钢筋焊接作业指导书

钢筋焊接作业指导书

1、目的/适用范围

为确保工程质量和工期，实施本作业指导，在施工过程中对焊接这个特殊工序进行监控，确保该过程处于受控状态。

本作业指导书适用于明挖车站主体、附属结构施工过程中所有焊接作业。

2、技术标准

该特殊工序所采用的技术标准有：

（1）《地铁设计规范》（GB50157 —2003）

（2）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）（3）《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001，J119-2001）

（4）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

（5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

3、焊接作业分类

适用于本工程的焊接作业内容有两部分：手工电弧焊、闪光对焊；以下作业指导内容据此分别编写。

4、手工电弧焊

4．1施工准备

4．1．1材料要求

(1)钢筋

钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。预埋件的锚爪应用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。钢筋应无老锈和油污。

(2)钢材

预埋件的钢材不得有裂缝、锈蚀、斑痕、变形，其断面尺寸和机械性能应符合设计要求。

(3)焊条

焊条的牌号采用E43型，质量应符合以下要求：

①药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷，并不得有肉眼看得出的偏心度。

②焊接过程中，电弧应燃烧稳定，药皮熔化均匀，无成块脱落现象。

③焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用。

④焊条必须有出厂合格证。

4．1．2主要机具设备

电弧机、焊接电缆、电焊钳、面罩、堑子、钢丝刷、锉刀、榔头、

钢字码等。

4．1．3作业条件

⑴焊工必须持有考试合格证。

⑵帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定（见附表一、附表二）。

⑶电源应符合要求。

⑷作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电、中毒及火灾等事故。

⑸熟悉图纸，做好技术交流。

4．2施工操作工艺

⑴工艺流程

→→→→→→

⑵检查电源、焊机及工具。焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋。

⑶选择焊接参数。根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径、焊接层数和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。

⑷试焊、做模拟试件。在每批钢筋正式焊接前，应焊接3个模拟试件做拉力试验，经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。

⑸施焊操作：

①引弧：带有垫板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋垫板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝的部位，防止烧伤主筋。

②定位：焊接时应先焊定位点再施焊。

③运条：运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。

④收弧：收弧时，应将熔池填满，拉灭电弧时，应将熔池填满，注意不要在工作表面造成电弧擦伤。

⑤多层焊：如钢筋直径较大，需要进行多层施焊时，应分层间断施焊，每焊一层后，应清渣再焊接下一层。应保证焊缝的高度和长度。

⑥熔合：焊接过程中应有足够的熔深。主焊缝与定位焊缝应结合良好，避免气孔、夹渣和烧伤缺陷，并防止产生裂缝。

⑦平焊：平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象，防止熔渣流到铁水前面。熔池也应控制成椭圆形，一般采用右焊法，焊条与工作表面成70°。

⑧立焊：立焊时，铁水与熔渣易分离。要防止熔池温度过高，铁水下坠形成焊瘤，操作时焊条与垂直面形成60°～80°角。使电弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道时，应压住电弧向上运条，同时作较小的横向摆动，其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。

⑨横焊：焊条倾斜70°～80°，防止铁水受自重作用坠到下坡口上。

运条到上坡口处不作运弧停顿，迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作，依次均速进行焊接。

⑩仰焊：仰焊时宜用小电流短弧焊接，熔池宜薄，且应确保与母材熔合良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条与焊接方向成80°～90°角。其余各层焊条横摆，并在坡口侧略停顿稳弧，保证两侧熔合。

○11 钢筋帮条焊：

A 钢筋帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋。钢筋帮条焊宜采用双面焊，不能进行双面焊时，也可采用单面焊，帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其帮条长度l见下表。如帮条级别与主筋相同时，帮条的直径可以比主筋直径小一个规格。如帮条直径与主筋相同时，帮条钢筋可比主筋低一个级别。

钢筋帮条长度表

注：d为主筋直径

B 钢筋帮条接头的焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d。

C 钢筋帮条焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：

a 两主筋端头之间，应留2～5mm的间隙。

b 帮条与主筋之间用四点定位固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。

c 焊接时，引弧应在帮条的一端开始，收弧应在帮条钢筋端头上，弧坑应填满。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。

○12钢筋搭接焊：

A 钢筋搭接焊：适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋。焊接时，宜采用双面焊，不能进行双面焊时，也可采用单面焊，搭接长度l 应与帮条长度相同，

B 搭接接头的焊缝厚度h 应不小于0.3d，焊缝宽度b 不小于0.7d

C 搭接焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：

a 搭接焊时，钢筋应预弯，以保证两钢筋的轴线在一轴线上。

在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，如钢筋预弯确有困难，可适当预弯。

b 搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离搭接端部20㎜以上。

c 焊接时，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。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。

○13预埋件T形接头电弧焊：预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种，焊接时，应符合下列要求：

A 钢板厚度δ不小于0.6d，并不宜小于6㎜。

B 钢筋应采用Ⅰ、Ⅱ级。受力锚固钢筋直径不宜小于8mm，构造锚固钢筋直径不宜小于6mm。锚固钢筋直径在6~25mm以内，可采用贴

角焊；锚固钢筋直径为20~32mm时，宜采用穿孔塞焊。

C 采用Ⅰ级钢筋时，贴角焊缝焊脚K 不小于0.5d；采用Ⅱ级钢筋时，焊缝焊脚k 不小于0.6d。

D 焊接电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。

○14钢筋与钢板搭接焊：钢筋与钢板搭接焊时，Ⅰ级钢筋的搭接长度l 不小于4d。Ⅱ级钢筋的搭接长度l 不小于5d，焊缝宽度b不小于0.5d，焊缝厚度h不小于0.35d。

○15在装配式框架结构的安装中，钢筋焊接应符合下列要求。

A 两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲击。如冷弯矫正有困难，可采用氧乙炔焰加热后矫正，加热温度不得超过850℃，避免烧伤钢筋。

B 焊接时，应选择合理的焊接顺序，对于柱间节点，可对称焊接，以减少结构的变形。

4．3、质量标准

4．3．1保证项目

⑴钢筋的品种和质量，焊条的牌号、性能及接头中使用的钢板和型钢，均必须符合设计要求和有关标准的规定。

注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。

检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。

⑵钢筋的规格、焊接接头的位置，同一截面内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。

检验方法：观察或尺量检查。

⑶弧焊接头的强度检验必须合格。

从成品中每批切取3个接头进行抗拉试验。对于装配式结构节点的钢筋焊接接头，可按生产条件制作模拟试件。

在工厂焊接条件下，以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式）为一批。

在现场安装条件下，每一至二结构层中以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式、同焊接位置）作为一批，不足300个时，仍作为一批。

检验方法：检查焊接试件试验报告单，钢筋电弧焊接头拉伸试验结果应符合下列要求：

①3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；余热处理Ⅲ级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧Ⅲ级钢筋规定的抗拉强度570MPa；

②3个接头试件均应断于焊缝之外，并应至少于2个试件呈延性断裂；当试验结果，有1个试件的抗拉强度小于规定值，或有1个试件断

于焊缝，或有2个试件发生脆性断裂时，应再取6个试件进行复验。复验结果当有1个试件抗拉强度小于规定值，或有1个试件断于焊缝，或有3个试件呈脆性断裂时，应确认该批接头为不合格品。

4．3．2基本项目

操作者应在接头清渣后逐个检查焊件的外观质量，其检查结果应符合下列要求：

⑴焊接表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。

⑵接头处不得有裂纹。

⑶咬边深度、气扎、夹渣的数量和大小，以及接头尺寸偏差，不得超过下表所规定的数值。外观检查不合格的接头，经修整或补强后可提交二次验收。检验方法：目测或量测。

钢筋电弧接头尺寸偏差及缺陷允许值（mm）

注：①d为钢筋直径。

②负温下，咬边深度不大于0.2mm。

4．4成品保护

注意对已绑扎好的钢筋骨架的保护，不乱踩乱拆，不粘油污，在施工中拆乱的骨架要认真修复，保证钢筋骨架中各种钢筋位置正确。

4．5应注意的质量问题

⑴检查帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移，以及钢材表面质量情况，不符合要求时不得焊接。

⑵搭接线应与钢筋接触良好，不得随意乱搭，防止打弧。

⑶带有钢板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝部位，不得随意引弧，防止烧伤主筋。

⑷根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，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。

⑸焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满。

5、钢筋闪光对焊

本工艺适用于Ⅰ~Ⅱ级钢筋接长及预应力钢筋与螺丝端杆的对焊焊

接。

5．1施工准备

5．1．1材料要求

钢筋用Ⅰ~Ⅱ级各种规格钢筋，具有出厂合格证，进场后经物理性能检验符合有关标准和规范的要求。

5．1．2主要机具设备

常用对焊机有UN1-25、UN1-50、UN1-75、UN1-100、UN1-150、UN17-150-1等型号，根据钢筋直径和需用功率选用。

5．1．3作业条件

⑴对焊机检修完好，对焊机容量、电压，符合要求并符合安全规定。

⑵电源已具备，电流、电压符合对焊要求。

⑶钢筋焊接部位经清理，表面平整、清洁，无油污、杂质等。

⑷操作人员经培训、考核，需持证上岗。

5．2施工操作工艺

⑴根据钢筋品种、直径和所用对焊机功率大小，可选用连续闪光焊、预热闪光焊、闪光－预热－闪光等对焊工艺。对于可焊性差的钢筋，对焊后宜采用通电热处理措施，以改善接头塑性。

①连续闪光焊

工艺过程包括：连续闪光和顶锻。施焊时，先闪合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，促使钢筋间隙中产生闪光，接着徐徐移动钢筋，使两钢筋端面仍保持轻微接触，形成连续闪光过程。当闪光达到规定程度后（烧平端面，闪掉杂质，热至熔化），即以适当压力迅速进行顶锻挤压，焊接接头即告完成。本工艺适于对焊直径18mm以下的Ⅰ~Ⅱ级钢筋。

②预热闪光焊

工艺过程包括：一次闪光预热；二次闪光、顶锻。施焊时，先一次闪光，将钢筋端面闪平；然后预热，方法是使两钢筋端面交替地轻微接触和分开，使其间隙发生断续闪光来实现预热或使两钢筋端面一直紧密接触，用脉冲电流或交替紧密接触与分开，产生电阻热（不闪光）来现实预热。二次闪光与顶锻过程同连续闪光。本工艺适于对焊直径20mm 以上的Ⅰ~Ⅱ级钢筋。

③闪光－预热－闪光焊

工艺过程包括：一次闪光、预热；二次闪光及顶锻。施焊时，首先一次闪光，使钢筋端部闪平，然后预热，使两钢筋端面交替地轻微接触和分开，使其间隙发生断续闪光来实现预热；二次闪光与顶锻过程同连续闪光焊。本工艺适于对焊直径20mm以上Ⅰ~Ⅱ级钢筋。

⑵为保证质量，应选用恰当的焊接参数，包括：闪光留量、闪光速

度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力、调伸长度及变压器级次等，如采用预热闪光焊还需增加预热留量。常用Ⅰ、Ⅱ级钢筋连续闪光对焊参数见下表。可根据钢筋级别、直径、焊机特性、气温高低、实际电压以及所选焊接工艺等进行选择，在试焊后修正。一般闪光速度开始时近于零，而后约1mm/s，终止时约1.5~2mm/s；顶锻速度开始的0.1s应将钢筋压缩2~3mm，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。

Ⅰ级钢筋连续闪光对焊参数

②Ⅱ级钢筋连续闪光焊参数也可参考该表，但调伸长度宜为1.25~1.5d；

③采用其他型号对焊机时，变压器级次通过试验后确定。

Ⅱ级钢筋预热闪光对焊参数

注：①为钢筋端部不平时，两钢筋端部凸出部分长度；

②Ⅰ级钢筋预热闪光焊参数也可参考Ⅱ级钢筋预热闪光焊参数，但调伸长度宜为0.75d。

⑶焊接前应检查焊机各部件和接地情况，调整变压器级次，开放冷却水，合上电闸，始可工作。

⑷钢筋端头应顺直，150mm范围内的铁锈、污物等应清除干净，两钢筋轴线偏差不得超过

0.5mm

⑸对Ⅱ级钢筋采用预热闪光焊时，应做到一次闪光，闪平为准；预热充分，频率要高；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程快而有力。对Ⅳ级钢筋，为避免过热和淬硬脆裂，焊接时，要做到一次闪光，闪平为准；预热适中，频率中低；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快而用力得当。

⑹焊接完毕，待接头处由白红色变为黑色，才能松开夹具，平稳取出钢筋，以免产生弯曲，同时趁热将焊缝的毛刺打掉。

5．3质量标准

5．3．1保证项目

⑴对焊钢筋应有出厂质量证明和试验报告，钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。

⑵钢筋对焊时所选用对焊机性能和工艺方法，必须符合焊接工艺要求。

5．3．2基本项目

⑴闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能试验。在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接头应作为一批。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，应按一批计算。外观检查的接头数量，应从每批中抽查10％，且不得少于10个；力学性能试验时，应从每批