钢筋焊接施工作业指导书.doc

施工方案作 业 名 称编号：sz-t-15钢筋焊接施工作业指导书共 10 页目 录1、编制依据2、工程概况及工程量3、施工准备工作4、施工程序及施工方法5、质量要求及质量保证措施6、安全措施要求7、质量记录清单、附表1.编制依据1.1已批准的姚孟电厂扩建工程施工组织设计1.2建筑施工手册（第四版）1.3电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）dl5009120021.4钢筋焊接及验收规程（jgj18-2003）1.5混凝土结构工程施工质量验收规范（gb50204-2002）1.6施工图纸2.工程概况 12.1工程概况姚孟电厂二期扩建工程，烟囱高度240m，出口直径9.5m；冷却塔塔高150m，淋水面积9000m2。为了提高工程质量、节约钢材、降低消耗成本，部分钢筋采用闪光对焊和电弧焊连接。焊接钢筋规格为hrb335，直径在12mm28mm。1.2工程量 根据现场条件确定。3、施工准备：3.1技术准备3.1.1.施工前会同有关人员完成施工作业指导书编审工作。3.1.2.凡施焊的各种钢筋应有质量证明书并复试合格。焊条应有产品合格证，符合现行国家标准碳钢焊条的有关规定。3.1.3.施工前所有参加作业人员必须经过技术交底。交底完毕后方可进行施工作业。3.2施工人员准备3.2.1劳动力安排焊 工： 10 人 电 工： 2 人 机械师： 1 人 力 工： 5 人 生产副经理： 1 人 技术负责人： 1 人 安全员： 2 人 质检员： 2 人 3.2.2所有参加作业人员必须经过身体检查、 “三级”安全教育合格，并经安全、技术交底后，方可进行作业。3.2.3特殊工种（电气、焊工等）必须持证上岗，焊工必须持有焊工考试合格证。3.3作业环境准备3.3.1.电焊机、碰焊机状况良好，满足使用要求。3.3.2.钢筋碰焊场地应有必要的防雨，遮风设施。3.4作业机械要求名 称规 格单位数 量对焊机un17-150-1台1电焊机ax-320台6切断机qj40-1台1钢卷尺30m把1盒尺5m把4配电箱个2烘干箱台1保温筒个63.5工序交接要求3.5.1钢筋进场复试合格后方可进行施焊。3.5.2钢筋正式焊接之前应做模拟焊接试验，模拟试验合格后方可进行正式焊接。3.5.3钢筋焊接完毕后应按检验批进行接头外观质量检查和力学性能试验，试验合格后方可用于正式工程。4.作业程序及施工方法4.1.作业程序 钢筋原材取样试验模拟试焊钢筋焊接焊接质量检查4.2.工序施工方法 4.2.1钢筋原材取样试验钢料进厂后应按批进行检查和验收，每批的重量不大于60吨，每批应由同一牌号，同一炉罐号，同一规格，同一支货状态的钢筋组成。每批钢筋应做2个拉件、2个弯曲试验。可在本批钢筋中任选两根，每根端头应断500mm。一根上取拉、弯试件各一根，经试验鉴定合格后方可进行焊接。 4.2.2模拟试焊。 在正式焊接之前，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施焊。试焊结果应符合质量检与验收时的要求。4.2.3钢筋焊接4.2.3.1闪光对焊 钢筋对焊主要采用闪光焊，根据对焊机的功率大小及钢筋品种、直径的不同，闪光焊的工艺又分为连续闪光焊，预热闪光焊，闪光预热闪光焊等不同的工艺。4.2.3.1.1连续闪光焊 当钢筋直径较小，钢筋牌号较低时可采用连续闪光焊。连续闪光焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻两个过程。施焊时先闭合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒闪光，接着徐徐移动钢筋使两端面仍然保持轻微接触，形成连续闪光。当闪光到预定的长度，使钢筋端头加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻。先带电顶锻，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。4.2.3.1.2预热闪光焊 钢筋直径较大且端面较平整时适用预热闪光焊。在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区，其工艺过程包括预热、闪光和顶锻。采用这种焊接工艺时，先闭合电源然后对两端面交替的进行接触和分开。钢筋端的间隙中发生断续的闪光，形成预热过程。当钢筋烧化到规定预热留量后，随即进行连续闪光和顶锻。4.2.3.1.3闪光预热闪光焊 当钢筋直径较大而端面不够平整时，宜采用闪光预热闪光焊，这种焊接方法是在预热闪光焊前加一次闪光过程。其焊接工艺包括一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。施焊时首先连续闪光使钢筋端部闪平，然后继续闪光进行预热，接着连续闪光，最后进行顶锻，以完成整个焊接过程。焊接级钢筋其操作要点是：一次闪光，闪光为准，预热充分，频率较高；二次闪光，短、稳、强烈，顶锻过程，快速有力而得当。4.2.3.1.4对焊参数 为了获得良好的对焊接头，除了掌握钢材的可焊性和焊接工艺外，还必须选择恰当的闪光参数，即调伸长度，闪光留量，预热留量，烧化速度，顶锻留量，顶锻速度，及变压器级次等。a调直长度：是指焊接前两钢筋端部从电机钳口伸出的长度。调伸长度的选择与钢筋的品种和直径有关，直径小的钢筋取大值。;直径大时取小值，级钢筋为1.01.5d(d为钢筋直径)。调直长度的选择应使钢筋接头能均匀加热，顶锻时不发生弯曲为宜。b闪光留量与闪光速度：闪光留量是指钢筋在闪光过程中，由于闪出金属所消耗的钢筋长度。闪光留量的选择应时闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀，并达到足够的温度。闪光留量的取值：连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和另加8mm；预热闪光焊为810mm, 闪光预热闪光焊的一次闪光为两钢筋切断时刀口严重压伤部分之和，二次闪光为810mm。钢筋直径越大，闪光留量越大。闪光速度由慢到快，开始时接近于零，而后约1mm/s，终止时达到1.52mm/s。这样使闪光比较强烈，以保证焊缝金属免受氧化。c预热留量与预热频率：预热留量指用预热闪光预热闪光焊时，预热过程所消耗的长度。其长度随钢筋直径增大而增加。预热程度由预热留量与预热频率控制。预热留量的选择应使接头充分加热。预热闪光焊一般取47mm, 闪光预热闪光焊一般为27mm。直径大的钢筋取大值。级钢筋预热频率一般为12次/s，以扩大接头处加热范围，减少温度梯度。d顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力：顶锻留量是指钢筋顶锻压紧后接头处挤出金属所消耗的钢筋长度。顶锻包括有电顶锻和无电顶锻两个过程，顶锻留量的选择与控制，应使顶锻过程结束时，接头整个断面能获得紧密接触，并有适当塑性变形。顶锻留量宜取46.5mm，其中有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3。焊接时必须控制得当，级别高或直径大的钢筋取大值。顶锻速度指在挤压钢筋接头时的速度。顶锻速度越快越好，特别是在顶锻开始的0.1秒内应将钢筋压缩23mm，以使焊口迅速闭合，免受氧化。顶锻压力应足以使全部的熔化金属从接头内挤出，使临近的接头处（10mm左右）的金属产生适当的塑性变形。顶锻时压力要适当，压力过大焊口会产生裂纹；压力过小，溶渣和氧化物有可能残留在焊孔内，并易形成缩孔。e变压器级次是用以调节电流的大小。生产中，应根据钢筋的直径来选择。焊接时如火花过大并有强烈声响，应适当降低变压器级次；如火花很小或没有火花，应适当提高变压器级次。当电源的电压降达5%左右时，应提高变压器级次一级，以利闪光过程的顺利进行和保证焊接质量。闪光对焊参数表项次钢筋级别直径（mm）调直长度（mm）预热留量（mm）闪光留量（mm）顶锻留量变压器级次11214182481046钢筋直径大，级别高时选用高级次。当电压降在5%左右时应提高变压器级次1级。2141721358104631619243681058418202746810585202230461015696222232571218710725253567152081082828406715258104.2.1.3.5对焊时不良情况的消除方法a当烧化过分剧烈，并产生爆炸声时，应降低变压器级次，减慢烧化速度。b当闪光不稳定时，应提高变压器级次，加快烧化速度，清除电极底部和表面的氧化物。c当接头偏斜，钢筋轴线不在一直线上时，应调整电极位置，拧紧夹具丝杆，修理电极钳口或更换已变形的电极，切除或矫正直钢筋端头，焊毕稍冷后，平稳取下钢筋。d当接头中有氧化膜，未焊透或夹渣时，应增长预热过程，避免过早切断电流，加快顶段前的烧化速度，加快顶段速度。e接头中有缩孔时，应降低变压器级次，避免闪光过分强烈，加大顶锻力。f当焊接金属过热或在影响区过热时，应降低变压器级次，正确控制有电顶段留量及顶锻速度，减少预热速度，加快烧化速度。g当接头区有裂纹时，应检验钢筋的碳、硫、磷含量，不合规定时，应更换钢材，增加预热速度，适当减少顶锻压力。h当夹钳处钢筋表面微熔及烧伤时，应清除电极内表面杂质；清除钢筋被夹紧部分的锈污。改进电极槽口形状，以增大接触面积，夹紧钢筋。4.2.1.3.6对焊注意事项a对焊前应清除钢筋端点约150mm范围内的铁锈、污泥等，以免在夹具和钢筋间因接触不良而因起“打火”。此外如钢筋端头有弯曲应予调直或切除。b当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时，应先制作对焊试样（不少于2个）进行弯曲试验，合格后才能成批焊接。c焊接参数应根据钢种特性，气温高低，实际电压，焊机性能等具体情况由操作人员自行修正。d夹紧钢筋时，应使两钢筋端面的凸出部分相接触，以利均匀加热和保证焊缝与钢筋轴线相垂直。e焊接完毕后，应待接头处由白红色变为黑红色才能松开夹具，平稳取出钢筋，以免引起接头弯曲。f焊接场地应有防风、防雨措施，以免接头区骤然冷却，发生脆裂。当气温较低时，接头部位可适当用保温材料覆盖。g焊接过程中应随时观察电源电压波动情况，当电压降大于5%时而小于8%时应提高变压器级数，当大于或等于8%时不得进行焊接作业。4.2.3.2电弧焊4.2.3.2.1对于本次钢筋电弧焊采取单面或双面搭接的方式。单面搭接焊缝长度不小于10d，双面搭接焊的焊缝长度不小于5d。施焊前，钢筋的装配与定位，应符合下列要求：搭接焊时，钢筋的预弯和安装，应保证两钢筋的轴线在一直线，定位焊缝应离搭接端部20mm以上。施焊时，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。多层施焊时，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。焊缝长度不应小于搭接长度，焊缝高度h0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽高b0.7d，并不得小于10mm。焊条直径和焊接电流选择搭接焊、帮条焊焊接位置钢筋直径（mm）焊条直径（mm）焊接电流（a）平焊1012142225323.24590130130180180230立焊10121422253236403.2445801101101501201701702204.2.3.2.2 电弧焊注意事项a焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋；b引弧应在在形成焊缝部位，防止烧伤主筋。c根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，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。d焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满。e雨天、雪天不得在现场进行施焊，必须施焊时，应采取有效遮蔽措施。f在环境温度低于-5度的条件下进行钢筋电弧焊时，宜采用多层控温施焊工艺，与常温焊相比，宜增大焊接电流，减低焊接速度。既要防止焊后冷却速度过快，也要防止接头过热。焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。4.2.4.焊接质量检查4.2.4.1取样原则钢筋焊接的外观检查，每批抽查10%的接头，并不得少于10个；钢筋闪光对焊接头的力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验，应从每批成品中切取6个试样，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验；在同一班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的300个同类型接头作为一批；一周内连续焊接时，可以累计计算，不足300个接头时也按一批计算。闪光对焊接头进行弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗凸起部分消除，与钢筋外表面齐平。电弧焊接头应以300个同牌号、同型式接头作为一批，每批随机切取3个接头做拉伸试验。4.2.4.2试验方法 钢筋焊接接头应按检验批进行质量检验与验收，并划分为主控项目与一般项目两类。接头外观检查作为一般项目，力学性能试验作为主控项目。外观检查时首先由焊工对所焊接头进行自检，然后由施工单位专职质检员检验，监理（建设）单位进行验收记录。外观检查时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检查，剔除不合格品。对外观检查不合格接头采取修整或补焊等措施后可提交二次验收。接头外观质量检查合格后切取试件送往试验室进行力学性能检查。力学性能检验的内容包括钢筋出厂质量证明书、钢筋进场复试报告、焊接材料产品合格证、接头力学性能试验报告等。接头拉伸试验，当3个拉伸试件的抗拉强度值均不小于该牌号钢筋规定的抗拉强度，至少有2个试件断于焊缝之外，且呈延性断裂时，判定该批接头拉伸试验为合格；当试验结果有2个试件抗拉强度小于钢筋规定的强度值或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拉伸试验为不合格；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个试件，复验结果仍有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内，呈脆性断裂，其抗拉强度小于钢筋规定抗拉强度的1.10倍，应判定该批接头为不合格。 闪光对焊接头弯曲试验，将试件弯至900，有2个或3个试件外侧（含焊缝和热影响区）未发生破裂，应判定该批接头弯曲试验合格；当3个试件均发生破裂，则一次判定该批接头不合格；当有2个试件发生破裂时应复验，复验时应再切取6个试件，复验结果有3个试件发生破裂时应判定该批接头不合格（当试件外侧横向裂纹宽度达到0.5mm时，应认定已经破裂）。5、质量要求及质量保证措施5.1质量要求5.1.1接头外观质量要求5.1.1.1闪光对焊接头外观质量要求5.1.1.1闪光对焊外观检查。5.1.1.2接头处不得有横向裂纹。5.1.1.3与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤。5.1.1.4接头处的弯折，不得大于3度。5.1.1.5接头处的钢筋轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，同时不得大于2mm。5.1.1.2电弧焊接头外观质量要求5.1.2.1焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤；5.1.2.2接头处不得有裂纹；5.1.2.3允许偏差值咬边深度 0.5mm焊缝表面上气孔和夹渣在长2d的范围内不超过2个 5.1.2焊接接头力学性能试验 外观质量检验合格后，应现场随机切取试件送往试验室进行力学性能试验，力学性能试验合格后方可用于正式工程。5.2质量保证措施5.2.1参与钢筋焊接的焊工应在正式焊接之前进行现场条件下的焊接工艺试验，试验合格后方可进行正式焊接作业。5.2.2钢筋焊接之前应清除钢筋焊接部位及钢筋与电极接触部位的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部有弯折、扭曲时应矫直或切除。5.2.3带肋钢筋焊接时应将纵肋对直焊接。5.2.4环境温度低于-5时，闪光焊应采用预热闪光焊或闪光预热闪光焊，可增加调直长度，采用较低变压器级数，增加预热次数和间歇时间；电弧焊应增大电流，降低焊接速度，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150350之间，多层施焊时可采用回火焊道施焊。环境温度低于-20时不进行各种焊接作业。5.2.5雨天、雪天不宜进行现场施焊，必须施焊时应采取有效的遮蔽措施，焊后未冷却的接头不得碰到冰雪。5.2.6风速超过7.9m/s进行焊接时应采取有限挡风措施。5.2.7焊机应经常进行保养和维修，以保证焊接质量。6.职业健康安全、环境要求及保证措施6.1职业健康安全要求及保证措施6.1.1焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应接地绝缘。6.1.2大量焊接时，焊接变压器不得起负荷，变压器升温与环境温度相比不得超过60。为此要特别注意遵守焊机暂载率规定，以免过分发热而损坏。6.1.3对焊时，必须开放冷却水；焊机出水温度不得超过40，排水量应符合要求，天冷时应放避免焊机内存水，以免冻塞。6.1.4对焊机闪光区域内，须设铁皮隔挡，焊接时禁止其它人员停留在闪光范围内，以防火苗烫伤。焊机工作范围内严禁堆放易燃物品，以免引起火灾。6.1.5焊工必须穿戴防护衣具，施焊时焊工应在木垫或其它绝缘垫上。6.1.6焊接过程中如焊机发生不正常响声，冷却水流堵塞或漏水，变压器绝缘电阻过小，导线破裂漏电等，均应立