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钢筋焊接与机械连接作业指导书

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2020年4月19日
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目 录
一、编制依据 2
二、工程项目 2
三、钢筋原材 2
四、钢筋焊接工程 2
4.1 纵向钢筋连接 2
4.2 预埋件焊接 3
五、机械连接工程 4
5.1 接头使用规定 4
5.2 剥肋滚压螺纹加工 4
5.3 现场连接 5
5.4 接头检验 6
六、安全文明施工措施 7
附:OSH危害辩识与危险评价程序一览表 8

一、编制依据
本作业指导书编制依据主要有:
1)新疆电力设计院红雁池电厂2x300MW技改工程施工图。
2)<钢筋焊接及验收规程>JGJ18- ;
3)<钢筋机械连接通用技术规程>JGJ107- ;
4)<电力建设施工质量验收及评定规程 第1部分:土建工程>DL＼T 5210.1- ;
5)<混凝土结构工程施工质量验收规范>GB50204-
6)<钢筋焊接接头试验方法标准>JGJ/T27-
7)<滚轧直螺纹钢筋连接规程>JG163-
二、工程项目
本作业指导书所涉及的主要工程项目包括除氧煤仓间结构、汽机房A排结构、汽机基础结构、锅炉基础结构及烟囱工程的钢筋焊接及机械连接工程。
三、钢筋原材
本工程用钢筋为Ⅰ级HPB235、Ⅱ级HRB335。
所用钢筋需有材质证明书,钢筋型号、类别、物理性能在经过复试,合格后方可使用。
四、钢筋焊接工程
4.1 纵向钢筋连接
钢筋接头位置首先应遵循设计图纸。当设计无具体要求时,应严格按照规范要求进行。
钢筋连接接头宜设置在受力较小处,同一钢筋应少设置接头且接头位置应相互错开, 接头错头长度≥35d。
钢筋接头百分率:对于梁、板及墙类构件,不宜大于25%,对于柱类构件不宜大于50%。
1)闪光对焊:
施焊前进行焊前练习,并按需焊钢筋规格分别做焊前练习试件进行力学试验,合格后方可正式施焊。
本工程选用闪光-预热闪光焊,即:一次闪光-预热-二次闪光-顶锻。焊接时合理选用焊接参数:调伸长度为1～1.5d;烧化留量为8～10mm;闪光速度由慢到快,约1mm/s,最后达1.5～2mm/s;预热留量为2～7mm;预热频率1～2次/s;顶锻留量为4～10mm;顶锻速度越快越好,顶锻压力以将全部的金属熔液挤出且使邻近接头处的金属产生适当的塑性变形为宜。
焊接完毕后,接头分批进行质量检验及外观检查与力学性能试验,在同一台班内,由同一焊工完成的300个同牌号、同直径的钢筋焊接接头应作一批。当同一台班内焊接的接头数量较少,可在一周内累计计算,累积仍不足300个接头时,应按一批计算。外观检查从每批接头中抽查10％,且不少于10 个,外观质量:接头处无横向裂纹;与电极接触处的钢筋表面无明显烧伤;接头处的弯折角度小于4°;接头处钢筋轴线位移小于0.1d,且小于2mm。力学试验时,从每批接头中随机切取6个试件,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲试验。焊接合格率100％。
2)坡口平焊:
钢垫板的长度40～60mm,厚度为4～6mm,宽度为钢筋直径加10mm。钢筋的V形坡口角度为55°～65°。
施焊前进行焊前练习,并按需焊钢筋规格分别做焊前练习试件进行力学试验,合格后方可正式施焊。
焊接时根据钢筋的规格合理选用焊条型号及焊接参数。焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢板之间均完全熔合,焊接过程中经常除渣,钢筋与钢垫板之间加焊2~3层侧面焊缝。

焊接完毕后进行外观质量自检:焊缝表面应平整,钢筋咬边深度≤5mm,钢筋接头处弯折≤4°,钢筋轴线偏移≤0.1倍钢筋直径且≤2mm。
自检合格后,取样规则:在现浇砼结构中以300个同牌号、同形式接头作为一批,在房屋结构中,应在不超过二楼层300个同牌号、同形式接头作为一批。随机抽取3个接头进行力学试验。焊接合格率100％。
4.2 预埋件焊接:
本工程预埋件焊接分为T型焊、弯折锚筋与钢板搭接焊、穿孔塞焊。
当锚筋直径(d)≤20mm时,采用T型焊;当锚筋直径(d)≥20mm时,采用穿孔塞焊。若因施工条件限制必须采用手工焊时,必须严格保证焊接质量。
预埋件焊接前必须进行焊前练习,并按焊接形式与需焊锚筋规格分别做焊前练习试件进行力学试验,合格后方可正式施焊。
采用T型焊时,焊缝焊脚:对于Ⅰ级钢筋不得小于0.5倍钢筋直径,对Ⅱ级钢筋不得小于0.6倍钢筋直径。
弯折锚筋与钢板搭接焊时:锚筋的弯折角度为150～450,且弯折点距焊缝＞30mm且大于2d(钢筋直径)。
采用穿孔塞焊时:钢板孔洞应做成喇叭口,其内径直径比锚筋直径大4mm,倾斜角为45°,焊接时钢筋缩进2mm。
焊接材料(焊条、焊剂、焊丝)应按牌号、规格分别存放在具有保温、干燥条件的仓库内。焊条在使用前应按产品说明书所规定的温度与时间进行烘干;在达到规定烘烤时间之后,放入100℃左右的低温烘箱内保存;不允许在规定烘干温度下长期保温。焊接时根据焊接形式及钢筋的规格合理选用焊条型号,库房应做好焊条的领用记录及烘烤记录,领用的焊条必须放入保温筒内以便使用。
穿孔塞焊时选用E507焊条,T型焊及搭接焊时选用E4303焊条。
焊接时,引弧应在钢板或形成的焊缝部位,不得烧伤钢筋。施焊中,电流不宜过大,不得使钢筋咬边或烧伤。焊缝根部、钢筋与钢板之间均完全熔合,焊接过程中经常除渣。
焊接过程中,几个接头应交替施焊,避免因钢板局部受热产生变形致使钢板翘曲变形。
焊接完毕后进行班组自检,从同一台班内完成的同一类型埋件中抽查10％,且不少于10件进行外观检查:穿孔塞焊焊缝表面应平整,局部下凹不大于1mm;焊缝不得有裂纹;钢筋咬边深度≤5mm;焊缝表面气孔不得多于3个,且气孔直径小于1.5mm;钢筋相对钢板的直角偏差不大于4°。
埋件焊接完毕在安装前当进行力学性能试验。以300件(可一周内累计计算)同类型埋件作为一批,随机抽取3个试件进行拉伸试验。焊接合格率100％。
五、机械连接工程
本工程采用剥肋滚轧直螺纹钢筋接头,接头等级为Ⅰ级。
5.1 接头使用规定
1)接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位,在同一连接区段内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、柱端箍筋加密区,当无法避开时接头百分率不大于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)当设计有规定时按设计要求留设接头位置和控制接头百分率。
5.2 剥肋滚压螺纹加工
采用钢筋剥肋滚丝机(型号:GHG40),先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸,然后再进行螺纹滚压成型。
剥肋滚丝头加工尺寸应符合表1的规定。丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2,其公差为+2P(P为螺距)。
剥肋滚丝头加工尺寸(mm) 表1
规格
剥肋直径
螺纹尺寸
丝头长度
完整丝扣圈数
16
15.1±0.2
M16.5×2

22.5
≥8
18
16.9±0.2
M19×2.5
27.5
≥7
20
18.8±0.2
M21×2.5
30
≥8
22
20.8±0.2
M23×2.5
32.5
≥9
25
23.7±0.2
M26×3
35
≥9
28
26.6±0.2
M29×3
40
≥10
32
30.5±0 .2
M33×3
45
≥11
36
34.5±0.2
M37×3.5
49
≥9
40
38.1±0.2
M41×3.5
52.5
≥10
操作工人应按表1的要求检查丝头加工质量,每加工10个丝头用通、止环规检查一次。经自检合格的丝头,应由质检员随机抽样进行检验,以一个工作班内生产的丝头为一个验收批,随机抽样10%,且不得少于10个。当合格率小于95%时,应加倍抽检,复检中合格率仍小于95%时,应对全部钢筋丝头逐个进行检验,切去不合格丝头,查明原因,并重新加工螺纹。
5.3 现场连接
1)连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。
2)采用预埋接头时,连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢靠,连接套筒的外露端应有保护盖。
3)滚压直螺纹接头应使用扭力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,接头拧紧力矩应符合表2的规定扭力扳手的精度为±5%。
直螺纹接头拧紧力矩值 表 2
钢筋直径(mm)
16~18
20~22
25
28
32
36~40
拧紧力矩(N·m)
100
200
250
280
320
350
4)经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记,单边外露丝扣长度不应超过2P。
5)根据待接钢筋所在部位及转动难易情况,选用不同的套筒类型,采取不同的安装方法,见图1~图4。
图1 标准型接头安装
图2 正反丝扣型接头安装

图3 变径型接头安装

图4 可调型接头安装
5.4 接头检验
工程中应用滚压直螺纹接头时,技术提供单位应提交套筒材质合格证书、有效的型式检验报告。
1)钢筋连接作业开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求:
1、每种规格钢筋的接头试件不应少于3根;
2、接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;
3、3根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值,同时尚应不小于0.95倍钢筋母材的实际抗拉强度。
2)现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。对接头有特殊要求的结构,应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。
3)用扭力扳手按表2规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。抽检数量为:梁、柱构件按接头数的15%,且每个构件的接头抽检数不得少于一个接头,基础、墙、板构件每100个接头作为一个验收批,不足100个也作为一个验收批,每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格;如有一个接头不合格,则该验收批接头应逐个检查并拧紧。
4)直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验。
在现场连续检验十个验收批,其全部单向拉伸试验一次抽样合格时,验收批接头数量可扩大为1000个。
5)对每一验收批,应在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。当3个试件抗拉强度均不小于A级接头的强度要求时,该验收批判为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求,则应加倍取样复验。
滚压直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种:钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中滑脱,只要满足强度要求,任何破坏形式均可判断为合格。
六、安全文明施工措施
(1)焊工必须持证上岗。
(2)钢筋焊接按规程进行,严禁违章操作。
(3)所有机具现场标识,挂设安全操作牌。
(4)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,都应可靠接地绝缘。
(5)焊工必须穿戴防护面具。闪光对焊焊工要带无色玻璃眼镜,电弧焊焊工要戴防护面罩。施焊时,焊工应立在干木垫或其它绝缘垫上。
(6)闪光对焊机上方搭设防护棚,防止火花飞溅。
(7)焊接作业10m范围内,严禁堆放易燃易爆物品,同时配备消防器材以免引起火灾。
(8)进入施工现场的人员必须戴好安全帽,高空作业人员必须正确拴戴好安全带并配备工具袋。
(9)施工场地应悬挂安全标志牌,张贴各种安全标语等。
(10)为了做好安全文明施工,制作场地应设置废旧材料堆放区,并应及时清除所收集的废料。
(11)垂直运输施工材料时,下方采取警戒隔离措施并派专人指挥、监护。
(12)上下交叉的工作面,必须采取隔离防护措施,所使用的工器具须有防坠落措施。
(13)跳板应搭设平稳、牢固,两端应用铅丝捆牢;
(14)节约用料,作到工完、料尽、场地清;
未尽事宜,严格按照<电力建筑安全工作规程>及<职业、安全、卫生与环境管理程序文件>中的各项规章制度执行。
附:OSH危害辩识与危险评价控制措施
OSH危害辩识与危险评价控制措施

序号
作业活动
危险因素
可能导致的事件
控制计划
责任人
1
钢筋焊接作业
焊机绝缘不良
触电
专业电工加强巡查监督,并作好记录,作业人员爱护设备,发现问题及时汇报、处理
梁寿中、陆忠义
2
钢筋焊接作业
钢筋抬放不合理
碰伤
加强安全技术交底、规范操作
梁寿中、陆忠义
3
钢筋焊接作业
焊接场未使用防火材料
火灾
焊接场地均采用防火材料
梁寿中、陆忠义
4
钢筋焊接作业
电源箱未上锁
触电
电源箱上锁
梁寿中、陆忠义
5
钢筋焊接作业
焊接时调整电流
触电
作业时必须穿绝缘鞋、戴专用绝缘手套
梁寿中、陆忠义
6
钢筋焊接作业
对焊时未戴眼镜
烫伤
操作时佩戴防护眼镜
梁寿中、陆忠义
7
钢筋焊接作业
电弧焊时未戴面罩
弧光伤害
佩戴面罩
梁寿中、陆忠义
8
钢筋焊接作业
电弧焊机接地不良
触电
应安装保护接地线
梁寿中、陆忠义
9
钢筋机械连接
高处作业未正确使用安全”三宝”
高空坠落
检查”三宝”,加强安全教育
梁寿中、陆忠义

环境因素控制措施

环境因素
工序流程
环境影响
现有防范措施
梁寿中、陆忠义
噪音污染
施工机械、机具运转
轻微
定时作业、个体防护
梁寿中、陆忠义
土地污染
套丝机漏油
轻微
加强维护,及时清理漏油
梁寿中、陆忠义
废物管理
钢筋加工剩余料
轻微
集中堆放、统一处理
梁寿中、陆忠义
大气排放
焊接作业产生的烟尘
轻微
加强焊接机具检查维护,不符合国标不使用
梁寿中、陆忠义