钢筋焊接作业指导书.docx

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钢筋焊接作业指导书

1目的

为了确保钢筋焊接过程始终处于受控状态，保证产品的质量符合规定要求。

2范围

适用于本公司承建的建筑安装工程施工中钢筋的焊接过程的质量控制。

3职责

3.1工程技术科负责组织制定本指导书，并监督、检查实施情况。

3.2项目焊工负责钢筋焊接的实施、控制和质量。

4技术标准依据

4.1本作业指导书依据：

4.1.1《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

4.1.2《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

4.1.3《混凝土结构工程施工工艺标准》（2003）

4.1.4《钢结构工程施工工艺标准》（2003）

4.2施工前的规定

4.2.1根据公司的有关规定要求做样板工程或进行验收，并填写样板工程验收评定表或过程评定表后方可进行大量的施工。

5操作规定

5.1一般规定

5.1.1钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊。

焊工必须有钢筋焊工考试合格证，并在规定的范围内进行焊接操作。

5.1.2焊机必须接地，以保证操作人员的安全，对于焊钳接导线及焊钳接导线处，都应保证可靠的绝缘。

5.1.3大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过60℃，以免过份发热而损坏。

5.1.4室内电弧焊时，应有排气通风装置，焊工操作地点相互之间应设挡板，以防电弧光刺伤眼睛。

5.1.5焊工必须穿戴防护衣具，电弧焊焊工要戴防护面罩。

施焊时，焊工应立在干木垫或其他绝缘垫上。

5.1.6焊接过程中，如焊机发生不正常响声、冷却系统堵塞或漏水、变压器绝缘电阻过小、导线破裂、漏电等情况，均应立即停止作业进行检修。

5.1.7点焊、对焊时，必须开放冷却水；焊机出水温度不得超过40℃，排水量应符合要求。

冬季时应放尽焊机内存水，以免冻塞。

5.1.8为了避免影响三相电路中其他三相用电设备的正常运转，焊机最好设有单独的供电系统。

5.2混凝土中钢筋焊接基本的规定

5.2.1冷拉钢筋的闪光对焊，应在冷拉前进行；冷拔低碳钢丝的接头，不得焊接。

5.2.2轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头，均应焊接。

普通混凝土中直径大于22mm的钢筋和轻骨料混凝土中直径大于20mm的Ⅰ级钢筋及直径大于25mm的Ⅱ、Ⅲ级钢筋的接头，均宜采用焊接。

对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于32mm时，应采用焊接。

5.2.3对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜采用焊接（或机械连接）。

采用焊接接头时应符合下列规定：

对有一级抗震等级要求的，应采用焊接接头；对有二级抗震等级要求的，宜采用焊接接头；框架底层柱、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对有一、二级抗震等级要求的，应采用焊接接头；对有三级抗震等级要求的，宜采用焊接接头；钢筋接头不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密区范围内。

5.2.4当受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一构件内的焊接接头应相互错开。

在任一焊接接头中心至长度为35倍d（d为纵向受力筋的较大直径）且不小于500mm的区段内，同一根钢筋不得有两个接头；在该区段内有接头的纵向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：

非预应力筋：

受拉区不宜超过50％；受压区和装配式构件连接处不限制。

预应力筋：

受拉区不宜超过25％，当有可靠保证措施时，可放宽至50％；受压区和后张法的螺丝端杆不限制。

承受均布荷载作用的屋面板、楼板、檀条等简支受弯构件，当在受拉区内配置的受力钢筋少于3根时，可在跨度两端各1/4跨度范围内设置一个焊接接头。

5.2.5其他工程技术科位、钢筋类型的焊接连接基本规定执行GB50204-2002和JGJ18-2003的规定。

6钢筋焊接工艺和质量检验及参数控制

钢筋焊接常用方法有：

闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、气压焊和预埋件埋弧压力焊等。

本作业指导书对前3种常用焊接方法的工艺、质量控制及参数控制进行简述。

6.1对焊

6.1.1钢筋闪光对焊工艺、操作要点及质量要求

钢筋闪光对焊工艺及操作要点（表1）

机具设备及工艺

操作要点及注意事项

质量要求

1.机具设备：

对焊机具设备主要为UN系列对焊机，常用机型为UN1-75，UN1-100。

2.对焊工艺及参数：

根据钢筋品种、直径和所用焊机功率大小不同可分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热—闪光三种工艺，对45SiMnV钢筋焊后尚应通电处理，以消除热影响区内的淬硬组织，其工艺过程及适用范围见表2。

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，采用预热闪光焊时，还要有预热留量。

1.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。

2.钢筋端头应顺直，15cm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.

3.对Ⅱ～Ⅲ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。

4.不同直径的钢筋焊接时，其直径差不宜大于2～3mm。

焊接时，按大直径钢筋选择焊接参数。

1.接头外观检查每批抽查10％的接头，并不得少于10个。

接头外观应具有适当的镦粗和均匀的金属毛刺；钢筋表面无横向裂纹，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋无明显烧伤，Ⅳ级钢筋无烧伤；低温对焊时Ⅱ、Ⅲ级钢筋均烧伤；接头轴线曲折不得大于4º,接头处钢筋轴线的偏移不得大于0.1d（d—钢筋直径）,且不大于2mm。

闪光留量一般取值8～10mm；闪光速度开始时近于零，而后约1mm/s，终止时约1.5～2mm/s；顶锻量宜取4～6.5mm；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；调伸长度取值：

Ⅰ级钢筋为0.75～1.25d（d—钢筋直径），Ⅱ、Ⅲ级钢筋为1.0～1.5d，直径小的钢筋取较大值；对钢筋级别高或直径大的，其变压器级次要高。

连续闪光焊钢筋上限直径见表3。

5.负温（不低于-20℃）下闪光对焊，应采用弱参数，焊接场地应有防风、防雨措施，使室内保持0℃以上。

焊后接头部位应采用石棉粉保温，避免接头冷淬脆裂。

6.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；同时趁热将焊缝毛刺打掉。

7.当调换焊工或更换钢筋级

别和直径时，应按规定制作对焊试样（不少于2个）作冷弯试验，合格后才能成批焊接。

2.强度检验：

按同一焊接参数完成的200个同类型接头作为一批，应从每批成品中取6个试件，3个作拉伸试验，3个作冷弯试验。

对焊接头的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的标准抗拉强度取值，且断裂位置应在焊缝每侧20mm以外，并呈塑性断裂，冷弯试验时，弯心直径应符合表4要求。

冷弯后接头外侧不得出现宽度大于0.15mm的横向裂缝。

钢筋闪光对焊工艺过程及适用范围（表2）

工艺名称

工艺及适用条件

操作方法

连续闪光焊

连续闪光顶锻

适用于直径18mm以下的Ⅰ～Ⅲ级钢筋

⑴先闭合一次电路，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。

⑵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。

预热闪光焊

预热、连续闪光顶锻。

适用于直径20mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋

⑴在连续闪光前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区

⑵闪光与顶锻过程同连续闪光焊。

闪光—预热—闪

光焊

一次闪光、预热；

二次闪光、顶锻；

适用于直径20mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋及Ⅳ级钢筋

⑴一次闪光，将钢筋端面闪平

⑵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，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）来实现预热。

⑶二次闪光与顶锻过程同连续闪光焊。

电热处理

闪光—预热—闪光，通电热处理适用于Ⅳ级及较粗钢筋

⑴焊毕松开夹具，放大钳口距，再夹紧钢筋

⑵焊后停歇30～60s，待接头温度降至暗黑色时，采取低频脉冲通电加热（频率0.5～1.5次/s，通电时间5～7s）

⑶当加热至550～600℃呈暗红色或橘红色时，通电结束，松开夹具。

连续闪光焊钢筋上限直径（表3）

钢筋类别

焊机容量（KVA）

150

100

钢筋直径（mm）

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

钢筋对接接头弯曲试验指标（表4）

钢筋级别

弯心直径（mm）

弯曲角（º）

钢筋级别

弯心直径（mm）

弯曲角（º）

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

注：

1.直径大于25mm的钢筋对焊接头，作弯曲试验时，弯心直径应增加1d。

2.d为钢筋直径。

6.1.2焊接缺陷、异常现象的消除措施

闪光对焊过程中，当出现异常现象或焊接缺陷时，可按下表（表5）查找原因和采取措施及时消除。

闪光对焊异常现象、焊接缺陷及消除措施（表5）

钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊五种接头形式，其施工工艺、操作要点及质量要求见下表（表6）。

异常现象和焊接现象

措施

烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声

1.降低变压器级数；

2.减慢烧化速度

闪光不稳定

1.清除电极底部和表面的氧化物；

2.提高变压器级数；

3.加快烧化速度

接头中有氧化膜、未焊透或夹缝

1.增加预热程度；

2.加快临近顶锻时的烧化程度；

3.确保带电顶锻过程；

4.加快顶锻速度；

5.增大顶锻压力

接头中有缩孔

1.降低变压器级数；

2.避免烧化过程过分强烈；

3.适当增大顶锻留量及顶锻压力

焊缝金属过烧

1.减少预热强度；

2.加快烧化速度，缩短焊接时间；

3.避免过多带电顶锻

接头区域裂纹

1.检验钢筋的碳、硫、磷含量；若不符合规定时应更换钢筋；

2.采取低频预热方法，增加预热程度

钢筋表面微熔及烧伤

1.消除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污；

2.消除电极内表面的氧化物；

3.改进电极槽口形状，增大接触面积；

4.夹紧钢筋

接头弯折或轴线偏移

1.正确调整电极位置；

2.修整电极钳口或更换已变形的电极；

3.切除或矫直钢筋的弯头

6.2电弧焊

钢筋电弧焊工艺及操作要点表6

机具设备及工艺

操作要点和注意事项

质量要求

1.机具设备：

主要设备为弧焊机，分交流直流两类。

交流弧焊机结构简单，价格低廉，保养维修方便；直流弧焊机焊接电流稳定，焊接质量高，常用交流焊机型号为BX3-120-2、BX3-300-2、BX3-500-2、BX2-1000；直流焊机型号为AX1-165、AX4-300-1、AX4-320、AX5-500等。

2.焊接工艺：

焊接头型式分为帮条焊搭接焊和坡口焊，后者又分平焊和立焊，其接头型式及焊接要求参见JGJ18-96有关电弧焊的要求。

1.焊接前须清除焊件表面铁锈、熔渣、毛刺残渣及其他杂质

2.帮条焊应采用四条焊缝的双面焊，有困难时采用单面焊。

帮条总截面面积不应小于被焊钢筋截面积的1.2倍（Ⅰ级钢筋）和1.5倍（Ⅱ、Ⅲ级钢筋）。

帮条宜采用与被焊钢筋同钢种直径的钢筋，并使两帮条的轴线与被焊钢筋的

1.接头外观检查时应在接头清渣后逐个进行目测或量测。

焊缝表面应平整、无较大的凹陷、焊瘤、接头处无裂纹。

咬边深度不大于0.5mm（低温焊接咬边深度不大于0.2mm）。

坡口焊、熔槽帮条焊在全部焊缝上气孔及夹渣均不多于2处，且每处面积不大于6mm2；帮条沿接

帮条焊两主筋端面之间的间隙为2～5mm，帮条与主筋之间应先用四点定位焊固定，施焊划弧应在帮条内侧开始，将弧坑填满。

多层施焊第一层焊接电流宜稍大，以增加熔化深度。

每完一层，应立即清渣，焊条直径与焊接电流的选择可参照表12采用。

搭接焊应先将钢筋预弯，使两钢筋的轴线位于同一直线上，用两点定位焊固定，施焊要求同帮条焊。

坡口平焊焊前将接头处清除干净，并进行定位焊，由坡口根部引弧分层施焊作之字形式弧，逐层堆焊，直至略多出钢筋表面焊缝根部，坡口端面及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好，弧抗及咬边应予补焊，为防止接头过热，采用几个接头轮流焊接

坡口立焊先在下部钢筋端面上引弧，堆焊一层，然后快速短小的横向施焊，将上、下钢筋端部焊接。

当采用K形坡口时，应在坡口两面交替轮流施焊，坡口宜成45º角左右。

中心处于同一平面内，如和被焊钢筋级别不同时，应按钢筋设计强度进行换算。

3.搭接焊应采用双面焊，操作困难时才采用单面焊。

4.钢筋坡口加工宜采用氧乙炔焰切割或据割，不得采取电弧切割。

5.钢筋坡口焊应采取对称、等速施焊和分层轮流施焊等措施，以减少变形。

6.焊条应保持干燥，如受潮，应先在100～350℃下烘3～1h。

7.负温条件下进行Ⅱ、Ⅲ级钢筋焊接时，应加大焊接电流（较夏季增大10％～15％），减缓焊接速度，使焊件减小温度梯度并延缓冷却。

同时从焊件中部起弧，逐步向端部运弧，或在中间先焊一段短焊缝，以使焊件预热，减小温度梯度。

头中心线的纵向位置偏移不大于0.5d，接头处弯折不大于4º；接头处钢筋轴线的偏移不大于0.1d，且不大于3mm；焊缝尺寸的偏差厚度不大于0.05d，宽度不大于0.1d，长度不大于0.5d；坡口焊焊缝的加强高度为2～3mm。

2.强度检验时，以每300个同类型接头（同钢筋级别同接头型式）为一批，切取三个接头进行拉伸试验，其抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值，且至少有两个试件呈塑性断裂

焊条直径与焊接电流的选择表7

帮条焊、搭接焊

坡口焊

焊接位置

钢筋直径

（mm）

焊条直径

（mm）

焊接电流

（A）

焊接位置

钢筋直径

（mm）

焊条直径

（mm）

焊接电流

（A）

平焊

10～12

14～22

25～32

36～40

3.2

4.0

5.0

90～130

130～180

180～230

190～240

平焊

16～20

22～25

28～32

36～40

3.2

4.0

5.0

140～170

170～190

190～220

200～230

立焊

10～12

14～22

25～32

36～40

3.2

4.0

5.0

80～110

110～150

120～170

170～220

立焊

16～20

22～25

28～32

36～40

3.2

4.0

5.0

120～150

150～180

180～200

190～210

6.3电渣压力焊

适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在4∶1范围内）钢筋的连接。

但在供电条件差、电压不稳、雨季或防火要求高的场合应慎用。

6.3.1施工工艺、操作要点及质量要求和用途

电渣压力焊工艺、操作要点、质量要求及用途等详见下表（表8）所述。

钢筋电渣压力焊工艺及操作要点表8

6.3.2电渣压力焊焊接参数应包括焊接电流、电压和通电时间并应符合表9的规定。

不同直径钢筋焊接时，应按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间可延长。

机具设备及工艺

操作要点及注意事项

质量要求及用途

1.机具设备：

自动电渣压力焊设备包括：

焊接电源、控制箱、操作箱、焊接机头等；手工电渣压力焊设备包括：

焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂盒等。

焊接电源可采用BX2-500（700、1000）型焊接变压器，亦可用较小容量的同型号焊接变压器并联使用。

焊接机头由电动机、减速箱、凸轮、夹具、提升杆、焊剂盒等组成。

常用半自动焊接机型号有LDZ-32、LDZ32-2、LDZ-3-36等。

焊剂一般采用431焊药。

2.焊接工艺及参数：

焊接工艺过程包括：

引弧、稳弧、电渣和顶压等，是利用电流通过钢筋两端之间的渣池所产生的大量电阻热将钢筋端部熔化，然后利用机具施加一定压力使钢筋焊合。

焊接参数包括：

渣池电压、焊接电流、焊接通电时间、顶压力等。

渣池电压一般取25～40V；当钢筋由φ14～40mm时，焊接电流为200～800A，焊接通电时间为15～60s，

1.施焊前，应将钢筋端部120mm范围内的铁锈、杂质刷净。

焊药应在250℃烘烤。

2.钢筋置于夹具钳口内，应使轴线在同一直线上并夹紧，不得晃动，以防上下钢筋错位和夹具变形。

3.采用手工电渣压力焊，宜用直接引弧法，先使上、下钢筋接触，通电后将上钢筋提升2～4mm，引燃电弧，然后继续提数毫米，待电弧稳定后，随着钢筋的熔化而使上钢筋逐渐下降，此时电弧熄灭，转化为电渣过程，焊接电流通过渣池而产生电阻热，使钢筋端部继续熔化。

待熔化留量达到规定数值（约

30～40mm）后，切断电源，用适当压力迅速顶压，使之挤出熔化金属形成坚实接头，冷却1～3mm后，即可打开焊药盒，回收焊剂，卸掉夹具，并敲掉熔渣。

4.采用自动电渣压力焊，可采用10～12mm高铁丝圈引弧，即使焊接电流产生电阻热，使铁丝焊化，再提起操作杆，使上下钢筋之间形成2～4mm的空隙，从而产生电弧。

焊接工艺操作过程由凸轮自动控制，应预先调试好控制箱的电流、电压时间信号，并事先试焊几次，以考核焊接参数的可靠性，再批量焊接。

5.焊接时应加强对电源的维护管理，严禁钢筋接触电源，焊机必须接地，焊接导线及钳口接线处应有可靠绝缘；变压器和焊机不得超负荷使用。

6.电渣压力的工艺参数参照表9选用。

1.每一批钢筋焊接完毕，应对焊接头外观逐个检查。

质量要求是：

接头焊包饱满均匀，无裂纹、气孔、夹渣、钢筋表面无明显烧伤、咬肉等缺陷；接头处上下钢筋轴线的偏移不得超过0.1d、同时不大于2mm；接头处弯折不得大于4º。

对外观检查不合格者，应切除重焊。

2.强度检验以300个同类型接头作为一批，切取三个试件作拉力试验，其抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值，并不得断在焊口上，其中有1根不合格，需再取6根试验，如再有1根不合格者，则该批不合格。

3.钢筋电渣压力焊焊接方法较电弧焊易于掌握，工效高，节约钢材80％，成本低，工作条件好，质量可靠。

适于现场钢筋混凝土结构竖向或斜向（倾斜度在4∶1以内）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋直径φ16～40mm范围内的钢筋接头。

钢筋电渣压力焊时的焊接参数表9

钢筋直径

（mm）

焊接电流

（A）

焊接电压（V）

焊接通电时间（s）

钢筋熔化量

（mm ）

电弧过程

u2.1

电渣过程

u2.2

电弧过程

电渣过程

200～220

200～250

250～300

300～350

350～400

400～450

500～550

600～650

700～750

850～900

35～45

22～27

20～25

25～30

6.3.3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，宜按表10查找原因和采取措施，及时消除。

电渣压力焊接头焊接缺陷及消除措施表10

焊接缺陷

措施

轴线偏移

⑴矫直钢筋端部；⑵正确安装夹具和钢筋；⑶避免过大的顶压力；⑷及时修理或更换夹具。

弯折

⑴矫直钢筋端部；⑵注意安装和扶持上钢筋；⑶避免焊后过快卸夹具；⑷修理或更换夹具。

咬边

⑴减小焊接时间；⑵缩短焊接时间；⑶注意上钳口的起点和止点，确保上钢筋顶压到位。

未焊合

⑴增大焊接电流；⑵避免焊接时间过短；⑶检修夹具，确保上钢筋下送自如。

焊包不匀

⑴钢筋端面力求平衡；⑵填装焊剂尽量均匀；⑶延长焊接时间，适当增加熔化量。

气孔

⑴按规定要求烘焙焊剂；⑵清除钢筋焊接部位的铁锈；⑶确保接缝在焊剂中合适埋入深度。

烧伤

⑴钢筋导电部位除净铁锈；⑵尽量夹紧钢筋。

焊包下淌

⑴彻底封堵焊剂筒的漏孔；⑵避免焊后过快回收焊剂。

7相关/支持性文件

7.1JGJ18-96《钢筋焊接及验收规程》

7.2GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》

7.3ZJQ－SG－002－2003《混凝土结构工程施工工艺标准》

7.4ZJQ－SG－005－2003《钢结构工程施工工艺标准》

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