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1、水平钢筋窄间隙电弧焊工法目录1 原理与特点 22 适用范围 23 材料与设备 24 焊接工艺 35 劳动组织 66 质量验收 67 安全措施 68 经济效果分析 79 工程实例 7水平钢筋窄间隙电弧焊是一项经济适用的钢筋连接新技术，该项 技术在钢筋焊接质量、速度。经济效益上，与其它水平钢筋连接技术 相比，具有较多的优点，应用前景广阔，1993年被北京市列为第四 批科技成果推广计划。本项技术的工艺方法、机具等均已成熟配套， 并形成本工法。 1原理与特点1.1原理水平钢筋窄间隙电弧焊技术 是将两根对接钢筋连接处放在 U 型铜模内，留出一定的间隙，并 用卡具固定后采用小能量手工电 弧连续焊接，使熔敷
2、金属填满空 隙而形成接头的一种熔化焊接方 法。该焊接工艺在U型铜模包围 下，能强制接头成形，自动排渣。 由于采用电弧连续焊接，接头处 的温度梯度变化较小，冷却速度 较慢，接头处的熔敷金属由下至上逐渐冷凝， 上部对下部具有回火作 用，可以避免焊接接头的焊口及过热区产生淬硬组织。1.2特点1.2.1焊接前准备简单。钢筋接头采用锯割或氧乙炔焰切割成平 整端面即可。1.2.2焊接操作简单容易。因有铜模依托，焊接操作总是在平焊 位置，操作难度减小，劳动强度降低，对于操作人员技能、经验的要 求可进一步放宽，一般焊工经过短期培训即可掌握。1.2.3生产效率高。由于该工艺基本上是连续焊接，节省了焊接 过程清渣
3、时间，每台班可以焊接 4060个接头。1.2.4焊接部位的适应性强。因模具小巧轻便，对于配筋密集或 高空作业条件下钢筋焊接尤为方便。1.2.5设备投资少。利用现场电弧焊机、焊条烘箱、保温桶，每 个作业班组配备卡具1015个即可进行钢筋焊接施工。1.2.6经济效益显著。以 25钢筋接头为例，成本费用是搭接焊 方法费用的1/ 5。2适用范围水平钢筋窄间隙电弧焊技术适用于施工现场和构件厂钢筋混凝 土结构中 2040mm的热轧I皿级水平钢筋对接施工。 3材料与设备3.1材料3.1用于水平钢筋窄间隙电弧焊的钢筋， 必须有材质证明书，并经 施工现场复验合格，各项性能指标应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢 筋（G
4、B1499191）的规定。采用其他品种规格的钢筋（含进口钢 筋）焊接，应经焊接性能试验，合格后方可使用。焊接性能试验抽取 试件数量及结果判定可参照本工法的质量检验规定执行。3.1.2焊条：其性能、牌号应符合钢筋级别使用的要求 （见表1）。 根据我们的经验，宜优先选用天津大桥牌或上海永久牌焊条。 表1中 E5016/E6016焊条属于低氢型碱性焊条，使用前必须按照使用说明 书和要求进行烘焙。烘焙后又吸潮的焊条可以再次烘焙， 但烘焙不得 多于两次。水平钢筋窄间隙焊条型号表1序号钢筋级别焊条型号1IE43032IIE50163皿E60163.2设备3.2.1卡具，选用模具大小应与钢筋直径相适应（见表
5、 2）。3.2.2电焊机，采用普通交流或直流，空载电压75V的即可所用焊接电源，应能根据需要调整焊接电流，并具有良好的稳定性。3.2.3烘箱，选用的焊条烘箱应具有自动控温恒温装置，温度应 达到350C以上。3.2.4保温桶容量35Kg，通电恒温，温度保持在150 C。3.2.5钳型表，袖珍式钳型表用于测量电流，保证焊接参数的准 确。模具尺寸表2钢筋直径（mm）模具形式模具半径（r）规格18 2216小号25 2820中号32 4024大号4焊接工艺4.1 一般规定4.1.1接头在构件中的设置部位应符合设计要求，若设计无规定 时，应遵照混凝土结构工程施工及验收规范（GB502492）规定 执行。
6、4.1.2工程开工或每一批钢材正式投入施工前，需进行现场条件 下的水平钢筋窄间隙电弧焊工艺性能焊接试验，每批钢筋焊接6个接 头，经外观检查后，做3根拉、3根弯曲试验，合格后方可正式施焊4.2施工工序流程图图2施工工序流程图4.3施工工序介绍4.3.1钢筋下料采用无齿锯切割，也可采用氧乙炔焰切割，但必 须保证端面平整。被焊端部 300mm内应该挺直，如有弯曲，要矫直 或切除。4.3.2每个工作班开始前，需提前两小时烘焙焊条，认真填写焊 条烘焙记录表。焊条必须严格按技术要求正确烘干才可使用。4.3.3认真做好班前焊检查。钢筋焊接部位和锈斑、油污、杂物 等，应在焊前清除干净，防止焊接时产生气孔和夹渣
7、。4.3.4安装卡具，将两根钢筋分别放入模具中，端面对正，留出 一定的间隙，间隙大小根据钢筋直径选用（见表3），然后略用力将螺栓固定住钢筋，使焊接时端面钢筋不转动。夹紧后的钢筋严防晃动， 以免钢筋错位和模具变形。水平钢筋窄间隙焊接参数表3序号钢筋直径间隙状态间隙大小焊条直径118 2212mm3.2225 3212 14mm47 I / 1 T336 40Pa13 15mm54.3.5根据施焊的钢筋直径、级别选用焊条的牌号和直径（见表1、2）。且钳型表调整焊接电流（电流的选择根据钢筋直径选用，范围在 100220A 内）。436水平钢筋窄间隙焊接头焊毕，应适当延长焊接后保温时间， 一般35mi
8、n。冬季施焊时要等接头冷却后再卸焊接模具。437水平钢筋窄间隙焊接接头拆卸卡具后，应逐个接头进行外 观检查，合格之后应按照规定的批量抽取试件，进行机械性能检验。4.4焊接工艺441水平钢筋窄间隙电弧焊的焊接参数主要包括间隙尺寸、 焊条 直径以及焊接电流。4.4.2焊接开始时，焊条插入间隙底部一侧的钢筋端面处引燃电 弧，充分熔透钢筋端面下口。接着，使电弧移向另一侧钢筋端面下部， 重复上述施焊动作。然后，焊条左右交替施焊，完成打底焊缝的焊接 (见图3-a)。第二步，焊条要垂直于模具底部，要在间隙内左右运 弧，连续施焊，使溶敷金属逐渐填充间隙(见图 3- b)。第三步，逐 渐增加焊缝宽度，改连续焊为
9、断续焊，上部收口，直至达到合适的焊 缝高度(见图3-c)。-EzSifcg-ab匕r4.4.3为了确保焊缝质量，应注意以下几点：(1) 应采用尽可能短的电弧施焊，避免产生气孔缺陷；(2) 焊接电弧移至钢筋端面处应稍停片刻，以避免未焊透缺陷 的发生，防止出现咬肉；(3) 焊接电弧前后移位行程，必须与钢筋断面状态相适应。移 至接近铜模壁的钢筋边缘时亦应减慢焊接速度，以利于熔渣顺利地排至钢筋与铜模之间的空穴中，(4) 接头处力求焊缝饱 满、匀称，避免过多的焊缝 余高，并平缓过渡至钢筋表 面，外观合格的钢筋接头， 焊缝高度约大于母材1.52.0mm,外观呈倒工字型(见 图4);(5) 冬季施焊时应在钢
10、 筋规定的焊接电流加大一档电流（10A）,并待接头冷却后再卸焊接模具；（ 6 ）雨天和大风、大雾天气严禁露天焊接。5 劳动组织根据工程施焊钢筋量组织焊接小组。 每一个焊接小组由一名技工 （经过钢筋窄间隙电弧焊技术培训，持有合格证） ，两名辅助工（应 熟悉模具和钢筋的安装要求）组成，且成员相对稳定。一个作业组可 配备卡具1015个，保温桶一个，每个台班可完成焊接接头 4060 个。6 质量验收6.1 水平钢筋窄间隙电弧焊接头应分批进行质量检查和验收，包 括外观检查和力学性能试验。接头的外观检查应逐个进行。 力学性能试验应从每批接头中随机 抽取 6 个试件，其中 3 个作拉伸试验， 3 个作冷弯试
11、验。如果从成品 中切取试件有困难， 应与质量监督部门取得一致意见后， 制作模拟试 件。6.2抽取试件的批量要求： 在工厂或工地集中施焊条件下， 每 300 个同类型接头（指同级别、同直径）作为一批；在现场安装时施焊， 每一楼层或施工区段的 300 个楼焊接头作为一批， 不足 300 个接头时 仍作为一批。6.3 水平钢筋窄间隙电弧焊接头的外观检查结果应符合下列要 求：（1）接头焊缝饱满，不得有深度大于 0.5mm 的咬边；（ 2）接头处钢筋轴线的偏移不得超过 0.1d（ d 为钢筋直径），同 时不得大于 2mm；（ 3）接头处若发生弯折，不得大于 4 度。外观检查不合格的接 头经切除重焊或修整
12、补强后，可提交二次验收，可参照钢筋焊接及 验收规程（JGJ18-84）第347条、第442条中钢筋熔槽帮条焊和 电弧焊的规定；（4）水平钢筋窄间隙电弧焊接头拉伸和弯曲试验结果应符合 钢 筋焊接及验收规程（JGJ18-84）中闪光对焊第433条、第434条 要求执行，或遵照中建一局暂行规定（QBJ04 一 92）。7 安全措施7.1 焊接用的脚手架或爬梯必须牢固，确保焊接作业人员在干燥、 平稳的状态下安全工作。7.2 焊机应放在通风、干燥的地方，确保绝缘良好，焊机应可靠 接地。7.3 焊工进行焊接作业时，应遵照有关焊接安全操作规定执行。7.4 焊机、烘箱、保温桶、钳型表的维护、修理应有专人负责，
13、并必须在断电源后进行。7.5工作完毕，应切断设备电源，遮盖好焊机和收妥焊接模具后, 方可离开施工现场。8经济效果分析常用的钢筋连接方法成本比较（见表 4）。常用钢筋连接方法材料成本费、时间对比表表4序 号连接 方法钢材消耗焊条消耗电能消耗氧乙 炔气（元）砂轮 片（元）时间min/头成本 金额 （元）Kg元Kg元度元1绑扎:3.3713.480.120.720.250.05r / 1/2.5 314.252搭接焊0.963.840.310800.630.13/13.5 145.773气压焊0.120.480.100.021.310.26342.074窄间隙10.120.120.900.250.0
14、6r / d0.182.5 31.145电渣焊0.080.320.250.460.06/2540sec0.84注：成本金额均按用 25效益计算，钢材4000元/t。从经济效益分析，采 用水平钢筋窄间隙电弧焊技术，成本低，推广应用效益显著。9工程实例19921993年上半年，中建一局二、三、四、五、六土建公司，均在工程中采用了水平钢筋窄间隙电弧焊技术进行钢筋施焊，抽取试件全部达到了质量检验要求，获得了显著的经济效益，应用的工程、 接头数量、规格及效益情况见表 5。序 号工程名称建筑面 积2（m）钢筋规格数量（头）完成日期完成 单位效益（万元）备注1北京同仁堂第二制 药厂车间3169202832094.46三公 司0.262北京小小汽车公司 服务楼120622032235292.5-12三公 司1.883北京华科综合楼253002032911292.5-12三公 司7.294北京首钢销售中心103582028477392.5-12三公 司3.825北京肿瘤医院门诊 部2537622285
