作业指导书(焊接).docx

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1、上海地铁M8线作业指导书特殊工序：焊接作业通 令本作业指导书（焊接作业一特殊工序作业指导书）自签发之日起生 效。1、本作业指导书为关键工序控制管理体制工作程序支持性文件2、本作业指导书为受控制文件，发放及修改的批准由经理部总工 程师负责。3、本作业指导书解释权为经理部工程部，各作业施工班组，各部 门都必须遵照执行。上海地铁M8线经理部二K 二年十二月十二日版权：该文件的版权为中铁四局集团上海地铁M8线经理部工程部所有，未经许可或书面批准，不得翻印和外传。中铁四局上海地铁 M8线经理部工程部作业指导书修改记录表修改 页码修改内容记录修改原因修改人姓名日期批准人：2002年12月12日1、目的/适

2、用范围为确保工程质量和工期，实施本作业指导，在施工过程中对焊接这个特 殊工序进行监控，确保该过程处于受控状态。本作业指导书适用于 SMW工法桩、地下连续墙、车站主体结构及区间 盾构施工过程中焊接作业全过程。2、技术标准该特殊工序所采用的技术标准有：(1)地下铁道设计规范(GB50157 92)(2)钢筋混凝土结构设计规范(3)钢结构设计规范(GBJ 7 88)(4)地基基础设计规范(DBJ08 11 1999)(5)市政地下工程及检收技术规程(DBJ08 2361999)(6)上海地铁基坑工程施工规程施行(SI082000)(7) SMW工法施工及检收标准(试行本)(8)建筑机械使用安全技术规

3、范(JGJ33-2001, J119-2001)(9)建筑工程手册(10)建筑工程施工工艺与新技术新标准应用手册3、焊接作业分类适用于本工程的焊接作业内容有两部分：手工电弧焊、闪光对焊；以下 作业指导内容据此分别编写。4、手工电弧焊4. 1施工准备(一)材料要求1 .钢筋钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进 口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试 验。预埋件的锚爪应用I、n级钢筋。钢筋应无老锈和油污。2 .钢材预埋件的钢材不得有裂缝、锈蚀、斑痕、变形，其断面尺寸和机械性能 应符合设计要求。3 .焊条焊条的牌号应符合设计规定。如设计无规定时，应

4、符合下表要求，焊条 质量应符合以下要求：药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷，并不得有肉眼看得出的偏心 度。焊接过程中，电弧应燃烧稳定，药皮熔化均匀，无成块脱落现象。焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用。焊条必须有出厂合格证。钢筋电弧焊使用的焊条牌号项次钢筋级别搭接焊、帮条焊坡口焊1I级E4303 E4303E43032n级E4303 E4303E50033I、n级与钢板焊接E4303注：不含25MnSi钢筋（二）主要机具设备电弧机、焊接电缆、电焊钳、面罩、堑子、钢丝刷、锂刀、榔头、钢字 码等。（三）作业条件、焊工必须持有考试合格证。、帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线

5、应符 合规定（见附表一、附表二）。、电源应符合要求。、作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施，防止发生烧 伤、触电、中毒及火灾等事故。、熟悉图纸，做好技术交流。4 . 2施工操作工艺、工艺流程I设备I I接参数I I拟试件I I I I接参数I I I I检验I、检查电源、焊机及工具。焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧 而烧伤钢筋。、选择焊接参数。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。、试焊、做模拟试件。在每批钢筋正式焊接前，应焊接 3个模拟试件 做拉力试验，经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。、施焊操作：

6、引弧：带有垫板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋 垫板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝的部位，防止烧伤主筋。定位：焊接时应先焊定位点再施焊。运条：运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。 收弧：收弧时，应将熔池填满，拉灭电弧时，应将熔池填满，注意不 要在工作表面造成电弧擦伤。 多层焊：如钢筋直径较大，需要进行多层施焊时，应分层间断施焊， 每焊一层后，应清渣再焊接下一层。应保证焊缝的高度和长度。 熔合：焊接过程中应有足够的熔深。主焊缝与定位焊缝应结合良好， 避免气孔、夹渣和烧伤缺陷，并防止产生裂缝。 平焊：平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象，防止熔渣流到铁水 前面。

7、熔池也应控制成椭圆形，一般采用右焊法，焊条与工作表面成700。立焊：立焊时，铁水与熔渣易分离。要防止熔池温度过高，铁水下坠 形成焊瘤，操作时焊条与垂直面形成6080角。使电弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道时，应压住电弧向上运条，同时作较小的横向摆动，其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。 横焊：焊条倾斜7080 ,防止铁水受自重作用坠到下坡口上。运 条到上坡口处不作运弧停顿，迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作，依 次均速进行焊接。 仰焊：仰焊时宜用小电流短弧焊接，熔池宜薄，且应确保与母材熔合 良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条与焊接方向成80。90角。其余各层焊条横摆，并在坡口

8、侧略停顿稳弧，保证两侧熔合。十钢筋帮条焊：A钢筋帮条焊适用于I、n级钢筋。钢筋帮条焊宜采用双面焊，不能进 行双面焊时，也可采用单面焊，帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制 作，其帮条长度l见下表。如帮条级别与主筋相同时，帮条的直径可以比主筋 直径小一个规格。如帮条直径与主筋相同时，帮条钢筋可比主筋低一个级 别。钢筋帮条长度表项次钢筋级别焊缝形式帮条长度11I级单面焊 双面焊8d4d2n级单面焊 双面焊10d5d注：d为主筋直径B钢筋帮条接头的焊缝厚度 h应不小于0.3d,焊缝宽度b不小于0.7d。C钢筋帮条焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：a两主筋端头之间，应留 25mm的间隙。b帮条与

9、主筋之间用四点定位固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。c焊接时，引弧应在帮条的一端开始，收弧应在帮条钢筋端头上，弧坑 应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊 缝的始端与终端，应熔合良好。+钢筋搭接焊：A钢筋搭接焊：适用于I、n级钢筋。焊接时，宜采用双面焊，不能进 行双面焊时，也可采用单面焊，搭接长度1应与帮条长度相同，B搭接接头的焊缝厚度 h应不小于0.3d,焊缝宽度b不小于0.7dC搭接焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：a搭接焊时，钢筋应预弯，以保证两钢筋的轴线在一轴线上。在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，如钢筋预弯确 有困难，可适当预弯。

10、b搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离搭接端部 20 nlm以上。c焊接时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上， 弧坑应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定 位焊缝的始端与终端，应熔合良好。十 预埋件T形接头电弧焊：预埋件 T形接头电弧焊的接头形式分贴 角焊和穿孔塞焊两种，焊接时，应符合下列要求：A钢板厚度6不小于0.6d,并不宜小于6 mm。B钢筋应采用I、n级。受力锚固钢筋直径不宜小于8mm,构造锚固钢筋直径不宜小于6mm0锚固钢筋直径在 625mm以内，可采用贴角焊；锚固 钢筋直径为2032mm时，宜采用穿孔塞焊。C采用I级钢筋时，贴角焊缝焊脚K不小

11、于0.5d;采用n级钢筋时，焊缝焊脚k不小于0.6d。D焊接电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。十 钢筋与钢板搭接焊：钢筋与钢板搭接焊时，I级钢筋的搭接长度 1不小于4do n级钢筋的搭接长度 1不小于5d,焊缝宽度b不小于0.5d,焊 缝厚度h不小于0.35do十 在装配式框架结构的安装中，钢筋焊接应符合下列要求。A两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲击。如冷弯 矫正有困难，可采用氧乙焕焰加热后矫正，加热温度不得超过850 C,避免烧伤钢筋。B焊接时，应选择合理的焊接顺序，对于柱间节点，可对称焊接，以减 少结构的变形。十钢筋低温焊接：A在环境温度低于-5 C的条件下进行焊接时，为钢筋低

12、温焊接。低温焊 接时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影 响区缓慢冷却。风力超过 4级时，应有档风措施。焊后未冷却的接头应避免 碰到冰雪。B钢筋低温电弧焊时，焊接工艺应符合下列要求：a进行帮条平焊或搭接平焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端 运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部 的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施 焊。层间温度控制在150350c之间，以起到缓冷的作用。b n级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短46mm,以消除或减少前层焊道及过

13、热区的淬硬组织，改善接头的性能。c焊接电流略微增大，焊接速度适当减慢。 3、质量标准（一）保证项目 钢筋的品种和质量，焊条的牌号、性能及接头中使用的钢板和型钢， 均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。 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。 弧焊接头的强度检验必须合格。从成品中每批切取 3个接头进行抗拉试验。对于装配式结构节点的钢筋 焊接接头，可按生产条件制作模拟试件。在工厂焊接条件下，以 300个同类型接头（同钢

14、筋级别、同接头型式） 为一批。在现场安装条件下，每一至二结构层中以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式、同焊接位置）作为一批，不足 300个时，仍作为一批。检验方法：检查焊接试件试验报告单。（二）基本项目操作者应在接头清渣后逐个检查焊件的外观质量，其检查结果应符合下 列要求：焊接表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。接头处不得有裂纹。咬边深度、气扎、夹渣的数量和大小，以及接头尺寸偏差，不得超过 下表所规定的数值。外观检查不合格的接头，经修整或补强后可提交二次验 收。检验方法：目测或量测。钢筋电弧接头尺寸偏差及缺陷允许值（ mm）项次项目允许偏差检验方法1帮条沿接头中心线的纵向偏移0.5d尺量

15、2接头弯折预埋件T形接头钢筋间距4不大于10用刻槽直尺3接头处钢筋轴线的偏移0.1d且不大于3尺量4焊缝厚度+0.5d 0闱卡尺和尺5焊缝宽度+0.1d 0尺量6焊缝长度-0.5d7横向咬边深度0.5目测8焊缝气孔及夹渣的数量和大小在长2d的焊缝表面上预埋件T形接头气孔2 个、6mm2 3个，直径不大于 1.5尺量、目测注：d为钢筋直径。负温下，咬边深度不大于 0.2mm4. 4成品保护注意对已绑扎好的钢筋骨架的保护，不乱踩乱拆，不粘油污，在施工中拆乱的骨架要认真修复，保证钢筋骨架中各种钢筋位置正确。4. 5应注意的质量问题检查帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移，以及钢材 表面质量

16、情况，不符合要求时不得焊接。 搭接线应与钢筋接触良好，不得随意乱搭，防止打弧。 带有钢板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢板或无帮 条的接头，引弧应在形成焊缝部位，不得随意引弧，防止烧伤主筋。 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和 焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平 缓过渡，弧坑应填满。5、钢筋闪光对焊钢筋闪光对焊焊接是利用对焊机使两段钢筋接触，通以低电压的强电流，把电能转化为热能，当钢筋加热到一定程度后，立即施加轴向压力挤压（称为顶锻），使形成对焊接头。本工艺具有改善结构受力性能，减轻劳动强 度，提

17、高工效和质量，施工快速，节约钢材，降低成本等优点。本工艺适用 于In级钢筋接长及预应力钢筋与螺丝端杆的对焊焊接。5. 1施工准备（一）材料要求钢筋用In级各种规格钢筋，具有出厂合格证，进场后经物理性能检验 符合有关标准和规范的要求。（二）主要机具设备常用对焊机有 UN1-25、UN1-50、UN1-75、UN1-100、UN1-150、UN17-150-1等型号，根据钢筋直径和需用功率选用。（三）作业条件对焊机检修完好，对焊机容量、电压，符合要求并符合安全规定。 电源已具备，电流、电压符合对焊要求。钢筋焊接部位经清理，表面平整、清洁，无油污、杂质等。 操作人员经培训、考核，可持证上岗。5. 2

18、施工操作工艺根据钢筋品种、直径和所用对焊机功率大小，可选用连续闪光焊、预 热闪光焊、闪光一预热一闪光等对焊工艺。对于可焊性差的钢筋，对焊后宜 采用通电热处理措施，以改善接头塑性。连续闪光焊工艺过程包括：连续闪光和顶锻。施焊时，先闪合一次电路，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。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，焊接接头即告 完成。本工艺适于对焊直径 18mm以下的In级钢筋。预热闪光焊工艺过程包括：一次闪光预热；二次闪光、顶锻。施焊时，先一次闪 光，将钢筋端面闪平；

19、然后预热，方法是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）来现实预热。二次闪 光与顶锻过程同连续闪光。本工艺适于对焊直径20mm以上的In级钢筋。闪光一预热一闪光焊工艺过程包括：一次闪光、预热；二次闪光及顶锻。施焊时，首先一次 闪光，使钢筋端部闪平，然后预热，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；二次闪光与顶锻过程同连续闪光焊。本 工艺适于对焊直径20mm以上In级钢筋。 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

20、力、调伸长度及变压器级次等，如采用预热闪 光焊还需增加预热留量。常用I、n级钢筋连续闪光对焊参数见下表。可根据钢筋级别、直径、焊机特性、气温高低、实际电压以及所选焊接工艺等进行选择，在试焊后修正。一般闪光速度开始时近于零，而后约 1mm/s,终止时约1.52mm/s;顶锻速度开始的 0.1s应将钢筋压缩23mm,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。I级钢筋连续闪光对焊参数钢筋直径(mm)调伸长度 (mm)闪光留量 (mm)预锻留量(mm)总留量 (mm)变压器级次 (UN1-75)启电无电101.2581.5312.5m121.081.53

21、12.5m141.0101.5314.5m161.0102.0315w180.75102.0315w注：d为钢筋直径；n级钢筋连续闪光焊参数也可参考该表，但调伸长度宜为1.251.5d;采用其他型号对焊机时，变压器级次通过试验后确定。n级钢筋预热闪光对焊参数钢筋钢筋直径调伸长度闪光及预热留量(mm)预锻留量(mm)总留量变压器级次级别(mm)(mm)一次闪光预热二次闪光有电无电(mm)(UN1-75)2015d2+261.53.515+V221.5d3+261.53.516+V口级251.25d3+462.04.019+V281.25d3+572.04.021 +VI321.0d3+682.5

22、4.524+VI361.0d3+783.05.026+W注： 为钢筋端部不平时，两钢筋端部凸出部分长度；I级钢筋预热闪光焊参数也可参考n级钢筋预热闪光焊参数，但调伸长度宜为0.75do 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。 钢筋端头应顺直，150mm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 对n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；

23、顶锻过程，快而用力得当。（6）不同直径的钢筋焊接时，其直径差不宜大于23mm。焊接时，按大直径钢筋选择焊接参数。负温（不低于-20 C）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 0c以上。焊后接头部位应采用石棉粉保温，避免 接头冷淬脆裂。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，同时趁热将焊缝的毛刺打掉。5. 3质量标准（一）保证项目 对焊钢筋应有出厂质量证明和试验报告，钢筋的品种和质量必须符合 设计要求和有关标准的规定。钢筋对焊时所选用对焊机性能和工艺方法，必须符合焊接工艺要求。（二）基本项目闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外

24、观检查和力学性能试验。在 同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不 足300个接头，应按一批计算。外观检查的接头数量，应从每批中抽查10%,且不得少于10个；力学性能试验时，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。 闪光对焊接头外观检查，接头处不得有横向裂纹；与电极接触处的钢 筋表面，In级钢筋焊接时不得有明显烧伤；负温闪光对焊时，对于n级 钢筋，不得有烧伤；接头处的弯折角不得大于4。；接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。闪光对焊接头拉伸试验 3

25、个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；应至少有2个试件断于焊缝之外，并呈延性断裂。闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镶粗变形部分清 除，且与母材的外表齐平。弯曲时，焊缝应处于弯曲中心点，弯心直径I、n级钢筋分别为2d、4d,钢筋直径d大于25mm时，弯心直径应增加 1d,弯 曲角均为90 ,当弯至90 ,至少有2个试件不得发生破断为合格。5. 4成品保护焊接后，焊接区应防止骤冷，以免发生脆裂。当气温较低时，接头部 位应适当用保温材料覆盖。钢筋对焊半成品按规格、型号分类堆放整齐，堆放场所应有遮盖，防 止雨淋而锈蚀。 运输装卸对焊半成品时不能随意抛掷，以避免钢

26、筋变形。5. 5安全措施 对焊前，应清除钢筋与电极表面的锈皮和污泥，使电极接触良好，以 避免出现“打火”现象。 对焊机的参数选择，包括功率和二次电压应与对焊钢筋相适应，电极冷却水的温度，不得超过 40C,机身应保持接地良好。闪光火花飞溅的区域内，要设置薄钢板或水泥石棉挡板防护装置，在 对焊机与操作人员之间，可在机上装置活动罩，防止火花射灼操作人员。 对焊完毕不应过早松开夹具；焊接接头尚处在高温时避免抛掷，同时 不得往高温接头上浇水，较长钢筋对接时应安放在台架上操作。5. 6施工注意事项焊接时如调换焊工或更换钢筋级别和直径，应按规定制作对焊试件（不少于2个）作冷弯试验，合格后才能按既定参数成批对

27、焊，否则要调整 参数，经试验合格后才能进行操作。焊接参数应由操作人员根据钢种特性、 气温高低、实际电压、焊机性能等具体情况进行修正。 钢筋要在冷拉之前对焊，对考验对焊接头质量和使冷却钢筋不因焊接而降低强度。不同直径的钢筋对焊时，其直径之比不宜大于1.5；同时除应按大直径钢筋选择焊接参数外，并应减小大直径钢筋的调伸长度，或利用短料先将 大直径钢筋预热，以使两者在焊接过程中加热均匀，保证焊接质量。焊接过程中，如发现焊接质量不能满足要求，应针对产生原因，采取 防治措施。如焊接烧化过分剧烈并产生爆炸声，应降低变压器级次，减小闪 光速度。如钢筋表面严重烧伤，应清除电极钳口的杂质和钢筋夹紧部分的铁 锈，改

28、进电极槽口形状，以增大其接触面积；同时夹紧钢筋，如接头中有氧 化膜、未焊透或有夹渣，应增加预热过程；避免过早切断电流；增加顶锻压 力。如接头轴线偏移和弯折，应采取调整电极位置，增强夹具刚度；切除或 矫直钢筋端头或焊完后平稳取下钢筋等措施。 对焊时如发现接头区域出现裂缝通病，应检验钢筋的碳、硫、磷含 量，如不符合规定，应予更换或采取低频预热方法增加预热程度，或减小顶 锻压力等措施。如热影响区淬硬脆断，应采取扩大低温加热区（见红区），降低温度梯度，减缓焊后冷却速度或焊后通电热处理等措施。已裂缝的接头应 切除重焊。第16页共16页附表一：坡口焊接规定样式表编 号坡口 名称坡口形式手工焊（或手工封底自

29、动 焊）坡口尺寸（mm）适用范围1V型坡口11 U8 =630P=2C=2a =65平板对接，简体纵环 缝2X型坡口4I A8 =1230P=2C=2a =60平板对接，简体纵环 缝附表二：钢筋焊接规定样式表编材质号钢筋与1钢筋间焊接钢筋与2钢筋间焊接钢筋与3钢筋间焊接钢筋与4钢筋间焊接钢筋与5 钢板间 焊接焊接技术适用要求范围h0. 3db0.7d双面帮l5d（n、川）条焊l 4d(I )h0. 3db0.7d单面帮110d（n、川）条焊1 8d(I )h0. 3db0.7d双面搭15d（n、川）接焊1 4d(I )h0. 3db0.7d单面搭110d（n、川）接焊1 8d(I )h0. 35d钢筋钢b0. 5d板间双1 5d(n)面焊1 4d(I )