目录1. 工程概况22. 试验目的、适用范围23. 试验依据34. 钢筋焊接试验作业指导书34.1本次试验需要焊接的类别34.2试验准备和作业条件34.3试验操作工艺44.6质量检验与验收84.7焊接安全95.试验结果106.确定施工工艺与参数107.安全注意事项108.附件10 钢筋焊接（电弧焊、电渣压力焊）工艺试验方案1. 工程概况2.1.工程设计概况阜阳北编组站所在的阜阳铁路枢纽位于安徽省西北部，地处京九大通道的中段，衔接京九、青阜、漯阜、阜淮、阜六5条铁路线路，是青阜线、漯阜线的终点，也是华东二通道（阜阳-合肥-芜湖-杭州）和阜鹰汕通道（阜阳-六安-鹰潭-梅州-汕头）的起点，是路网 “ 一主两翼” 运输战略中二通道的重要节点。本次扩能工程主要内容为阜阳北站增建上行系统新建到达场、调车场、出发（兼直通）场，三场采用纵列布置，新建漯阜兼地区车场与调车场横列布置，既有上行到发场改造为交换场，最终形成双向三级八场站型；新建机务折返段，对既有机务段进行改造；同步实施编组站综合自动化系统工程；对既有下行驼峰纵断面进行整治；新建青阜下行联络线，对相关引入线路进行改建。2.2新建、接长涵洞及房建设计概况新建涵洞31座，其中框架涵22座，孔径在1. 55米之间，1.5m孔径圆涵9座；接长涵洞17座，其中框架涵16座，孔径在1.54.0米之间，1.5m孔径圆涵1座。本工程新建房屋总建筑面积46818，主要包括机务、车辆、车务、四电、综合自动化、工务、给排水及公安派出所等生产及生活房屋，单体总计106个；新建构筑物76个，主要包括通信铁塔基础、开闭所、军供站台、雨棚及门吊基础围墙、填方量、绿化等；另外还包含对既有下行场信号房屋的装修改造等；拆除路内房屋面积约为2.95万平米，主要为既有下行交换场西侧通信、电务、车站、工务、电力及公安派出所等相关房屋，以及既有机务段、车辆段。2. 试验目的、适用范围根据JGJ18-2012强制性条文要求，在工程开工或者每批钢筋正式焊接之前，无论采用何种焊接工艺方法，均须采用与生产相同条件进行焊接工艺试验，以便了解钢筋焊接性能，选择最佳焊接参数，以及掌握担负生产的焊工的技术水平。通过本次钢筋焊接工艺性试验，确定钢筋电弧焊、电渣压力焊的各项参数，接头试件力学性能试验（拉伸、弯曲等）结果应符合质量检验与验收时的要求。本次试验确定的连接施工工艺及参数适用于本工程内所有混凝土的钢筋焊接连接制作安装施工。每种牌号、每种规格钢筋至少做1组试件。若第1次未通过，应改进工艺，调整参数，直至合格为止。采用的焊接工艺参数应做好记录，以备查考。在焊接过程中，如果钢筋牌号、直径发生变更，应同样进行焊接工艺试验。3. 试验依据2.1、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203-2008）、铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003 ）、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB10002.3-2005、钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012 等相关设计、勘察、施工规范及法规、规章；2.2、中铁上海设计院集团有限公司阜阳北站扩能工程施工图；2.3、根据ISO9001-2000质量标准、ISO14001环境管理和OHSAS18001职业健康安全标准建立的中铁四局质量、环境和职业健康管理体系；2.4、实施性施工组织设计； 4. 钢筋焊接试验作业指导书4.1本次试验需要焊接的类别序号焊接类别钢筋焊条（焊剂）品牌型号规格品牌型号1电弧焊日照钢铁HRB400、HRB30025、18安泰E50032电渣压力焊日照钢铁HRB40020牡丹HJ4314.2试验准备和作业条件4.2.1 材料准备（1）钢筋要求钢筋的级别、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。钢筋应无老锈和油污。（2）焊条、焊剂要求电弧焊使用的焊条，应符合现行国家标准GB/T5117或GB/T5118的规定，其型号应根据设计确定。若设计无规定时，可按JGJ18-2012表3.0.3选用。电渣压力焊可采用熔炼型HJ431焊剂。施焊的各种焊条、焊剂应有产品合格证，各种焊接材料应分类存放、妥善处理；应采取防止锈蚀、受潮变质等措施。4.2.2 设备机具准备表1：机械设备表序号名称型号（规格）功率1弧焊机ZXT400400A2钢筋弯曲机W-32A3KW、380V3砂轮切割机J3GC-4002.2KW4电焊面罩5电焊钳6打焊皮锤7钢丝刷4.2.3 人员配备表2：焊接人员情况一览表表序号姓名焊工证号焊工证有效期1马辉T3421301973041715182021.7.122袁春涛 T3412271978010915152020.9.203孟令伟 T34213019800115159X2021.7.254郭虎臣 T3421011969090418322021.5.224.2.4 作业条件（1）焊工必须持有有效的上岗资格证。（2）钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定。（3）电源应符合要求。（4）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。（5） 熟悉图纸，做好技术交底。4.3试验操作工艺4.3.1 钢筋焊接基本规定（1）本试验电弧焊是指焊条电弧焊。（2）在生产中，对于有较高要求的抗震结构用钢筋，在牌号后加E，焊接工艺可按照同级别热轧钢筋施焊；焊条应采用低氢型碱性焊条。（3）生产中，如果有HPB300钢筋需要进行焊接时，可按HPB300钢筋的焊接材料和焊接工艺参数，以及接头质量检验与验收的有关规定施焊。（4）钢筋焊接施工之前，应清除钢筋焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。（5）带肋钢筋进行电弧焊、电渣压力焊时，应将纵肋对纵肋安放和焊接。（6）焊剂应存放在干燥的库房内，若受潮时，在使用前应经250350烘焙2h。使用中回收的焊剂应清除熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。（7） 两根同牌号、不同直径的钢筋可进电渣压力焊。电渣压力焊时，其径差不得超过7mm。焊接工艺参数可在大、小直径钢筋焊接工艺参数之间偏大选用，两根钢筋的轴线应在同一直线上。对接头强度的要求，应按较小直径钢筋计算。（8）两根同直径、不同牌号的钢筋可进电弧焊、电渣压力焊，其钢筋牌号应在规范规定的范围内。焊条和焊接工艺参数应按较高牌号钢筋选用，对接头强度的要求按较低牌号钢筋强度计算。（9）当环境温度低于-20时，不应进行各种焊接。（10）雨天、雪天进行施焊时，应采取有效遮蔽措施。焊后未冷却接头不得碰到雨和冰雪，并应采取有效的防滑、防触电措施，确保人身安全。（11）焊机应经常维护保养和定期检修，确保正常使用。4.4 电弧焊试验操作工艺4.4.1 电弧焊工艺方法的选择和工艺流程钢筋电弧焊时，可采用焊条电弧焊或二氧化碳气体保护电弧焊两种工艺方法。钢筋电弧焊采用搭接焊接头形式。本次试验采用焊条电弧焊中的搭接焊形式。工艺流程：检查机械设备选择焊接参数试焊作模拟试件送试确定焊接参数施焊质量检验4.5.2 搭接焊的工艺过程（1）搭接焊时，宜采用双面焊；当不能进行双面焊时，可采用单面焊。搭接长度可与“表4”规定的长度相同。表4：钢筋搭接长度表钢筋牌号焊缝形式搭接长度（l）HPB300单面焊8d双面焊4dHRB400单面焊10d双面焊5d（2）搭接焊时，焊接端钢筋宜预弯，并应使两钢筋的轴线在同一直线上。定位焊缝与搭接端部的距离宜大于或等于20mm。（3）焊接时，应在搭接焊形成焊缝中引弧；在端头收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。（4）尽量施水平焊，需多层焊时，第一层焊的电流可以稍大，以增加熔化深度，焊完一层之后，应将焊渣清除干净，当需要立焊时，焊接电流应比平焊减少10%15%。（5）搭接焊接头的焊缝有效厚度S不应小于主筋直径的30%；焊缝宽度b不应小于主筋直径的80%（见“图2”）。图2：焊缝尺寸示意图d钢筋直径；b焊缝宽度；S焊缝有效厚度注：焊缝厚度S很重要，当需要时，截切试件断面，经磨光、腐蚀后，才能测出。4.5电渣压力焊试验操作工艺4.5.1 电渣压力焊的工艺流程和过程工艺流程：检查设备、电源钢筋端头制备选择焊接参数安装焊接夹具和钢筋安放铁丝球(也可省去)安放焊剂罐、填装焊剂试焊、作试件确定焊接参数施焊回收焊剂卸下夹具质量检查工艺过程：闭合电路引弧电弧过程电渣过程挤压断电（1）检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。（2）钢筋端头制备：钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的（150mm区段内）钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端都若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用锤击矫直。（3）选择焊接参数：钢筋电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压和焊接通电时间（见“表5”）。表5：电渣压力焊焊接参数表钢筋直径（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接通电时间（s）电弧过程U2.1电渣过程U2.2电弧过程t1电渣过程t21228032035451822122143003501341630035015518300350166203504001872235040020825350400229284004502510324505003011注：不同直径钢筋焊接时，按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间延长约10%。（4）安装焊接夹具和钢筋：夹具的下钳口应夹紧于下钢筋端部的适当位置，一般为1/2焊剂罐高度偏下510mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。上钢筋放入夹具钳口后，调准动夹头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，方可夹紧钢筋。钢筋一经夹紧，不得晃动。（5）安放引弧用的铁丝球（也可省去）。安放焊剂罐、填装焊剂。（6）试焊、作试件、确定焊接参数：在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。4.5.2 电渣压力焊施焊操作要点（1）闭合回路、引弧：通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。（2）电弧过程：引燃电弧后，应控制电压值。借肋操纵杆使上下钢筋端面之间保持一定的间距，进行电弧过程的延时，使焊剂不断熔化而形成必要深度的渣池。（3）电渣过程：随后逐渐下送钢筋，使上钢筋端都插入渣池，电弧熄灭，进入电渣过程的延时，使钢筋全断面加速熔化。（4）挤压断电：电渣过程结束，迅速下送上钢筋，使其端面与下钢筋端面相互接触，趁热排除熔渣和熔化金属。同时切断焊接电源。（5）接头焊毕，应停歇2030s后（在寒冷地区施焊时，停歇时间应适当延长），才可回收焊剂和卸下焊接夹具；敲去渣壳后，四周焊包凸出钢筋