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2021-年产4万吨耐热、高强度铝合金圆杆项目房屋建筑工程钢筋连接施工方案

滇建八QC04

云南铝业股份有限公司

年产4万吨耐热、高强度铝合金圆杆项目房屋建筑工程钢筋连接施工方案

审定实施人员:

审核人员:

编制人员:

编制单位:云南工程建设总承包公司五处

编制时间:二00八年一月十七日

发放号:000

一、工程概况

云南铝业股份有限公司年产4万吨耐热、高强度铝合金圆杆项目房屋建筑工程位于呈贡铝业股份公司厂区内。

铝合金圆杆车间工程基础为现浇钢筋砼独立柱基,局部为人工挖孔桩基础,主跨及偏跨1-13轴为钢筋砼排架结构,主跨跨度27米,偏跨1-13轴跨度18M,主跨柱顶标高14.7M,偏跨1-13轴柱顶标高9.1米,全长149.96米,预制钢筋砼排架柱,柱距6米,预制钢筋砼吊车梁,钢屋架,钢天窗,钢墙檩,铝瓦屋面及铝瓦墙面(1.2M米以下为240厚的MU多孔砖,M7.5砂浆砌筑);偏跨13-26轴为钢筋砼框架结构,填充墙体为240厚的MU多孔砖,M7.5砂浆砌筑。本工程总建筑面积6891M2,工程抗震设防烈度为8度。

现浇梁水平钢筋接头采用闪光对焊,现浇柱纵向钢筋接头采用电渣压力焊,预制柱的受力筋≤φ25的主筋采用闪光对焊接头,>φ25的主筋采用直螺纹连接,吊车梁受力筋采用通长钢筋,不得有焊接接头。当采用焊接时,同一焊接区段内(35d,且不小于500mm)接头面积百分率不大于50%。当采用搭接接头时,同一搭接区段内(1.3L)接头面积百分率应符合:梁类、板类构件,不宜大于25%,柱类构件不宜大于50%。

二、材料

1、工程所用的焊接钢筋应符合国家标准的规定。

2、本工程使用的焊接钢筋规格、型号、化学成分、力学性能等必须与设计提出的要求相符合。

3、在电渣压力焊中所用的焊剂,可采用HJ431焊剂。

4、凡施焊的各种钢筋、钢板均应有质量证明书;焊条、焊剂应有产品合格证。

5、钢筋进场时,应按现行国家标准中的规定,抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准规定。

6、各种焊接材料应分类存放、妥善管理,应采取防止锈蚀、受潮变质的措施。

7、氧气的质量应符合现行国家标准《工业用氧》GB/T3863的规定,其纯度应大于或等于99.5%,乙炔的质量应符合现行国家标准《溶解乙炔》GB6819的规定,其纯度应大于或等于98.0%。液化石油气应符合现行国家标准《液化石油气》GB11174或《油气田液化石油气》GB9052.1的各项规定。

三、钢筋焊接

(一)焊接闪光对焊

1、将两钢筋安放成对接形式,利用电阻热使接触点金属熔化,产生强烈飞溅,形成闪光,迅速施加顶锻力完成的一种压力焊方法,即闪光对焊。

2、焊接工艺宜按下列规定选择:

(1)、当钢筋直径较小,钢筋牌号较低,在下表的规定范围内,可采用“连续闪光焊”;

连续闪光焊钢筋上限直径

焊机容量(KV.A)

钢筋牌号

钢筋直径(mm)

160

(150)

HPB235

HRB335

HRB400

RRB400

20

22

20

20

100

HPB235

HRB335

HRB400

RRB400

20

18

16

16

80

(75)

HPB235

HRB335

HRB400

RRB400

16

14

12

12

40

HPB235

Q235

HRB335

HRB400

RRB400

10

(2)、当超过表中规定,且钢筋端面较平整,宜采用“预热闪光焊”;

(3)、当超过表中规定,且钢筋端面不平整,应采用“闪光-预热闪光焊”。

3、连续闪光对焊的工艺过程

施焊前,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,就以一定的压力迅速进行预锻,先带电顶,再无电顶锻到一定长度,焊接接头即告完成。

4、钢筋在焊接中为获得良好的对焊接头,应合理选择焊接参数。焊接参数为以下五条:

(1)、调伸长度:调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关,应使接头能均匀加热,并使钢筋顶锻时不致于发生旁弯。调伸长度取值:HPB235级钢筋为0.75-1.25d, HRB335与HRB400级钢筋为1.0-1.5d,直径小的钢筋取大值.

(2)、闪光留量与闪光速度:闪光留量的选择,应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀,关达到足够的温度。闪光留量取值:连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和,另加8mm。

闪光速度由慢到快,开始时近于零,而后约1mm/s,终止时达到1.5-2 mm/s。

(3)、预热留量时与预热频率:钢筋预热程度应使接头充分加热,以扩大接头处加热范围,减少温度梯度。

(4)、顶锻留量,顶锻速度和顶锻压力:顶锻留时应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形,顶锻留量4-10mm,直径大的钢筋取大值。

顶锻速度越快越好,在顶锻开始的0.1s应将钢筋压缩2-3,使焊口迅速闭合不致氧化,而后断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束。

顶锻压力应足以将全部的熔化金属从接头内挤出,而且还要使邻近接头处(约10mm)的金属产生适当的塑性变形。

(5)、变压器级次:变压器级次用以调节焊拉接电流大小。钢筋级别高或直径大,其级次要高。焊接时如火花过大并有强烈声响,应降低变压器级产供次,当电压降低5%左右,应提高变压器级次1级。

5、对焊注意事项

(1)、对焊前应清除钢筋端头约150mm范围内的蚀锈、污泥等,以免夹具和钢筋间接触不良而引起“打火”。此处,如钢筋端头有弯曲,应预调直或切除。

(2)、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)进行冷弯试验,合格后,才能成批焊接。

(3)、夹紧钢筋时,应使两钢筋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。

(4)、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,平稳地取出钢筋,以免引起接头弯曲。

(5)、焊接好的钢筋应自然冷却,不得骤然冷却。

6、质量检验

(1)、取样数量:

纵向受力钢筋焊接接头外观检查时,每一检验批中应随机抽取10%的焊接接头。

a、在同一台班内,由同一焊工完成的300个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少,可在一周之内累计计算;累计仍不足300个接头时,应按一批计算;

b、力学检验时,应从每批接头中切取6个接头,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲试验。

(2)外观检查

a、接头处不得有横向裂纹

b、与电极接触处的钢筋表面,不得有明显烧伤。

c、接头处的弯折角不得大于3度。

d、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,同时不得大于2mm。

7、安全措施

(1)、雨季施工,施工现场应搭设临时工棚,棚内严禁堆放易燃易爆物品;

(2)、钢筋焊接场应配备电箱;

(3)、焊机应设在干燥的地方,平稳牢固,要有可靠的接地装置,导线绝缘良好;

(4)、焊接前,应根据钢筋截面调整电压,发现焊头漏电,应立即更换,禁止使用;

(5)、操作时应戴防护眼镜和手套;

(6)、操作人员应进行专门培训,持证上岗。

(二)、钢筋电渣压力焊

1、电渣压力焊

将两根钢筋安放成竖向对接形式,利用焊接电流通过两根钢筋端面间隙,在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,熔化钢筋,加压完成的一种压焊方法。

2、电源

电渣压力焊可采用交流或直流焊接电源,焊机容量根据所焊钢筋直径选定。

3、焊接夹具有刚度,在最大允许荷载下应移动灵活操作便利,焊剂筒的直径应与所焊钢筋直径相适应。电压表、时间显示器应配备齐全。

4、电渣压力焊工艺过程应符合下列要求:

(1)、焊接夹具的上下钳口应夹紧于上、下钢筋上,钢筋一经夹紧,不得晃动。

(2)、引弧可采用直接引弧法,或铁丝圈(焊条芯)引弧法。

(3)、引燃电弧后,应先进行电弧过程,然后加快上钢筋下送速度,使钢筋端面与液态渣池接触,转变为电渣过程,最后在断电的同时,迅速下压上钢筋,挤出熔化金属和溶渣。

(4)、接头焊毕,应稍作停歇,方可回收焊剂和卸下焊接夹具,敲去渣壳后,四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于4mm。

5、电渣压力焊焊接参数应包括焊接电流,电压和通电时间,采用HJ431焊剂时,宜符合下表规定。采用专用焊剂或自动电渣压力焊机时,应根据焊剂或焊机使用说明书中推荐数据,通过试验确定。不同直径钢筋焊接时,上下两钢筋轴线应在同一直线上。

电渣压力焊焊接参数

钢筋直径

(mm)

焊接电流

(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t 2

14

200-220

35-45

18-22

12

3

16

200-250

14

4

18

250-300

15

5

20

300-350

17

5

22

350-400

18

6

25

400-450

21

6

28

500-550

24

6

32

600-650

27

7

5、在焊接生产中焊工应进行自检,当发现偏心、弯折、烧伤等焊接缺陷时,宜按焊接电流、电压、通电时间等查找原因和采取措施,及时消除。

6、质量检验

纵向受力钢筋焊接接头外观检查时,每一检验批中应随机抽取10%的焊接接头。

在现浇钢筋砼结构中,应以300个同牌号钢筋接头作为一批;在房屋结构中,应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋接头作为一批;当不足300个接头时,仍应作为一批。每批随机切取3个试件做拉伸试验,且应按下列规定抽取试件。

(2)、电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求:

a、四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于4mm;

b、钢筋与电级接触处,应无烧伤缺陷;

c、接头处的弯折角不得大于3度;

d、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm。

(三)直螺纹接头

1、钢筋剥肋滚压直螺纹套筒连接即采用钢筋剥肋滚丝机先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后,使钢筋滚丝前的柱直径达到同一尺寸,然后再进行螺纹滚压成型。

2、材料

工程中应用滚压直螺纹接头时,该技术提供单位应提交有效的形式检验报告。

连接套筒应有出厂合格证,钢筋滚压直螺纹加工应有检验记录。

3、接头应用

(1)、受力钢筋剥肋滚压直螺纹钢筋接头的位置应相互错开,在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍区段范围内,有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率应符合下列规定:

a、受拉区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%;

b、在受拉区的钢筋受力小的部位,接头百分率可不受限制;

c、接头宜避开有抗震设备要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区;当无法避开时,接头的百分率不宜超过50%;

d、受压区和装配式构件中钢筋受力较小的部位,接头百分率可不受限制;

e、当对具有钢筋接头的构件进行试验并取得可靠数据时,接头的应用范围可根据工程实际情况进行适当调整。

f、剥肋滚压直螺纹钢筋接头可用于不同直径钢筋连接。

(2)、钢筋接头的砼保护层厚度宜满足现行国家标准《砼结构设计规范》中受力钢筋砼保护层最小厚度的要求,且不得小于15mm。

4、施工

(1)、施工准备

a、凡参加接头施工的操作工人、技术管理和质量管理人员,均应参加技术培训。操作工人应经考核合格后方可持证上岗。

b、钢筋应先调直再加工,切口端面应与钢筋轴线垂直,端头弯曲、马蹄严重的应切去。

(2)、剥肋滚压直螺纹钢筋加工

钢筋滚丝应注意滚丝轮的螺距应与钢筋直径的变化保持统一,根据不同直径的钢筋调整不同的滚压螺纹直径和滚压长度。检验合格的丝头,立即将一端丝头部分盖上保护帽,另一段拧上相同规格的套筒,存放整齐备用。

(3)、钢筋连接

a、连接钢筋时,钢筋规格和连接套的规格应一致,钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损;

b、采用预埋接头时,连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套的钢筋应固定牢,连接套筒的外露端应有保护盖;

c、钢筋连接之前,先将钢筋丝头上的塑料保护帽及连接套筒上的塑料密封盖取下并回收,检查钢筋的规格是否与连接套筒一致,检查钢筋丝头是否完好,如有杂物或锈蚀应用钢刷清理干净。

d、把已经拧好套筒的一端拧到被连接的钢筋上,然后用扳手将连接的两根钢筋拧紧。

接头拧紧力矩值

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

e、剥肋滚压直螺纹钢筋接头的连接,宜用把手长度不小于40cm的管钳拧紧,并使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。

f、拼接完成后,套筒每端不得有两扣以上的完整丝扣外露,加长型接头的外露丝扣数不受限制,但应另有明显标记,以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。

5、质量检验

同一施工条件下采用同一批材料的同等、同型式、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验与验收,不足500个也作为一个验收批,对接头的每一验收批,必须在工程结构上随机截取3个接头试件作抗拉强度试验。如3个接头试件的抗拉强度有1个不符合要求,应再取6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,则该验收批评为不合格。

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