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注:1、不同直径钢筋搭接时按较小直径计算;
2、 最小锚固长度应大于或等于300。 6.6.3钢筋接头
①.纵向受力钢筋接头
纵向受力钢筋接头主要采用机械连接、焊接接头,辅以绑扎搭接。
梁板柱钢筋在直径小于16时采用绑扎搭接,柱筋在16—22采用电渣压力焊,梁板筋在16-22时采用电弧焊或对焊,钢筋在25(含25)以上的采用直螺纹连接。
②.受力钢筋接头位置
受力钢筋接头位置应在受力较小处,接头应相互错开。当采用非焊接接头时,从任一接头中心至1.3倍搭接长度范围内;当采用焊接接头时,从任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍且不小于500mm的区段范围内,有接头的受力钢筋面积占钢筋总面积的百分率应符合下表: 接头形式 绑扎接头 机械连接或焊接接头 受拉区 25% 50% 受压区 50% 不限 6.6.4 钢筋下料 钢筋下料由钢筋工长负责,必须根据设计图纸要求并结合混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩、搭接要求和锚固等规定填写加工料表,提出加工申请,加工料表包括钢筋的根数、规格、形状简图、加工尺寸等内容。下料表必须要经过技术部门的审批方可交给工人进行钢筋加工。 6.6.5钢筋的加工
在钢筋开始加工前,先对各种钢筋加工机械设备检修完好,保证正常运转,并符合安全规定。加工钢筋时,先清除钢筋表面的油污、泥土、浮锈,调直的钢筋不得有弯曲、死弯、小波浪形。加工时,先按料单放样,试制合格后再成批生产,所有加工的半成品均要按规格、数量、分类堆放,钢筋加工棚设专人对加工完的半成品挂牌登记,统一发放,严禁长材短用。钢筋加工的质量标准执行有关设计及规范要求。钢筋各种加工方法的应注意事项如下: 6.6.5.1钢筋除锈
钢筋表面要求洁净,油渍、漆污和用外向锤敲时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清洗干净,清除干净焊点处的水锈,除锈方法可采用机械除锈(电动除锈机)与人工除锈(用钢丝砂盘)相结合。在除锈过程中发现钢筋表面氧化皮鳞落现象严重并已损蚀钢筋截面,或除锈后钢筋表面有严重麻坑、斑点伤蚀截面时应剔除不用或降级使用。
6.6.5.2 钢筋调直
利用卷扬机拉直设备拉直钢筋,但其调直冷拉率对I级钢筋控制在4%以内。 6.6.5.3钢筋切断
(1)将同规格钢筋根据不同长短搭配,统筹排料;一般应先断长料,后断短料,减少短头,减低损耗。
(2)断料时应避免短尺量长料,防止在量料中产生累积误差。为此,断料时钢筋切断机安装平稳,并在工作台上标出尺寸刻度线和设控制断料尺寸用的挡板,
(3)钢筋切断机的刀片,应由工具钢热处理制成。安装刀片时,螺丝要紧固,刀回要密合(间隙不大于0.5mm);固定刀片与冲切刀片刀回的距离:对直径≤20mm的钢筋宜重叠1~2mm;对直径大于20mm的钢筋宜留5mm左右。
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在切断过程中如发现断口有劈裂、缩头、严重弯头或断口呈马蹄形时必须切除。钢筋加工人员如发现钢筋硬度与钢种有较大出入时,要及时反映,查明情况。钢筋切断长度力求准确,其允许偏差为±10mm。 6.6.5.4钢筋弯曲成型 (1). 弯钩弯折的有关规定
①.Ⅰ级钢筋末端需作180°弯钩,其圆弧弯曲直径(D)不应小于钢筋直径(d)2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径的3倍。
②. Ⅱ级钢筋末端需作90°或135°弯折时,弯曲直径(D)不宜小于钢筋直径的4倍;平直部分应按设计要求确定。
③.弯起钢筋中间部位弯曲直径(D),不应小于钢筋直径的5倍。
(2). 钢筋弯曲可分为机械弯曲和手工弯曲,手工弯曲一般只能弯直径比较小的钢筋。本工程采用机械弯曲和人工弯曲两种方式。 (3). 弯曲成型工艺
①.划线:弯曲前,根据料表尺寸,用石笔将弯曲点位置划出,划线时应注意,根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值,其扣法是从相邻两段长度中各扣一半;钢筋端部带半圆弯钩时,该段长度划线时增加0.5d;划线工作宜从钢筋中线开始向两端进行,如两边不对称的钢筋,也可以从一端开始,如划到另一端有出入时,则应重新调整。
②.钢筋弯曲成型
钢筋在弯曲机上面型时,心轴直径应是钢筋直径的2 .5倍,成型轴宜加偏心轴套,以便适应不同直径的钢筋弯曲的需要。弯曲细钢筋时,为了使弯弧一侧的钢筋保持平直,挡铁轴宜做成可变挡架或固定挡架(加铁板调整)。弯曲时应控制力度,一步到位,不允许二次反弯或重复弯曲。
③.钢筋加工的质量要求
钢筋弯曲成型后形状正确,平面上没有翘曲不平现象;钢筋末端弯钩的净空直径不小于钢筋直径的2.5倍;钢筋弯起点处不得有裂缝,为此,Ⅱ级钢筋不能弯过头再弯回来;允许偏差:全长±10mm,起弯点位移±20mm,弯起高度±5mm,箍筋边长±5mm。
6.6.6钢筋的焊接
本工程拟采用的钢筋焊接方式有闪光对焊(水平钢筋)、电渣压力焊(竖向钢筋)等。
6.6.6.1闪光对焊
闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光~预热~闪光焊等三种工艺。
(1).连续闪光焊:连续闪光焊的工艺过程包括:连续闪光和顶锻过程。施焊时,先闭合一次电路,使两钢筋端面轻微接触,此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒—闪光,接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触,形成连续闪光。当兴光到预定的长度,使钢筋端头加热到将近熔点时,就以一定的压力迅速进行顶锻。先带电顶锻,再无电顶锻到一定长度,焊接接头即告完成。 (2).预热闪光焊
预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程,以扩大焊接热影响区。其工艺过程包括:预热~闪光和顶锻过程。施焊时先闭合电源,然后使两钢筋端同交替地接触和分开,这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光,而形成预热过程。当钢
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筋达到预热温度后进入闪光阶段,随后顶锻而成。 (3).闪光~预热~闪光焊
闪光~预热~闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程,目的是使不平整的钢筋端面烧化平衡,使预热均匀。其工艺流程包括:一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。施焊时首先连续闪光,使钢筋端部闪平,然后 同预热闪光焊光。 (4).对焊参数
为了获得良好的对焊接头,应合理选择焊接参数。包括调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。采用预热闪光焊时,还要有预热留量与预热频率等参数。
①.调伸长度:是指焊接前,两钢筋端部从电极钳口伸出的长度,调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关,应使接头能均匀加热,并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。调节器伸长度取值:Ⅰ钢筋为0.75~1.25d, Ⅱ级钢筋为1.0~1.5d;直径小的钢筋取大值。
②.闪光留量与闪光速度:闪光留量是指在闪光过程中,闪光金属所消耗的钢筋长度,闪光留量的选择,应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀,并达到足够的温度闪光留量取值:连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤之和,另加8mm;预热闪光焊为8mm~10mm;闪光~预热~闪光焊的一次闪光为两面三刀钢筋切断时刀口严重压伤之和,二次闪兴为8~10mm(直径 大的钢筋 取大值)。
闪光速度由慢到快,开始时接近于零,而后约1mm/s,终止时达到1.5~2mm/S。
③.预留热量与预留频率:预热程度由预留热量与预留频率来控制,预留热量的选择,应使接头充分加热。预热留量取值:对预热闪光焊为4~7mm,对闪光~预热~闪光焊为2~7mm(直径大的钢筋取大值)。
预热频率取值:对I级钢筋宜高些;对Ⅱ级钢筋宜适中(1~2次/s),以扩大接头处的加热范围,减少温度梯度。
④. 顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力:顶锻留量是指在闪光结束时,将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度,顶锻留量的选择应使钢筋焊口处完全密合并产生一定的塑性变形。顶锻留量宜取4~6.5mm,直径大的钢筋取大值。其中有电顶锻约占1/3,无电顶锻约占2/3,焊接时必须控制得当。
顶锻速度应越快越好,特别是开始顶锻的0.1s应将钢筋压缩 2~3mm,使焊口迅速闭合不致氧化,而后为断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束。 顶锻压力应足以将分部的熔化金属从接头中挤出。而且还要使邻近接头处(约10mm)的金属产生适当的塑性变形。
⑤.变压器级数:用以调节焊接电流的大小,钢筋级别高或钢筋直径大,其级次就高。焊接时如火花过大并有强烈声响,应降低变压器级次。当电压降低5%时,应提高变压器级次1级。 (5).对焊缺陷及防止措施
项次 1 2 异常现象和缺陷种类 烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声 闪光不稳定 变压器级次 减慢烧化速度 清除电极底部和表面氧化物 提高变压器级次 防止措施
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加快烧化速度 3 接头中有氧化膜、末焊透或夹渣 增加预热程度 加快临近顶锻时的烧化速度 确保带电面锻过程 加快顶锻速度 增大顶锻压力 4 接头中有缩孔 5 焊缝金属过烧或影响区过热 6 7 钢筋表面微熔及烧伤 8 接头弯折或轴线偏移 降低变压器级数 烧化过程过分强烈 适当增大顶锻留量及项锻压力 减少预热程度 加快烧化速度,缩短焊接时间 避免过多带电顶锻 接头区域裂纹 检验钢筋化学成分 采取低频预热方法,增加预热程度 清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污 清除电极内表面的氧化物 改进电极槽口形状、增大接触面积 正确调整电极位置 修理电极钳口或更换已变形的电极 切除或矫直钢筋的弯头
(6)质量检验
①.取样数量:钢筋闪光对焊接头的外观检查,每批抽查10%的接头,并不得少于10个。力学性能试验应在同一个班内、由同一个焊工、按同一焊参数完成的200个同类型的接头作为一批,取6个试样,3个做拉伸试验,3 个做弯曲试验。一周内连续焊接时,可以累积计算,一周内不足200个时,也按一批计算。
②.外观检查:接头处不得有横向裂纹;与电极接触处的钢筋表面,对于Ⅰ、Ⅱ级钢筋不得有明显 的烧伤;接头处的弯折,不得大于4度;接头处的轴线偏移,不得大于钢筋直径的0.1倍,同时不得大于2mm;
③.拉伸和弯曲试验:按国家有关规范由有资质的试验室进行试验。 6.6.6.2电渣压力焊
(1).焊接工艺:包括引弧、电弧、电渣和顶压过程
①引弧过程:可采用直接引弧法或铁丝球引弧法。
直接引弧法是在通上电后迅速将上钢筋提起,使两端之间的距离为2~4mm引弧,这种过程很短,当钢筋端正头夹杂有不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时,可以多次把上钢筋移下与下钢筋短接后再提起,达到引弧目的。
铁丝球引弧法是将铁丝球放在上下钢筋端头之间,电流通过铁丝球与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。铁丝球采用0.5~1.0mm退火铁丝,球径不小于10mm,球的每一层缠绕方向应相互垂直交叉,当焊接电流小,钢筋端面又比较平整或引弧距离不易控制时,宜采用此法。
②.电弧过程:也称造渣过程,靠电弧的高温作用,将钢筋端头的凸出部分不断浇化,同时将接口周围的焊剂充分熔化,形成一定深度的渣池。
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③.电渣过程:渣池形成一定深度后,将上钢筋缓缓插入渣打池中,此时电弧熄灭,进入电渣过程。由于电流直接通过渣池,产生大量的电阻热,使渣池温度升到2000℃,将钢筋端头迅速而均匀地熔化。其中,上钢筋端头熔化量比下钢筋端头熔化量大一倍。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薄层。
④.电渣压力焊的接头,是利用过渡层使钢筋端部的分子与原子产生巨大的结合力完成的,因此在停止供电的瞬间,对钢筋施加压力,把焊口部分熔化的金属、熔渣及氧化物等杂质全部挤出结合面。由于挤压时火电厂口处于熔融状态,所需的挤压力很小,对各种规格的钢筋仅为0.2~0.3kN。,
(2).焊接参数:主要包括焊接电流、焊接电压和焊接时间等。
见下表,其中U1为电弧过程的电压,U2为电渣过程的电压;t1为电弧过程的时间,t2为电渣过程的时间。 钢筋直径(mm) 16 18 20 22 25 28 32 36 焊接电流(A) 200~250 250~300 300~350 350-400 400~450 500~550 600~650 700~750 焊接电压(V) U1 40~45 40~45 40~45 40~45 40~45 40~45 40~45 40~45 U2 22~27 22~27 22~27 22~27 22~27 22~27 22~27 22~27 焊接时间(s) t1 14 15 17 18 21 24 27 30 t2 4 5 5 6 6 6 7 8 钢筋熔化量( mm) 20~25 20~25 20~25 20~25 20~25 20~25 25~30 25~30 ①.焊接电流:电渣压力焊的热效率较高,其焊接电流比闪光对焊小一半,宜按钢筋端头面积取0.8~0.9A/mm2。
②.焊接电压:焊接电压是变化的,当引弧后,进入电弧稳定燃烧过程时,电压为40~45V。当钢筋与焊剂熔化,进入电渣过程时,电压为22~27V。如电压过高,易再度产生电弧现象,过低,则易产生夹渣缺陷。
③.焊接时间:是指电弧过程和电渣过程的延续时间,引弧的挤压是瞬间,其耗时可忽略不计,焊接时间的长短根据钢筋直径确定,电弧和电渣打的时间比为3:1。 (3).焊接缺陷及防治措施:见下表 缺陷性质 轴线偏移 接头弯折 结合不良 防治措施 钢筋的焊接端部力求挺直;正确安装夹具和钢筋;及时修理或更换已变形的电极钳口;焊接操作过程避免晃动; 钢筋的焊接端部力求挺直;正确安装钢筋并在焊接时始终扶持端正;焊毕,适当廷长扶持上钢筋的时间;及时修理或更换已变形的电极钳口。 正确调整动夹头的起始点,确保上钢筋下送到位;避免下钢筋伸出钳口的长度过短,确保熔池金属受到焊剂正常依托;防止在焊接时焊剂局部泄漏,避免熔池金属局部流失;避免顶压前过早断电,有效地排除夹渣。 减少钢筋端部的不平整度;焊剂要装得四周均匀;焊剂回收使用时要排除一切杂质;避免电弧电压过高,减少偏弧现象;防止在焊接时焊剂局部泄漏,避免熔池金属局部流失。 合理选择焊接参数;减少焊接时差间;缩短电渣过程。 遵守使用焊剂的有关规定;钢筋端部要清除干净;缩短电渣过程;及时进行顶压过程。 焊包不均 过热 气孔、夹渣
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