钢筋电弧搭接焊及帮条焊工艺试验报告.docx
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钢筋电弧搭接焊及帮条焊工艺试验报告
××工程
发电厂房土建及金属结构安装工程
钢筋手工电弧搭接焊及帮条焊连接工艺试验报告
××有限公司
××项目部
二〇一五年五月十二日
批准：
校核：
编写：
1.概述
××工程发电厂房土建及金属结构安装工程，本工程新建6台机组，单机容量200MW，新建总装机1200MW。
厂区建筑物主要由主厂房、上游副厂房、尾水副厂房、中控楼、尾水渠以及500KV开关站组成。
本工程合同混凝土总量为344000m³、钢筋总量为13759t。
施工中钢筋的接头连接主要以绑扎、直螺纹机械连接为主，以手工电弧焊为辅助。
当施工现场不具备或不方便采用绑扎和直螺纹机械连接时，采用手工电弧单面焊进行连接；当现场采用截取接头试件方式取样时，截取试件后的钢筋采用手工电弧单面焊进行连接。
2.试验目的
通过本次钢筋接头手工电弧（搭接、帮条）焊连接试验，确定钢筋手工电弧（搭接、帮条）单面焊连接施工工艺及参数。
3.试验依据
（1）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；
（2）《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-2013；
（3）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012；
4.试验准备
4.1材料
（1）钢筋
本次手工电弧搭接单面焊采用HRB400Φ20、Φ22、Φ25钢筋，手工电弧帮条单面焊焊接钢筋为HRB400Φ28、Φ32，帮条用钢筋为HRB400Φ25、Φ28钢筋，级别与直径均符合规范要求，有原材检测报告，钢筋无老锈和油污。
（2）焊条
本次手工电弧焊连接试验采用天津市金桥焊材集团有限公司生产的型号为J502（E5003）焊条，其直径为4.0mm。
4.2设备机具
手工电弧焊（搭接焊、帮条焊）焊接设备采用逆变式直流手弧焊机（ZX7-315LS）、小锤。
4.3人员时间及场地
电弧焊人员配置：
焊工1名。
于2015年5月2日我部试验人员会同监理部人员及第三方检测人员，在钢筋加工厂由电弧焊人员用HRB400Φ20、Φ22、Φ25、钢筋分别进行手工电弧搭接单面焊；用HRB400Φ28、Φ32钢筋分别进行手工电弧帮条单面焊，所用帮条分别为Φ25、Φ28钢筋；焊接全过程在监理人员旁站见证下进行，本次试验共取样5组,15个试件，详见下表。
表4-1本次工艺试验取样汇总
连接类别
钢筋规格
HRB400Φ20
HRB400Φ22
HRB400Φ25
HRB400Φ28
HRB400Φ32
手工电弧搭接单面焊
1组（3个试件）
1组（3个试件）
1组（3个试件）
/
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手工电弧帮条单面焊
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1组（3个试件）帮条Ф25
1组（3个试件）帮条Ф28
由于Φ32钢筋帮条单面焊在试验时发生焊缝脱焊，未能满足焊接抗拉强度，于2015年5月5日在监理人员旁站见证下，由同一名焊工施焊，进行了双倍焊接取样，焊件经第三方检测全部合格。
5.技术指标与要求
5.1钢筋电弧搭接焊与帮条焊技术指标要求
（1）钢筋搭接焊适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。
焊接时宜采用双面焊，见图5-1，不能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图5-2。
搭接长度，见表5-1。
（2）搭接接头的焊缝高度h应不小于0.25d，且不小于4mm；焊缝宽度b不小于0.7d，且不小于10mm，见图5-3。
（3）搭接、帮条焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：
a.搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并使两钢筋的轴线在一轴线上。
b.搭接焊时，用两点固定，帮条焊时，帮条与主筋之间应用四点定位焊固定，定位焊缝与帮条端部或搭接端部的距离宜大于或等于20mm。
c.焊接时，在帮条焊或搭接焊形成焊缝中引弧；在端头收弧前填满弧坑，并使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。
图5-1双面焊
图5-2单面焊
图5-3焊缝高度、宽度、钢筋直径
注：
b-焊缝宽度；h-焊缝高度；d-钢筋直径；L-搭接长度。
（4）钢筋电弧帮条焊时当主筋为HPB235级钢筋时，帮条的总截面面积不应小于主筋截面面积的1.2倍；当主筋为HRB335、HRB400级钢筋时，帮条的总截面面积不应小于主筋截面面积的1.5倍.
（5）帮条宜采用与主筋同牌号、同直径的钢筋。
当帮条牌号与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号。
（6）钢筋帮条焊宜采用双面焊，见图5.1.2（a），不能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图5.1.2（b）。
搭接长度，见表5.1.1。
（7）帮条焊接头的焊缝高度h应不小于0.3d；焊缝宽度b不小于0.8d。
两主筋端面的间隙应为2mm~5mm。
图5-1双面焊
图5-2单面焊
注：
钢筋帮条焊接头单位为mm，b-钢筋直径，L-帮条长度。
表5-2钢筋搭接、帮条长度
钢筋牌号
焊缝型式
搭接、帮条长度L
HPB300
单面焊
≥8d
双面焊
≥4d
HPB235
HRB335
HRBF335
HRB400
单面焊
≥10d
HRBF400
HRB500
HRBF500
RRB400
双面焊
≥5d
（8）搭接焊和帮条焊焊接的质量检查项目和质量标准，见下表。
表5-1搭接焊和帮条焊焊接质量检查项目和质量标准
项次
质量检查项目
质量标准
检验方法
1
帮条对焊接头中心的纵向偏差
≤0.50d
尺量
2
接头处钢筋轴线曲折
≤4°
用刻槽直尺
3
焊缝高度
-0.50d
用卡尺和尺
4
焊缝宽度
-0.10d
尺量
5
焊缝长度
-0.50d
6
焊缝咬边深度
≤0.05d，且≤1mm
目测
7
焊缝表面上的气孔和夹渣
在2d长度上的数量
≤2个
尺量、目测
气孔、夹渣的直径
≤3mm
注：
d为钢筋直径。
6.钢筋电弧（搭接、帮条）焊试验工艺与方法
6.1工艺流程
表6-1工艺流程图
6.2试验方法
（1）焊接前检查了电源、焊机及工具，焊接地线与钢筋接触良好。
（2）选用直径4.0mm、J502焊条，工作电流调至198安。
（3）钢筋搭接单面焊，Φ20搭接长度20cm；Φ22搭接长度22cm；Φ25搭接长度25cm。
（4）钢筋帮条单面焊，Φ28钢筋帮条用相同牌号的Φ25钢筋，长度28cm；Φ32钢筋帮条用相同牌号的Φ28钢筋，长度32cm。
6.3焊接
（1）搭接焊时，钢筋用两点固定，帮条焊时，帮条与主筋之间用四点定位焊固定，定位焊缝与搭接端部和帮条端部的距离都大于20mm，施焊时在焊缝内侧开始打弧，在形成焊缝的部位引弧。
（2）运条：
运条时直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作协调平稳。
（3）熔合：
焊接过程中保证有足够的熔深。
主焊缝与定位焊缝结合良好，避免了气孔、夹渣和烧伤缺陷，并防止了裂缝的产生。
（4）熔池控制成椭圆形，焊条与工作表面成70°。
（5）收弧：
将熔池填满后收弧并拉灭电弧，工作表面没有电弧擦伤。
7.试验结果
（1）外观检查焊件表面平整，没有凹陷、焊瘤。
接头处没有裂纹。
咬边深度、气扎、夹渣的数量和大小，以及接头尺寸偏差符合《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-2013；
（2）抗拉试验试件经水利部松辽水利委员会水利基本建设工程质量检测中心现场试验室做抗拉试验检测，检测结果合格。
8.确定的施工工艺与参数
（1）焊条使用天津金桥焊材集团有限公司生产的直径4.0mm，型号J502（E5003）焊条。
（2）焊接设备采用逆变式直流手弧焊机（ZX7-315LS），焊接时工作电流调至198安。
9.电弧焊施工注意事项
（1）焊工必须持相应等级焊工证才允许上岗操作。
（2）焊接前必须首先核对钢筋的材质、规格及焊条类型符合钢筋工程的设计施工规范，有材质单及产品合格证，并经检测合格后方能使用。
（3）搭接接头的焊缝高度不小于被焊接钢筋直径的0.25倍，且不小于4mm，焊缝宽度不小于被焊接钢筋直径的0.7倍，且不小于10mm；帮条焊接头的焊缝高度不小于被焊接钢筋直径的0.3倍，焊缝宽度不小于被焊接钢筋直径的0.8倍，两主筋端面的间隙为2mm~5mm。
（4）多层焊：
钢筋直径较大，进行多层施焊时，分层间断施焊，每焊一层后，清渣再焊接下一层，保证焊缝的高度和长度。
（5）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；尽量施水平焊，多层焊时，第一层焊的电流可以稍大，以增加熔化深度，焊完一层之后，及时将焊渣清除干净。
10.安全措施
（1）焊接前，应先检查焊机、设备和工具是否安全，如焊机外壳接地、焊机各接线点接触是否良好、焊接电缆的绝缘有无损坏等。
在焊接时，不可将工件拿在手中或用手扶着工件进行焊接。
（2）更换焊条时，焊工必须使用焊工手套，焊工手套保持干燥、绝缘可靠。
对于空载电压和焊接电压较高的焊接操作和在潮湿环境操作时，焊工应用绝缘橡胶衬垫。
特别是在夏天由于身体出汗后衣服潮湿，不得靠在焊件上，以防触电。
（3）电焊工的个人防护用具应保持完好。
绝缘手套不短于300mm，操作时，穿帆布工作服，穿有绝缘鞋。
11.附件
（1）施工作业人员操作证；
（2）热轧带肋钢筋原材检测报告；
（3）焊件见证取样单；
（4）热轧带肋钢筋单面焊检测报告。
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