钢筋规定的抗拉强度;RRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于570N/mm2;
2至少应有2个试件断于焊缝之外,并应呈延性断裂。
当达到上述2顶要求时,应评定该批接头为抗拉强度合格。
当试验结果有2个试件抗拉强度小于钢筋规定的抗拉强度;或3个试件均在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,则一次判定该批接头为不合格品。
当试验结果有1个试件的抗拉强度小于规定值,或2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂,其抗拉强度均小于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时,应进行复验。
复验时,应再切取6个试作。
复验结果,当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值,或有3个试件断于焊缝或热影响区呈脆性断裂,其抗拉强度小于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时,应判定该批接头为不合格品。
注:
当接头试件虽断于焊缝或热影响区,呈脆性断裂,但其抗拉强度大于或等于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时,可按断于焊缝或热影响区之外,称延性断裂同等对待。
6.8当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。
复验应从现场焊接接头中切取,其数量和要求与初始试验时相同。
7、成品保护
7.1对已绑扎好的钢筋骨架加以保护,不乱踩乱拆,不粘油污。
7.2注意在施工中拆乱的骨架要认真修复,保证钢筋骨架中各种钢筋位置正确。
7.3焊接后不得往焊完的接头浇水冷却,不得敲钢筋接头。
7.4现场的成品半成品废品应按要求分别堆放到指定地点不得随意乱放。
8、施工注意事项
8.1在工程开工正式焊接之前,参与该项施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验,并经试验合格后,方可正式生产。
试验结果应符合质量检验与验收时的要求。
8.2筋焊接施工之前,应清除钢筋。
钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等;钢筋端部当有弯折、扭曲时,应予以矫直或切除。
8.3带肋钢筋进行电弧焊时,宜将纵肋对纵肋安放和焊接。
8.4当采用低氢型碱性焊条时,应按使用说明书的要求烘焙,且宜放入保温筒内保温使用;酸性焊条着在运输或存放中受潮,使用前亦应烘焙后方能使用。
8.5焊剂应存放在干燥的库房内,当受潮时,在使用前应经250~300℃烘焙2h。
使用中回收的焊剂应清除熔渣和杂物,并应与新焊剂混合均匀后使用。
8.6在环境温度低于-5℃条件下施焊时,焊接工艺应符合下列要求:
8.6.1电弧焊时,宜增大焊接电流,减低焊接速度。
8.6.2电弧帮条焊或搭接焊时,第一层焊缝应从中间引弧,向两端施焊;以后各层控温施焊,层间温度控制在150~350℃之间。
多层施焊时,可采用回火焊道施焊。
8.6.3当环境温度低于-20℃时,不宜进行各种焊接。
8.7雨天、雪天不宜在现场进行施焊;必须施焊时,应采取有效遮蔽措施。
焊后未冷却接头不得碰到冰雪。
在现场进行电弧焊,当风速超过7.9m/s时,应采取挡风措施。
8.8检查帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移,以及钢材表面质量情况,不符合要求时不得焊接。
8.9 搭接线应与钢筋接触良好,不得随意乱搭,防止打弧。
8.10 带有钢板或帮条的接头,引弧应在钢板或帮条上进行。
无钢板或无帮条的接头,引弧应在形成焊缝部位,不得随意引弧,防止烧伤主筋。
8.11 根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置,选择适宜的焊条直径和焊接电流,保证焊缝与钢筋熔合良好。
8.12 焊接过程中及时清渣,焊缝表面光滑平整,焊缝美观,加强焊缝应平缓过渡,弧坑应填满。
8.13焊机应经常维护保养和定期检修,确保正常使用。
9.环境控制措施
9.1工程施工前对环境因素进行识别和评价,按国家、地方政府法律法规进行严格控制,施工中重点做好以下环境因素的控制。
9.2下班后配电箱应落闸上锁清扫现场工作面做到工完料净场地清。
9.3严禁在易燃易爆或液体扩散区域内进行焊接作业。
9.4设备机具定期维修、保养、加大检查力度,违反规定的对责任人进行经济处罚。
10、职业健康安全控制措施
10.1对从事钢筋焊接施工的班组及有关人员应经常进行安全生产教育,执行现行国家标准《焊接与切割安全》GB9448中有关规定,对氧、乙炔等易燃。
易爆材料,应妥善管理,注意周边环境,制定和实施各项安全技术措施,加强焊工的劳动保护,防止发生烧伤。
触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备等事故
10.2施工现场临时用电坚持“三相五线制”和“一机一闸一保护”。
10.3电焊机外壳必须接零保护。
雨季、潮湿季节要定期检测其绝缘电阻是否符合安全要求。
10.4在潮湿地方施焊时,焊工应站在绝缘胶板或木板上作业。
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