年產(chǎn)4萬噸耐熱、高強(qiáng)度鋁合金圓桿項(xiàng)目房屋建筑工程鋼筋連接施工方案
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編制單位:云南工程建設(shè)總承包公司五處
編制時間:二00八年一月十七日
發(fā)放號:000
一、工程概況
云南鋁業(yè)股份有限公司年產(chǎn)4萬噸耐熱、高強(qiáng)度鋁合金圓桿項(xiàng)目房屋建筑工程位于呈貢鋁業(yè)股份公司廠區(qū)內(nèi)。
鋁合金圓桿車間工程基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋砼獨(dú)立柱基,局部為人工挖孔樁基礎(chǔ),主跨及偏跨1-13軸為鋼筋砼排架結(jié)構(gòu),主跨跨度27米,偏跨1-13軸跨度18M,主跨柱頂標(biāo)高14.7M,偏跨1-13軸柱頂標(biāo)高9.1米,全長149.96米,預(yù)制鋼筋砼排架柱,柱距6米,預(yù)制鋼筋砼吊車梁,鋼屋架,鋼天窗,鋼墻檁,鋁瓦屋面及鋁瓦墻面(1.2M米以下為240厚的MU多孔磚,M7.5砂漿砌筑);偏跨13-26軸為鋼筋砼框架結(jié)構(gòu),填充墻體為240厚的MU多孔磚,M7.5砂漿砌筑。本工程總建筑面積6891M2,工程抗震設(shè)防烈度為8度。
現(xiàn)澆梁水平鋼筋接頭采用閃光對焊,現(xiàn)澆柱縱向鋼筋接頭采用電渣壓力焊,預(yù)制柱的受力筋≤φ25的主筋采用閃光對焊接頭,>φ25的主筋采用直螺紋連接,吊車梁受力筋采用通長鋼筋,不得有焊接接頭。當(dāng)采用焊接時,同一焊接區(qū)段內(nèi)(35d,且不小于500mm)接頭面積百分率不大于50%。當(dāng)采用搭接接頭時,同一搭接區(qū)段內(nèi)(1.3L)接頭面積百分率應(yīng)符合:梁類、板類構(gòu)件,不宜大于25%,柱類構(gòu)件不宜大于50%。
二、材料
1、工程所用的焊接鋼筋應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2、本工程使用的焊接鋼筋規(guī)格、型號、化學(xué)成分、力學(xué)性能等必須與設(shè)計提出的要求相符合。
3、在電渣壓力焊中所用的焊劑,可采用HJ431焊劑。
4、凡施焊的各種鋼筋、鋼板均應(yīng)有質(zhì)量證明書;焊條、焊劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證。
5、鋼筋進(jìn)場時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,抽取試件作力學(xué)性能檢驗(yàn),其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
6、各種焊接材料應(yīng)分類存放、妥善管理,應(yīng)采取防止銹蝕、受潮變質(zhì)的措施。
7、氧氣的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)用氧》GB/T3863的規(guī)定,其純度應(yīng)大于或等于99.5%,乙炔的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《溶解乙炔》GB6819的規(guī)定,其純度應(yīng)大于或等于98.0%。液化石油氣應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《液化石油氣》GB11174或《油氣田液化石油氣》GB9052.1的各項(xiàng)規(guī)定。
三、鋼筋焊接
(一)焊接閃光對焊
1、將兩鋼筋安放成對接形式,利用電阻熱使接觸點(diǎn)金屬熔化,產(chǎn)生強(qiáng)烈飛濺,形成閃光,迅速施加頂鍛力完成的一種壓力焊方法,即閃光對焊。
2、焊接工藝宜按下列規(guī)定選擇:
(1)、當(dāng)鋼筋直徑較小,鋼筋牌號較低,在下表的規(guī)定范圍內(nèi),可采用“連續(xù)閃光焊”;
連續(xù)閃光焊鋼筋上限直徑
焊機(jī)容量(KV.A)
鋼筋牌號
鋼筋直徑(mm)
160
(150)
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
(75)
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
HPB235
Q235
HRB335
HRB400
RRB400
(2)、當(dāng)超過表中規(guī)定,且鋼筋端面較平整,宜采用“預(yù)熱閃光焊”;
(3)、當(dāng)超過表中規(guī)定,且鋼筋端面不平整,應(yīng)采用“閃光-預(yù)熱閃光焊”。
3、連續(xù)閃光對焊的工藝過程
施焊前,先閉合一次電路,使兩鋼筋端面輕微接觸,此時端面的間隙中即噴射火花般熔化的金屬微粒—閃光,接著徐徐移動鋼筋使兩端面仍然保持輕微接觸形成連續(xù)閃光。當(dāng)閃光到預(yù)定的長度,使鋼筋端頭加熱到將近熔點(diǎn),就以一定的壓力迅速進(jìn)行預(yù)鍛,先帶電頂,再無電頂鍛到一定長度,焊接接頭即告完成。
4、鋼筋在焊接中為獲得良好的對焊接頭,應(yīng)合理選擇焊接參數(shù)。焊接參數(shù)為以下五條:
(1)、調(diào)伸長度:調(diào)伸長度的選擇與鋼筋品種和直徑有關(guān),應(yīng)使接頭能均勻加熱,并使鋼筋頂鍛時不致于發(fā)生旁彎。調(diào)伸長度取值:HPB235級鋼筋為0.75-1.25d,HRB335與HRB400級鋼筋為1.0-1.5d,直徑小的鋼筋取大值.(2)、閃光留量與閃光速度:閃光留量的選擇,應(yīng)使閃光過程結(jié)束時鋼筋端部的熱量均勻,關(guān)達(dá)到足夠的溫度。閃光留量取值:連續(xù)閃光焊為兩鋼筋切斷時嚴(yán)重壓傷部分之和,另加8mm。
閃光速度由慢到快,開始時近于零,而后約1mm/s,終止時達(dá)到1.5-2
mm/s。
(3)、預(yù)熱留量時與預(yù)熱頻率:鋼筋預(yù)熱程度應(yīng)使接頭充分加熱,以擴(kuò)大接頭處加熱范圍,減少溫度梯度。
(4)、頂鍛留量,頂鍛速度和頂鍛壓力:頂鍛留時應(yīng)使鋼筋焊口完全密合并產(chǎn)生一定的塑性變形,頂鍛留量4-10mm,直徑大的鋼筋取大值。
頂鍛速度越快越好,在頂鍛開始的0.1s應(yīng)將鋼筋壓縮2-3,使焊口迅速閉合不致氧化,而后斷電并以6mm/s的速度繼續(xù)頂鍛至結(jié)束。
頂鍛壓力應(yīng)足以將全部的熔化金屬從接頭內(nèi)擠出,而且還要使鄰近接頭處(約10mm)的金屬產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃苄宰冃巍?/p>
(5)、變壓器級次:變壓器級次用以調(diào)節(jié)焊拉接電流大小。鋼筋級別高或直徑大,其級次要高。焊接時如火花過大并有強(qiáng)烈聲響,應(yīng)降低變壓器級產(chǎn)供次,當(dāng)電壓降低5%左右,應(yīng)提高變壓器級次1級。
5、對焊注意事項(xiàng)
(1)、對焊前應(yīng)清除鋼筋端頭約150mm范圍內(nèi)的蝕銹、污泥等,以免夾具和鋼筋間接觸不良而引起“打火”。此處,如鋼筋端頭有彎曲,應(yīng)預(yù)調(diào)直或切除。
(2)、當(dāng)調(diào)換焊工或更換焊接鋼筋的規(guī)格和品種時,應(yīng)先制作對焊試樣(不少于2個)進(jìn)行冷彎試驗(yàn),合格后,才能成批焊接。
(3)、夾緊鋼筋時,應(yīng)使兩鋼筋面的凸出部分相接觸,以利均勻加熱和保證焊縫與鋼筋軸線相垂直。
(4)、焊接完畢后,應(yīng)待接頭處由白紅色變?yōu)楹诩t色才能松開夾具,平穩(wěn)地取出鋼筋,以免引起接頭彎曲。
(5)、焊接好的鋼筋應(yīng)自然冷卻,不得驟然冷卻。
6、質(zhì)量檢驗(yàn)
(1)、取樣數(shù)量:
縱向受力鋼筋焊接接頭外觀檢查時,每一檢驗(yàn)批中應(yīng)隨機(jī)抽取10%的焊接接頭。
a、在同一臺班內(nèi),由同一焊工完成的300個同牌號、同直徑鋼筋焊接接頭應(yīng)作為一批。當(dāng)同一臺班內(nèi)焊接的接頭數(shù)量較少,可在一周之內(nèi)累計計算;累計仍不足300個接頭時,應(yīng)按一批計算;
b、力學(xué)檢驗(yàn)時,應(yīng)從每批接頭中切取6個接頭,其中3個做拉伸試驗(yàn),3個做彎曲試驗(yàn)。
(2)外觀檢查
a、接頭處不得有橫向裂紋
b、與電極接觸處的鋼筋表面,不得有明顯燒傷。
c、接頭處的彎折角不得大于3度。
d、接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,同時不得大于2mm。
7、安全措施
(1)、雨季施工,施工現(xiàn)場應(yīng)搭設(shè)臨時工棚,棚內(nèi)嚴(yán)禁堆放易燃易爆物品;
(2)、鋼筋焊接場應(yīng)配備電箱;
(3)、焊機(jī)應(yīng)設(shè)在干燥的地方,平穩(wěn)牢固,要有可靠的接地裝置,導(dǎo)線絕緣良好;
(4)、焊接前,應(yīng)根據(jù)鋼筋截面調(diào)整電壓,發(fā)現(xiàn)焊頭漏電,應(yīng)立即更換,禁止使用;
(5)、操作時應(yīng)戴防護(hù)眼鏡和手套;
(6)、操作人員應(yīng)進(jìn)行專門培訓(xùn),持證上崗。
(二)、鋼筋電渣壓力焊
1、電渣壓力焊
將兩根鋼筋安放成豎向?qū)有问剑煤附与娏魍ㄟ^兩根鋼筋端面間隙,在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程,產(chǎn)生電弧熱和電阻熱,熔化鋼筋,加壓完成的一種壓焊方法。
2、電源
電渣壓力焊可采用交流或直流焊接電源,焊機(jī)容量根據(jù)所焊鋼筋直徑選定。
3、焊接夾具有剛度,在最大允許荷載下應(yīng)移動靈活操作便利,焊劑筒的直徑應(yīng)與所焊鋼筋直徑相適應(yīng)。電壓表、時間顯示器應(yīng)配備齊全。
4、電渣壓力焊工藝過程應(yīng)符合下列要求:
(1)、焊接夾具的上下鉗口應(yīng)夾緊于上、下鋼筋上,鋼筋一經(jīng)夾緊,不得晃動。
(2)、引弧可采用直接引弧法,或鐵絲圈(焊條芯)引弧法。
(3)、引燃電弧后,應(yīng)先進(jìn)行電弧過程,然后加快上鋼筋下送速度,使鋼筋端面與液態(tài)渣池接觸,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫^程,最后在斷電的同時,迅速下壓上鋼筋,擠出熔化金屬和溶渣。
(4)、接頭焊畢,應(yīng)稍作停歇,方可回收焊劑和卸下焊接夾具,敲去渣殼后,四周焊包凸出鋼筋表面的高度不得小于4mm。
5、電渣壓力焊焊接參數(shù)應(yīng)包括焊接電流,電壓和通電時間,采用HJ431焊劑時,宜符合下表規(guī)定。采用專用焊劑或自動電渣壓力焊機(jī)時,應(yīng)根據(jù)焊劑或焊機(jī)使用說明書中推薦數(shù)據(jù),通過試驗(yàn)確定。不同直徑鋼筋焊接時,上下兩鋼筋軸線應(yīng)在同一直線上。
電渣壓力焊焊接參數(shù)
鋼筋直徑
(mm)
焊接電流
(A)
焊接電壓(V)
焊接通電時間(S)
電弧過程u2.1
電渣過程u2.2
電弧過程t1
電渣過程t
200-220
35-45
18-22
200-250
250-300
300-350
350-400
400-450
500-550
600-650
75、在焊接生產(chǎn)中焊工應(yīng)進(jìn)行自檢,當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏心、彎折、燒傷等焊接缺陷時,宜按焊接電流、電壓、通電時間等查找原因和采取措施,及時消除。
6、質(zhì)量檢驗(yàn)
縱向受力鋼筋焊接接頭外觀檢查時,每一檢驗(yàn)批中應(yīng)隨機(jī)抽取10%的焊接接頭。
在現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)中,應(yīng)以300個同牌號鋼筋接頭作為一批;在房屋結(jié)構(gòu)中,應(yīng)在不超過二樓層中300個同牌號鋼筋接頭作為一批;當(dāng)不足300個接頭時,仍應(yīng)作為一批。每批隨機(jī)切取3個試件做拉伸試驗(yàn),且應(yīng)按下列規(guī)定抽取試件。
(2)、電渣壓力焊接頭外觀檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求:
a、四周焊包凸出鋼筋表面的高度不得小于4mm;
b、鋼筋與電級接觸處,應(yīng)無燒傷缺陷;
c、接頭處的彎折角不得大于3度;
d、接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2mm。
(三)直螺紋接頭
1、鋼筋剝肋滾壓直螺紋套筒連接即采用鋼筋剝肋滾絲機(jī)先將鋼筋的橫肋和縱肋進(jìn)行剝切處理后,使鋼筋滾絲前的柱直徑達(dá)到同一尺寸,然后再進(jìn)行螺紋滾壓成型。
2、材料
工程中應(yīng)用滾壓直螺紋接頭時,該技術(shù)提供單位應(yīng)提交有效的形式檢驗(yàn)報告。
連接套筒應(yīng)有出廠合格證,鋼筋滾壓直螺紋加工應(yīng)有檢驗(yàn)記錄。
3、接頭應(yīng)用
(1)、受力鋼筋剝肋滾壓直螺紋鋼筋接頭的位置應(yīng)相互錯開,在任一接頭中心至長度為鋼筋直徑的35倍區(qū)段范圍內(nèi),有接頭的受力鋼筋截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率應(yīng)符合下列規(guī)定:
a、受拉區(qū)的受力鋼筋接頭百分率不宜超過50%;
b、在受拉區(qū)的鋼筋受力小的部位,接頭百分率可不受限制;
c、接頭宜避開有抗震設(shè)備要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密區(qū);當(dāng)無法避開時,接頭的百分率不宜超過50%;
d、受壓區(qū)和裝配式構(gòu)件中鋼筋受力較小的部位,接頭百分率可不受限制;
e、當(dāng)對具有鋼筋接頭的構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)并取得可靠數(shù)據(jù)時,接頭的應(yīng)用范圍可根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
f、剝肋滾壓直螺紋鋼筋接頭可用于不同直徑鋼筋連接。
(2)、鋼筋接頭的砼保護(hù)層厚度宜滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中受力鋼筋砼保護(hù)層最小厚度的要求,且不得小于15mm。
4、施工
(1)、施工準(zhǔn)備
a、凡參加接頭施工的操作工人、技術(shù)管理和質(zhì)量管理人員,均應(yīng)參加技術(shù)培訓(xùn)。操作工人應(yīng)經(jīng)考核合格后方可持證上崗。
b、鋼筋應(yīng)先調(diào)直再加工,切口端面應(yīng)與鋼筋軸線垂直,端頭彎曲、馬蹄嚴(yán)重的應(yīng)切去。
(2)、剝肋滾壓直螺紋鋼筋加工
鋼筋滾絲應(yīng)注意滾絲輪的螺距應(yīng)與鋼筋直徑的變化保持統(tǒng)一,根據(jù)不同直徑的鋼筋調(diào)整不同的滾壓螺紋直徑和滾壓長度。檢驗(yàn)合格的絲頭,立即將一端絲頭部分蓋上保護(hù)帽,另一段擰上相同規(guī)格的套筒,存放整齊備用。
(3)、鋼筋連接
a、連接鋼筋時,鋼筋規(guī)格和連接套的規(guī)格應(yīng)一致,鋼筋和套筒的絲扣應(yīng)干凈、完好無損;
b、采用預(yù)埋接頭時,連接套的位置、規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計要求。帶連接套的鋼筋應(yīng)固定牢,連接套筒的外露端應(yīng)有保護(hù)蓋;
c、鋼筋連接之前,先將鋼筋絲頭上的塑料保護(hù)帽及連接套筒上的塑料密封蓋取下并回收,檢查鋼筋的規(guī)格是否與連接套筒一致,檢查鋼筋絲頭是否完好,如有雜物或銹蝕應(yīng)用鋼刷清理干凈。
d、把已經(jīng)擰好套筒的一端擰到被連接的鋼筋上,然后用扳手將連接的兩根鋼筋擰緊。
接頭擰緊力矩值
鋼筋直徑(mm)
16~18
20~22
36~40
擰緊力矩(n.m)
200
250
280
320
350
e、剝肋滾壓直螺紋鋼筋接頭的連接,宜用把手長度不小于40cm的管鉗擰緊,并使兩個絲頭在套筒中央位置相互頂緊。
f、拼接完成后,套筒每端不得有兩扣以上的完整絲扣外露,加長型接頭的外露絲扣數(shù)不受限制,但應(yīng)另有明顯標(biāo)記,以檢查進(jìn)入套筒的絲頭長度是否滿足要求。
5、質(zhì)量檢驗(yàn)
同一施工條件下采用同一批材料的同等、同型式、同規(guī)格接頭,以500個為一個驗(yàn)收批進(jìn)行檢驗(yàn)與驗(yàn)收,不足500個也作為一個驗(yàn)收批,對接頭的每一驗(yàn)收批,必須在工程結(jié)構(gòu)上隨機(jī)截取3個接頭試件作抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。如3個接頭試件的抗拉強(qiáng)度有1個不符合要求,應(yīng)再取6個試件進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢中如仍有1個試件的強(qiáng)度不符合要求,則該驗(yàn)收批評為不合格。