钢筋电渣压力焊施工方法

钢筋电渣压力焊施工方法1适用范围与前置条件1.1工程范围适用于工业与民用建筑现浇混凝土结构中，HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500级热轧带肋钢筋，直径16mm～40mm的竖向、斜向（倾角≤30°）构件电渣压力焊连接。1.2环境限制作业气温：20℃～+40℃；风速≤8m/s；相对湿度≤85%。雨雪、浓雾、6级以上大风天气禁止露天作业。作业面必须设置防风、防雨棚，棚内照明≥50lx。1.3人员资格焊工：持《特种作业操作证》（焊接与热切割作业）+电渣压力焊专项培训合格证（≥16学时）。信号工：持《建筑起重信号司索工证》。电工：持《特种作业操作证》（低压电工作业）。1.4设备与材料准入焊机：逆变式钢筋电渣压力焊机，额定容量≥63kVA，空载电压70～80V，负载持续率≥60%，具备自动时间控制、电流峰值记录、异常断电保护。焊剂：HJ431型高锰高硅低氟熔炼型，颗粒度0.4～2.5mm，出厂≤3个月，进场复检S、P≤0.06%，含水率≤0.1%。钢筋：进场复检屈服强度、抗拉强度、冷弯、重量偏差合格，端部500mm内无弯折、锈蚀、油污、油漆。夹具：铜质钳口，闭合间隙≤0.3mm，夹持力≥60kN，钳口更换周期≤5000个接头。1.5工艺试验每批钢筋首次施焊前，现场截取3组6根试件，做拉伸、弯曲试验，结果符合JGJ18—2012Ⅰ级接头要求后方可正式施工。试验不合格，调整参数并重新试验，直至合格为止，严禁“边调边焊”。2施工工艺流程2.1流程总图钢筋端部处理→夹具安装→引弧造渣→电渣过程→顶压成型→保温冷却→外观自检→无损抽检→标识入库。2.2关键节点时间轴0s：夹具夹紧、下钢筋定位。0～3s：引弧，弧长2～3mm。3～25s：造渣，电流350～450A。25～35s：电渣稳定，电流400～500A。35s：断电同时顶压，顶压力0.8～1.2kN/mm²。35～180s：保温冷却，严禁扰动。≥180s：拆夹具，外观检查。3设备参数与校准3.1焊机校准每周一早晨用钳形电流表比对显示值，误差＞±5%立即停用，送计量室校准。每月用红外测温仪比对焊包表面温度，与机载热电偶差值＞30℃更换热电偶。3.2电缆选型一次侧：YJV3×25mm²，长度≤30m，禁止盘圈。二次侧：铜芯软电缆1×95mm²，长度≤8m，接头≤2个，采用铜管液压钳压接，压接后电阻≤0.1mΩ。3.3接地要求焊机外壳PE线用16mm²黄绿线单独引至总配电箱重复接地，接地电阻≤4Ω。操作平台铺设4mm厚钢板，钢板与结构接地网焊接，形成等电位。4钢筋端部处理4.1切割采用砂轮切割机，禁止冲剪。端面与轴线垂直，偏斜≤1mm。4.2打磨用角磨机安装120目锆刚玉碟片，磨去端部100mm范围内浮锈、氧化皮，露出金属光泽。4.3端头对齐两钢筋轴线偏移≤1mm，用1m靠尺检测；若超差，用5t液压矫直机矫正，禁止锤击。5夹具安装与对中5.1下钢筋固定将下钢筋插入夹具深度≥1.2d（d为钢筋直径），用10N·m力矩扳手紧固螺栓，确保不打滑。5.2上钢筋夹持上钢筋端部距钳口上沿20mm，夹持长度≥1.0d；夹紧后用手摇5°检查，无松动为合格。5.3对中检查用0.5mm塞尺检测两钢筋侧面间隙，360°范围内插入深度≤10mm，否则重新装夹。6焊剂填装与引弧6.1焊剂烘干现场用5kW电热鼓风干燥箱，150℃恒温1h，随烘随用，未用完焊剂4h后报废。6.2填装量焊剂罐内焊剂高度≥50mm，且高出钢筋端面10mm；直径25mm钢筋单头耗量0.25kg。6.3引弧手法采用“钢丝圈引弧法”：用φ2mm低碳钢丝绕3圈，置于上下钢筋端面之间，闭合焊钳自动引弧；引弧失败≥3次，更换钢丝并检查端面平整度。7电渣过程控制7.1电流曲线引弧后5s内升至400A，保持20s；随后升至450A，保持10s；总电渣时间30±2s。7.2电压监控二次侧电压25～35V，低于25V易灭弧，高于35V飞溅大；焊机实时记录，超限自动报警。7.3声音判别正常电渣发出均匀“嘶嘶”声，若出现“噼啪”爆鸣，立即断电，检查焊剂湿度及钢筋油污。8顶压成型8.1顶压时机电渣结束前2s踩下脚踏阀，顶压缸快速下行，速度≥15mm/s。8.2顶压力值直径25mm钢筋顶压力25kN，对应油压10MPa；每增加2mm直径，压力增加3kN。8.3顶压量钢筋端面压缩2～3mm，用游标卡尺测量焊包高度，合格值4～6mm；不足4mm补焊，超过6mm切除重焊。9保温冷却与夹具拆除9.1保温措施焊毕立即用石棉毡包裹焊包，厚度≥20mm，保温时间≥90s。9.2冷却时间环境温度25℃时自然冷却3min后可拆夹具；环境温度每降低10℃，冷却时间增加1min。9.3拆夹顺序先松上夹具，再松下夹具，禁止横向敲击；夹具拆除后放在隔热板，防止烫伤。10外观质量检验10.1检查工具焊缝检验尺、5×放大镜、0.1mm塞尺、钢直尺。10.2合格标准焊包凸出钢筋表面≥4mm；轴线偏移≤0.1d且≤2mm；无裂纹、无烧伤、无咬边；钢筋表面无明显烧伤凹陷，深度≤0.5mm。10.3不合格处理发现裂纹、未熔合、偏心超差，用红色油漆画“×”并切除，切除长度≥50mm，重新施焊；同一根钢筋重焊次数≤2次。11无损检测与力学性能抽检11.1抽检比例每一楼层、每一施工段、每一规格随机抽取3%且≥10个接头做超声法检测（JG/T203—2007）。11.2判定标准超声判定Ⅰ级为合格；Ⅱ级需加倍复检，复检仍不合格，该批接头全部返工。11.3拉伸试验每500个接头为一批，随机截取3根450mm长试件，试验结果抗拉强度≥1.25×钢筋标准值，断于焊包外为合格。12缺陷修补与返工制度12.1缺陷分类A类：裂纹、未熔合、严重偏心（＞2mm）；必须切除重焊。B类：焊包高度不足、小量气孔；可补焊。12.2补焊工艺用氧乙炔火焰将缺陷部位加热600℃，立即用同型号焊条（φ4mmE5015）手工补焊，焊后24h做超声复检。12.3返工记录填写《钢筋电渣压力焊返工记录表》，包含接头编号、缺陷照片、返工参数、责任人签字，保存至工程竣工验收后5年。13季节性施工措施13.1负温施工气温0℃～20℃时，焊剂烘干温度提高至200℃，保温时间2h；焊后石棉毡保温5min。每焊50个接头加做1组低温拉伸试验，试验温度10℃，抗拉强度降低≤10%。13.2高温施工气温＞35℃时，焊剂罐加设铝箔隔热罩，防止焊剂吸潮；现场设置遮阳棚，钢筋表面温度＞60℃时暂停作业。14安全操作规程14.1个人防护焊工：阻燃工作服、皮质手套、绝缘鞋（耐压≥6kV）、护目镜片遮光号12。辅助工：防尘口罩、防烫手套。14.2防火措施作业区5m内清除易燃物，配2具4kg干粉灭火器、1桶20L消防砂。焊渣掉落区域设1mm厚钢板接火盆，盆内铺湿砂。14.3触电应急现场配置AED1台、绝缘钩2根、应急药箱；发生触电立即断电，用绝缘钩拖离，30s内完成心肺复苏并拨打120。15文明施工与环保15.1焊剂回收拆夹具后焊剂残渣用0.5mm筛网筛分，未熔化的焊剂颗粒可回用，回用量≤20%新焊剂。15.2噪声控制夜间22:00～6:00禁止作业；昼间噪声≤75dB(A)，用声级计每班监测1次。15.3粉尘排放现场PM10≤0.15mg/m³，超标时开启雾炮机降尘。16质量责任追溯制度16.1编码管理每根钢筋接头用激光打码机刻二维码，包含楼号、层号、构件号、焊工号、焊接时间，扫码即可查看全过程数据。16.2责任划分焊工：对焊接参数、外观质量负直接责任；施工员：对工艺执行、接头位置负管理责任；质检员：对抽检、验收结论负监督责任；总监：对不合格接头放行负领导责任。16.3处罚条款出现一批接头合格率＜95%，罚焊工500元/次，停工复训8学时；出现虚假记录，罚责任人2000元并调离岗位；造成返工损失，按直接经济损失20%对班组进行索赔。17信息化管理17.1焊接参数实时上传焊机加装4G模块，电流、电压、时间每1s上传至“云筑智联”平台，超标自动推送预警至项目经理微信。17.2电子日志焊工下班前用手机APP拍照上传焊包照片，AI识别偏心、焊包高度，识别误差≤0.5mm，识别不合格立即通知质检员复验。17.3数据保存所有数据保存至工程竣工后10年，随时接受住建部门飞行检查。18典型案例与经验总结18.1深圳平安金融中心项目（2018年）施工单位：中建三局华南公司钢筋班组；接头数量：φ32mm钢筋86000个；采用方法：本工艺+信息化二维码；结果：一次合格率99.7%，节约钢筋42t，缩短工期12d，获深圳市优质结构奖。18.2北京副中心安置房项目（2021年）施工单位：北京城建集团十六公司；冬季12℃施工，采用负温措施，额外增加低温试验120组；结果：所有接头抗拉强度仍满足1.25×标准值，未出现脆断，项目获评“北京市绿色安全样板工地”。19常用问题速查表19.1焊包高度不足原因：顶压力小→调压阀调至10MPa；焊剂量少→增加0.05kg。19.2轴线偏移原因：夹具磨损→更换铜钳口；对中未校→用0.5mm塞尺复检。19.3裂纹原因：焊剂潮湿→重新烘干；钢筋含碳量高→更换钢筋批次。19.4引弧困难原因：端面不平→重新切割打磨；电压低→检查二次侧电缆接头。20附件（现场张贴）20.1参数速查卡片φ16mm：电流350