观澜上域10#楼工程
钢筋机械连接和焊接施工方案
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巴中市华兴建筑有限公司 观澜上域10#楼工程 二0一五年一月
施工组织设计（方案）审批表 钢筋机械连接和焊接施工方案
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工程名称 结构类型 开工日期 编 制 人 审 批 人 评审意见： 观澜上域10#楼 框架剪力墙结构 2015年1月 工 程 编 号 工 期 计划竣工日期 编 制 日 期 审 批 日 期 550天 2016年8月 2015年1月 签字： 第 2 页
钢筋机械连接和焊接专项施工方案
1、工程概况
本工程钢筋的连接将有机械连接和焊接，机械连接主要是套筒连接；焊接包括电渣压力焊、闪光对焊、电弧焊。
（1）钢筋连接分为绑扎搭接、机械连接和焊接连接，后两种连接的类型及质量应符合《钢筋机械连接技术规范》（JGJ 107）及《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）。
（2）当钢筋直径≥22mm时应采用不小于Ⅱ级机械连接，钢筋直径≥20mm时不允许采用闪光对焊和电弧搭结焊。
（3）穿层柱受力纵筋连接应采用Ⅰ级机械连接。
（4）框支梁的纵向钢筋连接：采用Ⅰ级机械连接。框架梁的钢筋连接：一级抗震等级采用Ⅰ级机械连接，二、三、四级可采用焊接或绑扎连接（d≤20mm时）。
（5）框支柱的纵向钢筋连接：采用Ⅰ级机械连接。框架柱纵向钢筋的连接：一、二级抗震等级和三级抗震等级的底层应采用Ⅰ级机械连接；三级抗震等级的其它部位和四级抗震等级的受力钢筋可采用绑扎搭接或焊接接头（d<20mm时）。
（6）冷扎带肋钢筋的连接严禁采用焊接接头。
（7） “同一连接区段内纵向受拉钢筋绑扎搭接接头”要求、“同一连接区段内纵向受拉钢筋机械连接、焊接接头”要求，详见《11G101-1》。
（8）梁及柱纵向受力钢筋的搭接接头长度范围内应配置加密箍，构造详见《11G101-1》。 2、编制依据：
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300—2001）；
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《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2002）（2011版）；
《钢筋焊接验收规程》（JGJ18—2012） 《钢筋焊接接头试验方法》（JGJ27—2001） 《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107—2010） 3、钢筋的机械连接 3.1、钢筋机械连接
（一）施工前准备工作验收
1．套筒：宜使用优质碳素结构钢或合金结构钢，应有供货单位出厂合格证、材质证明书、资料齐全方可使用。
2．主要机具：套丝机、管钳扳手、力矩板手等。
3．凡从事带肋钢筋螺纹连接工作的工人必须经过技术培训，持证上岗，班组成员相对固定。
4．作业场地应有安全防护措施，加强劳动保护，防止发生触电、机械损伤等事故。
（二）操作工艺
1．工艺过程：钢筋下料→钢筋剥肋、切削→钢筋滚轧螺纹→钢筋连接。
2．钢筋下料：钢筋下料宜用无齿锯、带锯齿、专用锯片切割机等方法锯断，不宜用普通切筋机或电焊方法切断。要求钢筋切割端面垂直于钢筋轴线，端头不准挠曲，不得有马蹄形。
3．钢筋滚丝：
1）剥肋滚轧直螺纹的螺纹制作分为两个工序：1钢筋切削剥肋2滚轧螺纹、两道工序在同一台设备上一次完成。
2）螺纹剥肋工序：将机头前端的切削刀具按表格2中钢筋规格相
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对应的剥肋光圈尺寸调整到预定位置，用锁紧螺母固定，并应在加工过程中经常检查剥肋光圆尺寸，发现超差应及时纠正。
3）螺纹滚扎工序：机头中换上与加上规格相应的机盒及滚轮，直径尺寸须调整，CABR剥肋滚扎直螺纹现场质量控制的核心是丝头加工质量的控制，因袭加工丝头的检验至关重要，丝头检验有四个要素：1剥肋光圆尺寸2螺纹中径尺寸3螺纹加工长度4螺纹牙型，每项检验用的量具、检验方法详见表1：
4．对加工的钢筋螺纹丝头，必须逐个进行目测检查，并每加工10个用检具检查一次；
检验项目 剥肋光圆 螺纹中径 螺纹长度 检验工具 检验方法及要求 卡规大径通过，卡规小径不得通过 检验螺母应能拧入，螺纹环规（Z）拧入不得超过3扣。 对标准丝头，检验螺母拧到丝头检验螺母 根部时，丝头端部应在螺母端部的公差标记范围内。 目测法观测螺纹齿底不得宽，不目测 得整齿（螺纹齿顶宽度＞0.6mm的累计长度不得1.5扣）。 5．合格的钢筋丝头，立即将其套上同规格的塑料保护帽。 6．钢筋连接：
（1）钢筋连接之前，先回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑
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卡规 检验螺母、螺纹环规（Z） 螺纹牙型
料密封盖，并检查钢筋规格是否和连接套筒一致，检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁。如发现杂物或锈蚀要用铁刷清洗干净。
（2）把装好的连接套筒的一端钢筋拧到连接钢筋上，然后再用扳手拧紧钢筋接头，应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。
（3）接头连接完成后，由质检人员分批检验，检验方式为：目测。接头两端外露、螺纹长度相等，且不超过一个完整丝扣（加长螺纹除外）。
（4）剥肋滚肋直螺纹接头的连接，宜用长度不小于40cm的扳手拧紧。
（5）钢筋接头拧紧后应用力矩板手按不小于下表的拧紧力矩值进行检查，并加以标记。
滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值 钢筋直径/㎜ 拧紧力矩值/（N.m） ≤16 18-20 80 160 22-25 230 28-32 300 36-40 360 注：当不同直径的钢筋连接时，拧紧力矩值按较小直径钢筋的相应值取用。 （四）工艺要求及标准 1．丝头：
（1）加工钢筋丝头时，应采用水溶液性切削润滑液，当气温低于0℃时应有防冻措施，不得在不加润滑液的情况下套丝。
（2）钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配，公差带应符合GB/T197-2003的要求，可选用6F。
2．套筒：
（1）套筒内螺纹的公差带应符合GB/T197-2003 的要求，可选用6H。
（2）进行表面防锈处理。
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（3）套筒材料、尺寸、螺纹规格、公差带及精度等级应符合产品设计图纸的要求。
（4）套筒尺寸： 规格 φ16 φ18 φ20 φ22 φ25 φ28 φ32 φ36 φ40 外径±mm φ24 φ27 φ31 φ33 φ37 φ41 φ47 φ53 φ57 长度±0.5P 37 41 45 49 56 62 68 80 90 （五）质量检查
1．丝头：牙形饱满，牙顶宽超过0.6mm 秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。外形尺寸及螺纹直径、丝头长度应满足产品设计要求。
2．套筒：表面无裂纹和其他缺陷，外形尺寸及套筒内螺纹直径、套筒长度应满足产品设计要求。套筒的两端应加塑料保护塞。
3．接头：接头两端外露螺纹长度相等，且不超过一个完整丝扣，加长型接头的外露丝扣数不受限制，但应另有明显标记，以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。抽检数量按每根梁或柱抽检一个接头，板、墙、基础底板，每500 个接头为一批，每批抽检3 个接头。要求钢筋连接100%合格，否则，必须查明原因重新连接。
4.工程中应用剥肋滚轧直螺纹钢筋接头时，技术提供单位应提交有效的检验报告。
5、钢筋连接作业开始前及施工过程中，应对每批进厂钢筋进行接头连接工艺试验，工艺检验应符合下列要求：
（1）每种规格钢筋的接头件数不应少于三根。 （2）接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验。
（3）三根接头试件的抗拉强度按一级验收时，均不小于该级别钢
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筋抗拉强度的标准值，同时尚在不小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度。
6、现场接头抽检应进行外观质量检查和单向拉伸强度试验，对接头有特殊要求的标准值，应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。
7、剥肋滚轧直螺纹接头的现场抽检应分批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一组进行检验和验收， 不足500个也作为一个验收批。
8、对每一批验收达到要求强度值时，该验收批判定为合格，如有一个试件的抗拉强度不符合要求，应再取六个试件进行复检。 复检中全产试件合格，则判该批合格，如仍有一个试件不合要求，则该验收批判定为不合格。
9、在现场连接检验十个验收批次，全部单向拉伸试验一次抽查合格时，验收批接头数量可扩大为1000个。
10、随机抽取同规格接头数的10%进行外观质量检查，接头套筒每侧无1扣完整丝扣外露。
11、对每一检验批的钢筋连接接头，于正在施工的工程结构中随机抽取15%，且不少于75个接头，检验其外观质量及拧紧力矩。
（六）成品保护
1．钢筋丝头检验合格后应尽快套上塑料保护帽，并应按规格分类堆放整齐。
2．雨期或长期堆放情况下，应对丝头进行覆盖防锈。
3．丝头在运输过程中应妥善保护，避免雨淋、沾污、遭受机械损伤。
3.2电渣压力焊
电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部融化，
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然后施加压力使钢筋焊合。这种焊接方法比电弧焊节省钢材，工效高、成本低，适用于现浇钢筋砼结构中竖向钢筋的接长，但不宜用于轧后余热处理的钢筋。 （1）焊接设备与焊剂
焊接设备包括：焊接电源、焊接机头、控制箱、焊剂填装盒等。 A、焊接电源
竖向钢筋电渣压力焊的电源采用JSD-600 专用电源。可供数个 焊接机头交替用电。引弧电弧电渣顶压 B、焊接机头
焊接机头是实现竖向钢筋电渣压力焊接并取得优质接的关健部件。 C、焊剂盒与焊剂
焊剂宜采用431 型，该焊剂含有高锰、高硅与低氟成分，其作用除起隔绝，保温及稳定电弧作用外，在焊接过程中还起补充熔渣， 脱氧及添加合金元素作用，使焊缝金属合金化。 （2）焊接工艺
竖向钢筋电渣压力焊的工艺过程
A、引弧过程：通电后迅速将上钢筋提起，使两端头之间的距离为 2-4mm引弧。可多次把上钢筋移下与下钢筋短接后再提起，达到引弧目的。
B、电弧过程：靠电弧的变温作用，将钢筋端头的凸出部分不断烧化， 同时将接口周围的焊剂充分熔化，形成一定深度的渣池。
C、电渣过程：渣池形成一定深度化，将上钢筋缓缓插入渣池中，此时电弧熄灭，进入电渣过程，使渣池温度升到近2000℃，将钢筋端 头迅速而均匀地熔化，经熔化后的上钢筋端面呈微凸形，并在钢筋的端面上形成一个由液态向固态转化的过渡藻层。
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D、挤压过程：在停止供电的瞬间，对钢筋施加挤压力，把焊口部分熔化的金属，熔渣及其氧化物等杂质全部挤出结合面。 （3）质量检验 A、取样数量
钢筋电渣压力焊接头的外观检查应逐个进行。强度检验时，以每批成品中切取三个试样进行拉伸试验。
每300 个同类型接头（同钢筋级别、同钢筋直径）作为一批。 足300 个时仍作为一批。 B、外观检查
a、接头焊包应饱满和比较均匀，钢筋表面无明显烧伤等缺陷。 b、接头处钢筋轴线的偏移不得超过钢筋直径的0.1 倍，同时不得 大于2mm。
C、接头处弯折不得大于4度。
外观检查不合格的接头，应切除重焊或采取补强措施。 D、拉伸试验
钢筋电渣压力焊接头拉伸试验结果，三个试样均不得低于该级 别钢筋的抗拉强度标准值。如有一个试样的抗拉强度低于规定数值，应取双倍数量的试样进行复验，复验结果，如仍有一个试样的强度达不到上述要求，则该批接头即为不合格品。 3.3闪光对焊
(1)材料及主要机具：
A、主要机具：对焊机及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、水源、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。
（2）作业条件：
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A、焊工必须持有有效的考试合格证。
B、对焊机及配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。 C、电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。 D、作业场地应有安全防护设施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
E、熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。 （3）工艺流程：
检查设备→选择焊接工艺及参数→试焊、作模拟试件→送试 → 确定焊接参数 → 焊接 → 质量检验
A、连续闪光对焊工艺过程：
闭合电路 →闪光(两钢筋端面轻微接触)→连续闪光加热到将近
熔点(两钢筋端面徐徐移动接触)→带电顶锻 →无电顶锻B、预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路 → 断续闪光预热 (两钢筋端面交替接触和分开)→ 连续闪光加热到将近熔点 (两钢筋端面徐徐移动接触) →带电顶
锻 →无电顶锻
C、闪光一预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路 → 一次闪光闪平端面 (两钢筋端面轻微徐徐接触) → 连续闪光预热 (两钢筋端面交替接触和分开)→ 二次连续闪光加
热到将近熔点 (两钢筋端面徐徐移动接触)→带电顶锻 →无电顶锻 D、焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。
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E、焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。
F、检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。
G、试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。 H、对焊焊接操作：
a、连续闪光焊：通电后，应借肋操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化留量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。
b、预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。
c、预热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。 d、保证焊接接头位置和操作要求：
①焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。 ②钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。 ③钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。 ④钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。 ⑤焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。
⑥接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。
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⑦焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
e、质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。
（4）主控项目：
A、钢筋的品种和质量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。
B、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。 C、对焊接头的力学性能检验必须合格。
力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。
在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。 检验方法：检查焊接试件试验报告单。 （5）一般项目：
钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求： A、接头部位不得有横向裂纹。
B、与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤。
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检验方法：观察检查。 C、允许偏差项目：
a、接头处的弯折角不大于4°。
b、接头处的轴线偏移，木大于0.l倍钢筋直径，同时不大于2mm。 检验方法：目测或量测。
（6）在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应及时消除。 A、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 B、闪光不稳定
1. 清除电级底部和表面的氧化物 2. 提高变压器级数 3. 加快烧化速度
C、接头中有氧化膜、未焊透或夹渣 1. 增加预热程度
2. 加快临近顶锻时的烧化速度 3. 确保带电顶锻过程 4. 加快顶锻速度 5. 增大顶锻压力 C、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 D、焊缝金属过烧或热影响区过热
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1. 减小预热程度
2. 加快烧速度，缩短焊接时间 3. 避免过多带电顶锻
（6）对焊应具备以下质量记录： A、钢筋出厂质量证明书或试验报告单。 B、钢筋机械性能复试报告。
C、进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。
D、钢筋接头的拉伸试验报告、弯曲试验报告。
4、焊接易出现的质量缺陷：轴线偏移，接头弯折，结合不良，焊包不均，气孔夹渣。
5、缺陷的防治措施：焊接前对钢筋端部的锈斑、杂物清除干净，对焊时，力求钢筋四周均匀一致，正确安装夹具和钢筋，并在焊接时始终扶持端正，操作过程避免晃动，掌握好焊接时间，及时进行顶压过程。
6、外观检查：逐个检查，接头焊包应饱满和均匀，钢筋表面无明显烧伤等缺陷，轴线偏移不得超过钢筋直径的0.1倍，同时不大于2mm,接头处弯折不得大于4度。
7、拉伸试验：每批产品切取三个试件进行拉伸试验，三个试件均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值。 。
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