钢筋连接工艺评定方案.docx
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钢筋连接工艺评定方案
钢筋连接工艺评定方案
一、工程概况
工程名称：
视频大数据及智能终端产业化项目（一期）
建设单位：
东方网力（苏州）智能科技有限公司
监理单位：
中城工程建设管理（苏州）股份有限公司
设计单位：
中铁华铁工程设计集团有限公司
勘察单位：
苏州市城市建筑设计院有限责任公司
建筑面积：
约18950.63㎡
结构形式：
框架结构
合同工期：
366日历天
质量要求：
合格
本工程位于苏州科技城青城山路北、漓江路东地块，由1#厂房、门卫1、门卫2三个单体组成。
二、钢筋电渣压力焊工艺评定
1、编制目的
明确钢筋电渣压力焊的施工工艺，确保施工工艺评定满足设计和施工规范规定的要求，验证设计和施工规范的可操作性与可执行性，同时用以指导现场施工。
2、实施范围
钢筋电渣压力焊用于苏州糖烟酒大楼翻建工程HRB400级16、18、20、22、25mm柱钢筋的连接接头。
3、编制依据
3.1《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2015；
3.2《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012；
3.3《工程质量管理手册》
3.4施工图纸说明。
4、施工工艺评定的基本条件
4.1材料准备
4.1.1 钢筋：
钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有产品合格证、出厂检验报告和进场复试报告。
4.1.2 焊剂
4.1.2.1 在钢筋电渣压力焊中，必须采用合适的焊剂，其性能应符合GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。
4.1.2.2 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，以防止产生气孔。
4.1.2.3 使用中回收的焊剂，应除去熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。
4.2 施工机具
4.2.1 手工电渣压力焊设备包括：
焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂填装盒等。
4.2.2 焊接电源:
钢筋电渣压力焊宜采用次级空载电压较高（75V以上）的交流或直流焊接电源。
（一般32mm直径及以下的钢筋焊接时，可采用容量为600A的焊接电源；）。
焊机容量应根据所焊钢筋直径选定。
4.3施工准备
4.3.1 焊工必须持有有效的焊工考试合格证。
4.3.2 设备应符合要求。
焊接夹具应有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作方便。
焊剂填装盒的直径与所焊钢筋直径相适应，不致在焊接过程中烧坏。
电压表、时间显示器应配备齐全，以便操作者准确掌握各项焊接参数。
4.3.3 焊接电源应符合要求。
当电源电压下降大于5%，则不宜进行焊接。
4.3.4 作业场地应有安全防护措施，制定和执行安全技术措施，加强焊工的劳动保护，防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏机器等事故。
5、施工工艺
5.1 工艺流程：
检查设备、电源→钢筋端头制备→选择焊接参数→安装焊接夹具和钢筋→安放铁丝圈（也可省去） →安放焊剂盒、填装焊剂→试焊、作试件→确定焊接参数→施焊→回收焊剂→卸下夹具→质量检查
电渣压力焊的工艺过程：
闭合电路→引弧→电弧→电渣→挤压断电
5.2 操作细则
5.2.1 检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。
5.2.2 钢筋端头制备：
钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的（150mm 区段内）钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端部若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用锤击矫直。
5.2.3 选择焊接参数：
钢筋电渣压力焊焊接参数主要包括：
焊接电流、焊接电压和焊接通电时间，见下表：
电渣压力焊接参数表
钢筋直径 （mm）
焊接电源 （A）
焊接电压（V）
焊接通电时间（s）
电弧过程 u2.1
电渣过程 u2.2
电弧过程 t1
电渣过程 t2
16
200～250
35-45
22-27
14
4
18
250～300
15
5
20
300～350
17
5
22
350～400
18
6
25
400～450
21
6
5.2.4 安装焊接夹具和钢筋：
一般为1/2焊剂盒高度偏下5～10mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。
上钢筋放入夹具钳口后，调准动夹头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，方可夹紧钢筋。
钢筋一经夹紧，严防晃动，以免上下钢筋错位和夹具变形。
5.2.5 安放引弧用的铁丝圈（也可省去）。
安放焊剂盒，填装焊剂。
焊剂盒宜与焊接机头分开。
5.2.6 试焊、作试件、确定焊接参数：
在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。
合格后，方可正式生产。
当采用半自动、自动控制焊接设备时，应按照确定的参数设定好设备的各项控制数据，以确保焊接接头质量可靠。
5.2.7 施焊操作要点
5.2.7.1 闭合回路：
通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。
5.2.7.2 引弧：
宜采用铁丝圈或焊条头引弧法，亦可采用直接引弧法。
（1）直接引弧法：
在通电后迅速将上钢筋提起，使两端头之间的距离为2～4mm引弧。
当钢筋端头夹杂不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时，可以把上钢筋与下钢筋短接后在提起，然后再引弧。
（2）丝圈或焊条头引弧法：
将铁丝圈或焊条头放在上下钢筋端头之间，电流通过其与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。
此方法适用于焊接电流较小，钢筋端面较平整或引弧距离不宜控制时采用。
5.2.7.3 电弧过程：
引燃电弧后，借肋操纵杆使上下钢筋端面之间保持一定的间距，然后，加快上钢筋下送速度，使钢筋端面与液态渣池接触，使焊剂不断熔化而形成必要深度的渣池。
5.2.7.4 电渣过程：
渣池形成一定的深度后，转变为电渣过程，将上钢筋缓缓插入渣池中，迅速下压上钢筋，使钢筋端头迅速而均匀地熔化。
5.2.7.5 挤压断电：
最后在断电的同时，对钢筋施加挤压力，挤出焊口部分熔化金属和熔渣。
5.2.7.6 接头焊毕，应停歇20～30s后（在寒冷地区施焊时，停歇时间应适当延长），方可回收焊剂和卸下焊接夹具。
并敲去渣壳。
5.2.7.7 当两钢筋直径不同时，应采取措施，调整上钳口凸出距离，或在上钳口内挂垫一块适当厚度的铜垫片。
确保上、下钢筋的中心线在同一直线。
应按照上钢筋直径选用焊接电流，焊接通电时间稍为延长。
6、质量标准
6.1 主控项目
6.1.1 钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
检验方法：
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
6.1.2 当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。
检验方法：
检查化学成分等专项检验报告。
6.1.3 在施工现场，应按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012的规定抽取钢筋焊接接头试件作力学性能检验，其质量应符合有关规程的规定。
检验方法：
检查产品合格证、接头力学性能试验报告。
检验方法：
观察或尺量检查。
6.1.4 电渣压力焊接头的力学性能检验必须合格。
接头力学性能检验时，应仔细地、逐个进行外观检查，从合格的接头中以300个同级别钢筋焊接接头作为一批，不足300个时，仍作为一批。
随机切取3个接头做拉伸试验。
当同一批内有几种不同直径钢筋时，应抽取较大直径钢筋接头做试验。
要求3个试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。
检验方法：
检查焊接试件试验报告单。
6.2 一般项目
6.2.1 在施工现场，应按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012的规定对钢筋焊接接头的外观进行检查，其质量应符合下列规定：
6.2.1.1 四周焊包应均匀，突出钢筋表面的高度应大于或等于4mm；
6.2.1.2 钳口电极与钢筋接触处，钢筋无明显烧伤；
6.2.1.3 接头处的弯折角不大于4°；
6.2.1.4 接头处两钢筋的轴线偏移不得大于0.1倍钢筋直径；同时不大于2mm。
6.2.2 当受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。
纵向受力钢筋焊接接头连接区段的长度为35倍d（d为纵向受力钢筋的较大直径）且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。
同一连接区段内，纵向受力钢筋焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
同一连接区段内，纵向受力钢筋焊接的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：
6.2.2.1 在受拉区不宜大于50％；
6.2.2.2 接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；
6.2.2.3 直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头。
检验方法：
观察、钢尺检查。
7 成品保护
7.0.1 接头焊毕，应停歇20～30s后才能卸下夹具，以免接头弯折；
7.0.2 防止污染钢筋。
8 职业健康安全与环境管理
8.1 施工过程危害辩识及控制措施
施工过程危害辩识及控制措施
序号
主要来源
可能发生的事故或影响
风险级别
控制措施
1
钢筋加工
机械伤人
大
钢筋下料时，机械操作工按操作规程进行钢筋加工。
严禁违规操作
2
钢筋焊接
烫伤
大
钢筋焊接时，应穿戴好，才可进行施焊
3
焊接过程熔化金属和熔渣溅出
烧伤、火灾
大
焊接时应清理周边易燃、易暴物品，操作人员
应佩带好安全防护用品后，严格按操作规程进行施工。
4
焊机与交流或直流焊接电源连接时应
触电
大
焊机与交流或直流焊接电源连接时接线应正确无误。
焊机容量应根据所焊钢筋直径选定，不得超容量使用。
8.2 环境因素辨识及控制措施
环境因素辨识及控制措施
序号
主要来源
可能的环境影响
影响程度
控 制 措 施
1
钢筋料头
废弃物造成环境污染
一般
钢筋下料时，采用长短搭配用料，无法使用的料头，按规定处理。
2
钢筋焊渣
废弃物造成环境污染
一般
将焊渣按规定清理至指定的位置
3
熔化金属和熔渣溅出
引起火灾
重要
清除焊接连接盒周边一定范围内易燃、易暴物品
三、钢筋剥肋直螺纹连接施工工艺评定
一、工艺评定依据
1、《钢筋机械连接操作规程》（JGJ107-2010）
2、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JG 163-2004）
3、《建筑施工技术规范》
4、施工图纸
二、基本规定
结构构件中纵向受力钢筋的接头宜相互错开，钢筋机械连接的连接区段长度应按35d 计算（d 为被连接钢筋中的较大直径）。
在同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率（以下简称接头百分率），应符合下列规定：
1、接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位，当需要在高应力部位设置接头时，在同一连接区段内Ⅲ级接头的接头百分率不应大于25％；Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50％；I 级接头的接头百分率可不受限制。
2、接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区；当无法避开时，应采用Ⅱ级接头或I 级接头，且接头百分率不应大于50％。
3、受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋，接头百分率可不受限制。
4、对直接承受动力荷载的结构构件，接头百分率不应大于50％。
5、接头端头距离钢筋弯曲点不得小于10倍钢筋直径。
6、不同直径钢筋连接时，一次连接钢筋直径规格不宜超过二级。
三、施工准备
1、技术准备
1有项目部组织，各钢筋加工工班参加，进行岗前技术培训。
2对施工工艺进行技术交底。
2、材料准备
序号
检验项目
量具名称
检验要求
1
外观质量
目测
表面应无裂纹和影响接头质量的其它缺陷
2
外型尺寸
卡尺或专用量视
长度及外径应满足图纸要求
3
螺纹尺寸
通端螺纹塞规
能顺利旋入连接套筒并达到旋合长度
止端螺纹塞规
塞规允许从套筒两端部分旋合， 旋入量不应超过3P（P为螺距）
1连接套由生产厂家预先制作，螺纹的牙形、螺距等必须与套筒牙形、螺距一致，且经配套的量规检测合格，螺纹量规精度应符合5f要求。
套筒出厂质量检验要求见上表。
2 连接套进场时提供产品合格证，并经施工单位、监理单位进行复检。
3连接套不得有严重锈蚀，油脂等影响砼质量的缺陷或杂物。
④连接套螺纹及精度不得低于6级，表面粗糙度不得低于6.3，连接套的外径和长度尺寸允许偏差均为±0.5mm，连接套表面应有明显的规格标记。
⑤根据施工的实际需要，直螺纹接头可设计成其它形状，如异径接头，可调接头等。
⑥滚压机冷却液箱中，加足溶性冷却液（严禁加油性冷却液），接通电源后空车试转，检查冷却水泵工作及电器控制系统工作是否正常。
⑦按要求接好滚压机电源线和接地线，接通电源。
电源为三相380V 50Hz的交流电源，为保证人身安全请使用带漏电保护功能的自动开关。
⑧根据所加工钢筋的直径，调换与加工直径相适应的滚丝轮。
滚丝轮与加工钢筋直径的关系见下表：
滚丝轮外径
Ø78.2
Ø69.4
Ø59
加工钢筋直径
16--22
25--32
36—40
螺距
2.5
3.0
3.5
⑨调换滚丝轮的同时，调换与滚丝轮螺距相适宜的垫圈，以保证螺距的正确性。
⑩螺纹套筒和刚才有原材报告及出厂合格证。
四、主要机具
四、主要机具
序号
设备名称
型号
工作状态
1
剥肋滚丝机
HGS-40D
良好
2
量规
螺纹通止规
良好
3
力矩扳手
100-360N-M
良好
4
无齿锯
良好
5
钢筋切断机
良好
五、作业条件
1、连接套筒、钢筋等材料合格。
2、施工前检查机具设备性能是否完好。
3、钢筋加工厂设施齐备，条件良好。
4、操作工人已进行安全、技术交底。
六、施工工艺
1、操作流程
套筒准备→滚压机准备→钢筋平头→加工丝头→丝头检验→带帽保护→连接施工→接头检验。
2、施工步骤
①钢筋平头
平头的目的是让钢筋切口端面与母材轴线方向垂直，不得有马蹄形或翘曲，使接头拧紧后能让两个丝头对顶，更好地消除螺纹间隙。
宜采用砂轮切割机或其它专用切断设备。
②加工丝头
a、丝轮与加工直径相适应后，将与钢筋相适应的对刀棒插入滚轧头中心，调整滚丝轮使之与对刀棒相接触，抽出对刀棒，拧紧螺钉，压紧齿圈，使之不得移动。
b、对于固定定位盘的设备根据所加工钢筋直径，调换与加工直径相适应的定位盘（定位盘上打印有加工直径）。
对于可调整定位盘的设备按定位盘刻度调整到相应的刻度，当剥肋刀磨损时还需要进行微调。
c、根据所加工钢筋规格，调整剥肋行程档块的位置，保证剥肋长度达到要求值。
剥肋长度与钢筋规格的关系见下表：
钢筋规格 φ16 φ18 φ20 φ22 φ25 φ28 φ32 φ36 φ40
剥肋长度+2～0 26 29 31 34 36 39 46 51 54
d、根据所加工钢筋规格，调整行程开关压块的位置，保证滚轧螺纹有效长度达到要求值，螺纹有效长度与钢筋规格的关系见表：
钢筋规格 φ16 φ18 φ20 φ22 φ25 φ28 φ32 φ36 φ40
螺纹有效长度+2～0 26 29 31 34 36 39 46 51 54
e、工件装夹：
将待加工的钢筋装卡在定心钳口上，伸出长度应与起始位置的滚轧头剥刀片端面对齐，然后扳动手柄夹紧，在夹紧的同时根据钢筋不同直径调整钢筋端头长度，这是保证钢筋丝牙长度的关键。
f、接通电源，打开冷却水阀门，按下正转起动按钮，即可转动进给手柄，向工件方向进给实现切削，当剥肋长度达到要求时，剥肋刀自动张开，转动手柄继续进给，即可实现滚轧螺纹，当滚丝轮与钢筋接触时一定要用力，并使主轴旋转一周。
轴向进给一个螺距长度，当进给到一定程度后，即可实现自动进给，直到整个滚轧过程完成后自动停车，按下反转起动按钮，即可实现自动退刀。
g、当自动退刀结束后顺时针转动进给手柄，将滚轧头退回到初始位置，此时剥肋刀自动复位。
卸下加工完成的工件即可。
h、滚轧反丝时，先将滚轧头中的滚丝轮任意两个互换位置；再将行程开关压块前后互换位置，并保证行程不变。
i、滚轧反丝时，按下正转起动按钮，转动进给手柄向工件方向进给实现切削，当剥肋长度达到要求时，剥肋刀自动张开，停止进给，此时按下停止按钮停车后，按下反转按钮，滚轧头反向旋转，操纵手柄继续进给，即可滚轧反扣螺纹，当滚丝轮与钢筋接触时，一定要用力，并使主轴转一周，轴向进给一个螺距长度，当进给到一定程度后，即可实现自动进给，直到整个滚轧过程完成后自动停车。
按下正转起动按钮，即可实现自动退刀。
j、钢筋采用的接头型式有标准型、正反丝型和变径型三种，柱子等部位钢筋不带弯钩或一端带弯钩的、安装时起码有一根钢筋能转动的钢筋采用标准型接头，梁等部位钢筋两端不能转动的接头采用正反丝，对柱子钢筋直径有变化的采用径型，由于施工方便程度及质量控制难易程度不同，施工应尽量采用标准接头。
③丝头检验
a、环规检查螺纹长度，误差在范围内为合格；同时用螺纹通止规检查丝头尺寸，通规能旋入，止规不能旋入或不能完全旋入为合格。
b、螺纹的直径检验方法见下表：
序号
检验项目
量具名称
检验要求
1
螺纹牙型及直径
目测、螺纹环规
牙型完整，牙顶宽度大于0.3P的不完整丝扣，累计长度不得
超过两个螺纹周长通端螺纹环规能顺利旋入螺纹
止端螺纹环规允许环规与端部螺纹部分旋合，旋入量不应超过3P（P为螺距）
2
丝头长度
卡尺或专用量规
应满足规定的要求
④带帽保护
a、用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒将钢筋丝头进行保护，防止螺纹被磕碰或被污物污染。
b、按规格型号及类型进行分类码放。
⑤连接施工
a、钢筋就位：
将丝头检验合格的钢筋搬运至待连接处。
b、接头拧紧：
每种规格的接头连接时先用力矩扳手进行样板拧紧，按到达下表的拧紧力矩时进入套筒的丝头数作为后续接头的控制参数。
后续接头使用工作扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧（锁母型接头除外）。
拧紧力矩不应小于下表的规定：
钢筋直径（mm） 16-18 20-22 25 28 32
④带帽保护
a、用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒将钢筋丝头进行保护，防止螺纹被磕碰或被污物污染。
b、按规格型号及类型进行分类码放。
⑤连接施工
a、钢筋就位：
将丝头检验合格的钢筋搬运至待连接处。
b、接头拧紧：
每种规格的接头连接时先用力矩扳手进行样板拧紧，按到达下表的拧紧力矩时进入套筒的丝头数作为后续接头的控制参数。
后续接头使用工作扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧（锁母型接头除外）。
拧紧力矩不应小于下表的规定：
钢筋直径（mm） 16-18 20-22 25 28 32 36-40
拧紧力矩（N·m） 160 230 270 300 320 360
c、作标记：
经拧紧后的钢筋剥肋滚压直螺纹接头应作出标记，与未拧紧的接头区分开，防止出现漏拧现象。
⑥接头检验
a、单边外露丝扣长度不应超过2p。
b、操作者自检：
外观逐个检查，每10个接头用螺纹环规检验一次。
c、质量员抽检：
按同一批内的10%抽检，合格率不低于95%时为整批合格。
七、质量注意事项
1、冷却液体必须使用水溶性乳化冷却液，严禁使用油性冷却液，更不可用普通润滑油。
2、没有冷却液时严禁滚轧加工螺纹。
3、 待加工的钢筋端部应平整，必须用无齿锯下料。
且在端部500mm长度范围内应圆直，不允许弯曲，更不允许将气割或切断机下料的端头直接加工。
4、在初始切削时进给应均匀，切勿猛进，以防刀刃崩裂。
5、滑道及滑块应定期清理并涂油。
6、铁屑应及时清理干净。
7、冷却液体箱半月清理一次。
8、减速器应定期加油，保持规定油位。
9、滚压机应定期进行保养。
10、机床的机壳必须可靠接地后再使用。
11、加工钢筋端头的螺纹时，采用水溶性润滑液，不得使用油性润滑液。
12、连接钢筋时，钢筋规格和连接套的规格必须一致，并确保钢筋和连接套的丝扣干净完好无损。
13、连接钢筋时用普通扳手拧紧，外露有效丝扣牙数在3牙以内，并做好拧紧标记。
14、钢筋弯曲点与接头端头距离大于钢筋直径的10倍，严禁在接头处弯曲。
15、接头套筒处保护层不小于15mm，连接套之间横向间距大于25mm。
16、在钢筋35 d区段范围内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积蓄百分率不宜超过50%。
八、安全注意事项
1、工人进场一定要穿工作服，戴安全帽并系好安全带，不能穿拖鞋进入施工现场。
2、要安全用电，不能擅自动用电器设备及电器箱。
3、严禁在开动机器、正在轧制螺纹以及轧制完毕退刀时，机器未停、戴手套碰钢筋，以免造成事故，违者后果自负。
4、施工完成后要检查机器电源是否关闭，电线是否完好，电器箱门锁是否锁锁好，以免非操作人员擅自开动机器。
5、施工完成后，将施工现场清理干净，做好文明施工方可退场。
九、评定方法
1、接头试件单向拉伸强度应满足规范要求。
2、钢筋母材的性能应符合有关钢材现行标准规定。
3、工艺检验中，6个接头试件的抗拉强度均应符合上表中得规定；当钢筋抗拉强度实测值大于抗拉强度标准值的1.1倍时，对于本工程中钢筋机械连接接头设计为Ⅱ级接头，试件抗拉强度尚应大于等于钢筋抗拉强度实测值的0.09倍。
4、现场检测中，接头试件的抗拉强度按设计要求Ⅱ级接头等级进行评价。
当6个抗拉强度均符合上表中Ⅱ级等级要求时，该验收批评定为合格。
如1个试件的强度不符合要求，应取六个试件进行复检。
复检中如仍有1个试件的强度不符合要求，责该验收批评定为不合格。
5、接头的连接质量
用力矩扳手按下表中规定的接头拧紧值检查连接质量。
抽检的接头应全部合格。
钢筋直径（mm） 16-18 20-22 25 2832 36-40
拧紧力矩（N·m） 160 230 270 300 320 360
6、连接钢筋时，应检查钢筋连接套筒的出厂合格证。
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