钢筋加工与焊接作业指导书.docx

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钢筋加工与焊接作业指导书

钢筋加工与焊接作业指导书

一、编制说明

钢筋工程是控制和影响构造物内在质量的关键工程，为了统一指导本标段钢筋加工及焊接施工，保证各分项工程钢筋加工与焊接质量，根据本标段工程施工的实际情况，特编制下发《钢筋加工与焊接作业指导书》。

本作业指导书对钢筋加工与下料、钢筋接头、钢筋骨架的组成和安装等关键工序作了相应要求，明确了施工方法和施工注意事项，用以指导现场施工。

二、编制依据：

1、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005

2、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号

3、《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001

4、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003

5、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013

6、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499

7、《冷轧带肋钢筋》GB13788

8、《碳钢焊条》GB/T5117

三、钢筋工程一般要求

3.1一般规定

3.1.1钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。

钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。

钢筋宜堆置在仓库（棚）内，露天堆置时，应垫高并覆盖防水雨布。

3.2钢筋的弯配加工与下料长度计算

3.2.1钢筋下料长度基本计算公式

钢筋设计标注尺寸，一般为中对中尺寸，下料长度必须符合设计要求。

钢筋下料之前应仔细复核设计图纸，计算钢筋的下料长度是否符合要求，基本计算公式如下：

①直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度

②弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯钩调整值

③箍筋下料长度=箍筋周长+弯钩增加长度±弯曲调整值

3.2.2弯钩增加长度计算

钢筋弯钩有半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩三种形式，各种弯钩增加长度LZ按下式计算：

半圆弯钩：

LZ=1.071D+0.571d+LP直弯钩：

LZ=0.285D-0.215d+LP

斜弯钩：

LZ=0.678D+0.178d+LP（式中D-圆弧弯曲直径，对Ⅰ级钢筋取2.5d,Ⅱ级钢筋取4d；d-钢筋直径；LP-弯钩的平直部分长度，半圆弯钩为3d，直弯钩为5d，斜弯钩10d）

3.2.3钢筋弯曲调整值计算

钢筋弯折90度的弯曲调整值为Δ=1.215d+0.215D

钢筋弯折135度时的弯曲调整值Δ=0.822d-0.178D

钢筋一次弯折和弯起30度、45度、60度的弯曲调整值（表一）

弯折角度

一次弯折的

弯曲调整值

弯起钢筋的

弯曲调整值

30度

0.3d

0.34d

45度

0.55d

0.67d

60度

0.9d

1.23d

3.3钢筋加工、安装

钢筋加工应符合下列要求：

①钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、磷锈等清除干净；

②钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直；

③采用冷拉方法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%；HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%；

④钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求，如设计无规定时，应符合施工规范要求；

⑤用Ⅰ级钢筋制作的箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋的直径，且不小于箍筋直径的2.5倍，弯钩平直部分的长度，一般结构不宜小于箍筋直径的5倍，有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。

⑥钢筋加工过程中应规范操作，注意安全，检查质量标准如下（见表二、表三）：

加工钢筋的允许偏差表（表二）

项目

允许偏差（毫米）

受力钢筋全长

±10

弯起钢筋的弯折位置

20

箍筋内净尺寸

±3

3.4钢筋的连接

钢筋接头的有关规定

安装钢筋位置允许偏差（表三）

检查项目

允许偏差（毫米）

受排钢筋排间距

±5

同一排中受力钢筋间距的局部偏差

梁、柱

±10

基础、板、墙

±20

分布钢筋间距

±20

箍筋间距

绑扎骨架

±20

焊接骨架

±10

弯起钢筋位置（加工偏差±20㎜包括在内）

30

保护层厚度（c）

C≥35㎜

+10,-5

25㎜＜C＜35㎜

+5,-2

C＜25㎜

+3,-1

①钢筋接头方法的采用

钢筋接头一般采用焊接，螺纹钢筋可采用直螺纹联接套管接头，对直径等于或小于25毫米的钢筋，在无焊接条件时，可采用绑扎接头，但对轴心受拉和小偏心受拉构件中的主钢筋均应焊接，不得采用绑扎接头，本项目钢筋接头规定采用电弧焊接接头。

②采用搭接或帮条电弧焊的要求

钢筋接头采用搭接或绑条电弧焊时，要尽量做成双面焊缝，只有当不能做成双面焊缝时，才允许采用单面焊。

钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致；接头双面焊缝的长度不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d（d为钢筋直径）。

帮条焊时，注意帮条宜采用与主筋同级别，同直径的钢筋制作。

③钢筋帮扎接头要求

同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。

绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。

钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3L（L为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。

同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。

④电弧焊接使用的焊条

电弧焊条性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定，并符合设计要求采用，在设计未作规定时，可参考下表（表四）采用：

钢筋电弧焊对焊条、钢筋规格的选择（表四）

钢筋规格

焊条型号

钢筋级别

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

焊条

型号

新型号

E4301

E4303

交直流

T421

T422

E5001

E5003

交直流

T501

T502

E5016

交直流

T501

T502

旧型号

钢筋电弧焊对焊条直径与焊接电流的选择见下表（表五）

钢筋电弧焊对焊条直径与焊接电流的选择（表五）

搭接焊及帮条焊

焊接位置

钢筋直径

（mm）

焊条直径

（mm）

焊接电流

（A）

平焊

10~18

20~32

36~40

Ф3.2

Ф4.0

Ф5.0

90~130

150~180

200~250

立焊

10~18

20~32

36~40

Ф3.2

Ф4.0

Ф4.0

80~110

130~160

170~220

各类焊条必须分类、分牌号堆放，避免混乱。

焊条必须存放在较干燥的仓库内，建议室温在10°C以下，相对湿度小于60%。

各类焊条存储时，必须离地面高300mm，离墙壁300mm以上存放，以免受潮。

一般焊条一次出库量不能超过两天的用量，已经出库的焊条，必须要保管好。

⑤接头位置与接头截面积

受力钢筋焊接或绑扎接头应设置于内力较小处，并错开布置，两接头间距不小于1.3倍搭接长度，配置在搭接长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率，应符合下列规定。

表六

搭接长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率

接头形式

接头面积最大百分率

受拉区

受压区

绑扎接头

25

50

焊接接头

50

25

注：

1搭接长度区段内是指30d（d为钢筋直径）长度范围内，但不得小于50厘米；

2在同一根钢筋上应尽量少设接头；

3装配式构件连接处的受力钢筋焊接接头，可不受以上限制；

4电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不宜位于构件的最大弯距处。

3.5钢筋混凝土结构受力钢筋的保护层

表七

结构类别

最小保护层厚度（毫米）

说明

板

20

钢筋混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层按设计规定施工，在设计图纸未注明时可按本表选用。

梁

底

30

侧

25

柱

25

箍筋

15

纵向预裂筋

15

上下层钢筋（网）

15

3.6钢筋电弧焊接接头质量验收内容及标准

①批量规定：

以300个同类型接头为1批，不足300个时仍作为1批；

②外观检查：

应在接头清渣后逐个进行目测或量测，检查结果应符合下列要求：

a焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。

b接头处不得有裂纹；

c咬边深度、气孔、夹渣的数量和大小以及接头偏差，不得超过下表规定（表八）

d强度检验试验

从成品中每批切取3个接头做拉伸试验,试验结果应符合试验规程要求。

表八

名称

单位

接头型式

帮条焊

搭接焊

坡口焊及熔槽帮条焊

接头处弯折

度

4

4

4

帮条沿接头中心线的纵向偏移

毫米

0.5d

接头处钢筋轴线的偏移

毫米

0.1d

0.1d

0.1d

3

3

3

焊缝宽度

毫米

0.1d0

0.1d0

焊缝长度

毫米

-0.5d

-0.5d

焊缝厚度

毫米

+0.05d0

+0.05d0

横向咬边深度

毫米

0.5

0.5

0.5

在长2d的焊缝表面上

数量

个

2

2

面积

平方毫米

6

6

在全部

焊缝上

数量

个

2

面积

平方毫米

6

四、钢筋电弧焊施工工艺

电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温，熔化焊条与焊件的金属凝固后形成—条焊缝。

本项目钢筋焊接一律采用电弧焊接。

4.1施工准备

4.1.1机械设备

电弧焊的主要设备是弧焊机。

弧焊机可分为交流和直流两类，交流弧焊机常用型号有：

BX一120—1、BX一300—2、BX一500—2和BX一1000等。

直流弧焊机常用别号有：

AX—165、AX—300—1、AX—320、AX—300、AX—500等。

焊接参数的选择，钢筋电弧焊工艺既可用交流焊机，亦可用直流焊机，交流焊机结构简单，成本低，保养维修方便，应用广泛。

4.1.2材料

钢筋：

各种规格、级别的钢筋，必须有出厂合格证，进场后经物理性能检验，对于进口钢材须增加化学性能检验，经检验合格后，方能使用。

焊条：

按钢结构工程有关规定执行，焊条应分类、分牌号放在通风良好、干燥的仓库保管好，重要工程焊条，要保持—定温度和湿度（一般温度10~15℃，相对湿度小于5％为宜），焊条焊接前一般在20~25℃烘箱内烘干。

4.1.3作业条件

①焊工应经培训考核，持证上岗。

②焊机等机具设备完好，焊机要按规定正确接通电源，要求电源符合施焊要求。

4.2操作工艺

钢筋电弧焊分帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽四种接头形式。

本项目只采用帮条焊、搭接焊两种。

4.2.1帮条焊工艺

①钢筋帮条焊接头形式见下图。

②当不能进行双面焊时，可采用单面焊接，但帮条长度要比双面焊加大一倍。

③帮条焊适用于I、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的接驳．帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其操作要点如下：

1）先将主筋和帮条间用四点定位焊固定，离端部约20mm，主筋间隙留2~5mm。

2）施焊应在帮条内侧开始打弧，收弧时弧坑应填满，并向帮条一侧拉出灭弧。

3）尽量施水平焊，需多层焊时，第一层焊的电流可以稍大，以增加焙化深度，焊完一层之后，应将焊渣清除干净。

4）当需要立焊时，焊接电流应比平焊减少10％～15％

4.2.2搭接焊工艺

①钢筋搭接焊接头形式见下图。

②当不能采用双面焊时，可采用单面焊接，此时搭接长度应比双面焊时加大一倍。

③搭接焊只适用于I、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的焊接，其制作要点除注意对钢筋搭接部位的预弯和安装，应确保两钢筋轴线相重合之外，其余则与帮条焊工艺基本相同。

④无论帮条接头或搭接接头，其焊缝厚度应不小于0.3钢筋直径，焊缝宽度b小于0.7钢筋直径。

五、钢筋施工安全环保注意事项

5.1防止焊接生产过程中粉尘、有害气体的危害

焊接电弧的高温将使金属剧烈蒸发，焊条和母材在焊接时也会产生金属气体和烟雾，它们在空气中冷凝并氧化成粉尘；电弧产生的辐射作用于空气中的氧和氮，将产生臭氧和氮的氧化物等有害气体。

为了减少粉尘及有害气体的危害，主要应从以下几个方面着手。

①首先设法降低焊接材料的发尘量和烟尘毒性，如低氢型焊条内萤石和水玻璃都是强烈的发尘至毒物质，那么，就尽可能采用低尘、低毒低氢型焊条。

②从工艺上着手提高焊接机械化和自动化程度。

③加强通风,采用换气装置把新鲜气体输送至厂房或工作场地，并及时把有害物质和被污染的空气排出。

通风可用自然风也可用机械风，可全部通风也可局部通风。

5.2焊接生产中设备、装备及工具的安全技术

焊接生产过程中所使用的设备、装备及工具均有安全问题，一般在设备、装备及工具的使用说明书中都有介绍，在使用过程中必须严格执行，切不可掉以轻心。

尤其是易燃、易爆的设备，装置更应注意。

施工设备、装备及工具由专人负责保管。

机械必须设置防护装置，注意每台机械必须一机一闸并设漏电保护开关。

5.3作好雷、雨天施工安全

雷雨天严禁野外焊接工作，同时，焊接场地用电应规范安全。

5.4操作人员必须持证上岗，熟识机械性能,遵守以下操作规程:

a.展开盘圆钢筋要一头卡牢，防止回弹。

b.拉直钢筋时卡头要卡牢，地锚要稳固，拉筋沿线的2m宽区域内禁止人员通过。

c.钢筋堆放应分散、规整摆放，避免乱堆和叠压。

d.钢筋高空作业时应搭设适合的作业架子，不得站在钢筋骨架上或攀钢筋骨架上下。

e.高大钢筋骨架应设临时支撑固定，以防倾倒。

f.使用切断机断料时，不能超过机械的负载能力，在活动刀片前进时禁止送料，手与刀片口的距离不得少于15cm。

g.使用除锈机除锈时，应戴口罩和手套，带钩的钢筋禁止上机除锈。

h.上机弯曲长钢筋时，应有专人扶住并站于弯曲方向的外侧，调头弯曲时，防止碰撞人、物。

i.调直钢筋时，在机器运转中不得调整滚筒，严禁戴手套操作，调直到末端时，人员必须躲开，以防钢筋甩动伤人。

5.5在钢筋焊接时,重点注意:

a.电焊机应安设在干燥、通风良好的地点，周围严禁存放易燃、易爆物品，设置单独的开关箱，作业时，应穿戴防护用品，施焊完毕，拉闸上锁，遇雨雪天气，应停止漏天作业。

b.在潮湿地点工作，电焊机应放在木板上，操作人员应站在绝缘板上或木板上操作，严禁在带压力的容器和管道上施焊，焊接带电设备时，必须先切断电源。

c.把线、地线不得与钢丝绳、金属构件等接触，不得用这些物件代替接地线。

d.更换场地，移动电焊机时，必须切断电源，检查现场，清除焊碴，在高空焊接时，必须系好安全带，焊接周围应备有消防设备，焊接模板中的钢筋、钢板时，施焊部位下部应垫石棉板或铁板。

六、钢筋工程质量保证措施 

6.1钢筋的材质、规格及焊条类型应符合钢筋工程的设计施工规范，有材质及产品合格证书和物理性能检验。

6.2钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头位置、保护层厚度必须符合设计要求和施工规范的规定。

6.3焊工必须持相应等级焊工证才允许上岗操作。

6.4在焊接前应预先用相同的材料、焊接条件及参数，制作二个抗拉试件，其试验结果大于该类别钢筋的抗拉强度时，才允许正式施焊，此时不可再从成品抽样取试件。

6.5钢筋、骨架绑扎，缺扣、松扣不超过应绑扎数据的10%，且不应

集中，钢筋弯钩的朝向正确，绑扎接头符合施工规范的规定，搭接长

度不小于规定值，所有焊接接头必须进行外观检验，其要求是：

焊缝

表面平顺，没有较明显的咬边、凹陷、焊瘤、夹渣及气孔，严禁有裂

纹出现。