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海南环岛赛:鋼筋焊接及驗收規程JGJ18-2012.pdf

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本文介紹了行業標準JGJ18—2012中主要修訂內容的技術背景,并對大家關注的第5章“質量檢驗與驗收”進行解讀。希望土建專業技術人員學習并實施好JGJ18—2012,確保鋼筋焊接質量[1]  。
行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18—2012經住房和城鄉建設部批準發布,已于2012年8月1日起實施。其中,第3.0.6、4.1.3、5.1.7、5.1.8、6.0.1、7.0.4條為強制性條文,必須嚴格執行。原行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18—2003同時廢止。
 

技術背景

1)細晶粒熱軋鋼筋焊接
細晶粒熱軋鋼筋的定義是:在熱軋過程中,通過控軋控冷工藝形成的細晶粒熱軋鋼筋。其金相組織主要是鐵素體加珠光體,不得有影響使用性能的其他組織(如基圓上出現的回火馬氏體組織)存在,晶粒度不粗于9級。
冶金和海南环岛赛科研單位對細晶粒鋼筋焊接做了大量試驗。在本標準審查會上,專家們考慮到鋼筋氣壓焊、鋼筋電渣壓力焊的熱輸入較大,會對接頭熱影響區金相組織和晶粒度產生較大影響,故在表4.1.1中,未將帶F的細晶粒熱軋鋼筋列入這兩種焊接方法中,專家們同意將細晶粒熱軋鋼筋的適用范圍限于熱輸入相對較小的電弧焊和閃光對焊。因此要求施工單位多加關注,區別對待;同時,希望鋼廠軋鋼時,在細晶粒鋼筋表面上軋有F鮮明標記。
2)鋼筋電渣壓力焊的鋼筋直徑下限,從14mm延伸至12mm
鋼筋電渣壓力焊在土建工程中應用十分廣泛,2009年起,陜西、重慶、四川、河南等很多施工單位來信來電來人,有的攜帶試驗資料,并經分析比較,要求將JGJ18—2003中規定的鋼筋電渣壓力焊鋼筋下限直徑從14mm延伸至12mm,這樣可以在鋼筋混凝土柱、墻中使用,既方便施工,又節省鋼材和人力。在本標準修訂中,進行了試驗、試用,在取得良好效果的基礎上,對原標準做了修改,如上述規定。
3)“箍筋閃光對焊”單獨成節
箍筋閃光對焊最早始于貴州,十幾年來,先后在四川、陜西、廣東、北京等地推廣應用,取得良好技術經濟效果。本次標準修訂中,將箍筋閃光對焊從原來“鋼筋閃光對焊”中列出,補充技術內容,提高箍筋的剛度,節省彎鉤鋼筋,提高生產效率,促進該項技術更快更好發展。
4)增加鋼筋C02氣體?;さ緇『?/b>
C02氣體?;さ緇『贛瀉芏嚶諾?,在鋼結構制造中應用多年,但在鋼筋工程應用還是剛剛開始;在本標準中增列這項技術,起到推廣應用的作用。
5)增加半自動鋼筋固態氣壓焊和鋼筋氧液化石油氣熔態氣壓焊新技術
在寧波,從國外引進半自動鋼筋固態氣壓焊設備,在梅山跨海大橋、杭州灣第2跨海大橋、象山港大橋工程中推廣應用,取得良好技術經濟效果。2010年3月,在技術論證會上,專家們肯定了成績,同時提出了設備國產化的建議。之后經兩年多努力,研制出國產設備,經試用效果良好,取得“半自動鋼筋固態氣壓焊成套設備”和“一種鋼筋常溫直角切斷機刀片”兩項國家實用新型專利。
2010年4月貴州省科學技術廳在貴陽召開“鋼筋氧液化石油氣熔態氣壓焊試驗研究及在工程中應用”科技成果鑒定會。專家鑒定采用上述工藝設備使焊接成本明顯降低,符合國家節能環保政策,具有良好經濟效益和社會效益。在貴陽地區,鋼筋熱連接90%以上采用該項技術,接頭數每年在l000萬個以上。
6)增加了鋼筋埋弧螺柱焊
將埋弧焊與螺柱焊很好結合,提出了預埋件T形接頭鋼筋埋弧螺柱焊新技術,在北京鳥巢工程和上海世博會中國館工程的Φ32mm鋼筋應用,取得十分良好的技術經濟效益,并獲得了國家發明專利。
7)提高了接頭外觀質量的規定
各種鋼筋焊接接頭有多項外觀質量要求,其中兩項帶有共性:①接頭軸線偏移(偏心);②接頭彎折角。這兩個項目的指標,在本次標準修訂中,作了修改:
①原規程JGJ18—2003中規定,鋼筋焊接接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2mm。在新修訂的JGJ18—2012中規定為,在接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于1mm。以上相比,1mm之差,對焊接工作者(特別是焊工)的要求提高了,難度提高了;但是對于鋼筋焊接接頭在拉伸試驗中防止脆斷有很大幫助。如果繪2個簡圖,假設鋼筋直徑為20mm,在一個圖上有2個重疊圓,其中心偏心為2mm,另一個圖上也有2個重疊圓,其中心偏心為1mm。從比較可以看出,后者的兩個圓的結合面積要比前者大很多。
②原規程中規定,接頭處的彎折角不得大于3。在新修訂的JGJ18—2012中規定,接頭處的彎折角不得大于2,與以上規定類似,一度之差,對焊接工作者(焊工)的要求和難度也相應提高了;但是對于焊接接頭在拉伸試驗中防止脆性斷裂有很大幫助。再繪兩個簡圖,假設鋼筋直徑為20mm,一個是接頭處彎折角為2,另一個是彎折角為3??梢鑰闖?,當鋼筋焊接接頭受到拉伸試驗時,彎折角為3的試件,其一側提前到達屈服點,然后發生開裂;而彎折角為2的試件其兩側受力比較均勻些。
8)增加了“焊接安全”的規定
在鋼筋焊接施工現場,由于焊接火花飛濺,引起火災事故,造成重大損失屢見不鮮。本標準在修訂中對于“焊接安全”增列一章,并且對焊接作業區防火安全列為強制性條文,十分重要,施工單位應采取措施嚴加防范。

 

質量檢驗與驗收

在JGJ18—2012中第5章為“質量檢驗與驗收”,是施工檢測、建設監理和其他有關單位十分關心的技術內容。
1)取消了1.1倍的規定
在JGJ18—2003的5.1.7條注中,有1.1倍的規定,這次《規程》修訂中取消了。理由是:在鋼筋閃光對焊、鋼筋電渣壓力焊中焊縫面積與鋼筋截面積相同;焊縫金屬的抗拉強度與鋼筋母材一致;另外,HRB400鋼筋逐漸成為施工現場的主導鋼筋,其實際抗拉強度比國標中抗拉強度標準值540MPa高出不多。因此焊接工程師提問,如何使焊接接頭獲得鋼筋母材抗拉強度標準值的1.1倍?
2)修訂的核心是控制脆性斷裂
我國是多地震國家,結構工程師要求在載荷作用下鋼筋焊接接頭盡可能避免脆性破壞,所以這次質量檢驗條文修訂的指導思想是控制焊接接頭的脆性斷裂。雖然,在5.1.7條2中列有“另2個試件斷于焊縫或熱影響區,呈脆性斷裂”,應進行復驗,這里對脆性斷裂試件的抗拉強度未作規定??雌鵠?,似乎放寬了允許復驗的條件,但是實際上規定:復驗結果,6個試件抗拉強度全部達到鋼筋母材抗拉強度標準值,并且有4個或4個以上試件斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,應評定復驗合格。相反,若脆性斷裂有3根,不論強度有多大,均評定為復驗不合格,這樣要求是相當嚴格的,它在標準規定上限制了脆性斷裂的發生。
3)關鍵是提高焊接操作技術
要做到鋼筋焊接接頭一次拉伸試驗合格,或者復驗合格,關鍵是提高焊接操作技術,做到精心操作。首先是減小鋼筋軸線偏移(偏心)和力求做到兩根鋼筋彎折角減至最低,最好完全成一條直線。
除以上兩項指標外,還應關注其它焊接缺陷的產生,例如:咬邊、裂紋、夾渣、氧化膜、過繞等等,要分析缺陷產生原因,采取相應防治措施。
4)接頭拉伸試驗不合格
鋼筋焊接接頭第一次抽樣檢驗結果,3根試件全部斷于焊縫,呈脆性斷裂,并且其中l根試件抗拉強度小于鋼筋母材抗拉強度標準值,理所當然,應評定該檢驗批鋼筋焊接接頭拉伸試驗不合格?;蛘?,復驗結果在6根試件中有一根試件抗拉強度未達到鋼筋母材抗拉強度標準值,或有3根試件發生脆性斷裂,均應評定該檢驗批鋼筋焊接接頭拉伸試驗復驗不合格。
在這樣情況下,施工單位應組織焊工,在有經驗的焊接工程師、焊接技師指導下,加強技術培訓,新老焊工技術交流,進行焊工考試,努力提高整體焊工操作技術水平。
5)試驗無效
在《規程》5.1.7條的條文說明中,最后一段文字:若有一個試件斷于鋼筋母材,且呈脆性斷裂;或有一個試件斷于鋼筋母材,其抗拉強度又小于鋼筋母材抗拉強度標準值,應視該項試驗為無效,并檢驗鋼筋母材的化學成分和力學性能。
可以明顯看出,上述兩種情況均非焊接工藝技術不佳所造成而是與鋼筋母材的化學成分和力學性能有密切關連。所以,應視本次試驗為無效,同時告知施工單位或者建設單位,檢查鋼廠出廠質量證明書上鋼筋牌號,是否將HRBF鋼筋誤當HRB鋼筋使用;認真檢驗鋼筋母材的化學成分和力學性能是否在國家標準規定范圍之內。若鋼筋母材質量合格,重新做鋼筋焊接接頭的拉伸檢驗。
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