莫李帥 王正
【摘要】對(duì)某碼頭新型材料(低磁鋼筋)施工工藝進(jìn)行介紹,對(duì)低磁鋼筋的原理、檢驗(yàn)、運(yùn)輸、堆放、防腐、加工及綁扎進(jìn)行闡述,以期為該類工程的施工積累經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】低磁鋼筋;原理;檢驗(yàn)
某碼頭鑒于低磁的特殊要求,結(jié)構(gòu)鋼筋采用低磁鋼筋,低磁鋼筋除了常規(guī)鋼筋的力學(xué)性能檢測(cè)外,還有低磁導(dǎo)率要求。由于低磁鋼筋的材料特性比較特殊,所以在鋼筋加工、運(yùn)輸、綁扎施工過程中須嚴(yán)格控制低磁鋼筋的磁導(dǎo)率,使其不得超標(biāo),滿足特殊工程的使用功能,使其不受影響。
1.低磁鋼原理
用于低磁區(qū)的低磁鋼(45Mn17Al3)磁導(dǎo)率(8000A/m)<1.005(Gs/Oe),屬于低磁合金鋼,該材料的低磁特性是由物質(zhì)的分子排列成特定的分子結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)其低導(dǎo)磁率。一旦這些結(jié)構(gòu)在外部因素的作用下遭到破壞,其磁導(dǎo)系數(shù)也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變。構(gòu)成低磁合金鋼的金屬元素(Ni、Mo、Al)性質(zhì)都較為活潑,在高溫情況下分子結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變,在與其它金屬相接觸時(shí)極易發(fā)生滲透,因此在低磁鋼材料的非標(biāo)制作加工及設(shè)備安裝過程中必須采取一定措施,避免其已定分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,以保證材料的低磁導(dǎo)率。
2.低磁鋼的檢驗(yàn)
凡用于低磁區(qū)的低磁鋼材料及設(shè)備出廠時(shí)必須出具低磁導(dǎo)率檢測(cè)報(bào)告,同時(shí)到場(chǎng)后經(jīng)由CCM-4型磁力儀及CHX-120型磁化裝置進(jìn)行磁性檢測(cè)合格,滿足設(shè)計(jì)要求才能使用。
低磁鋼材料經(jīng)加工成非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或半成品設(shè)備都要進(jìn)行磁導(dǎo)率測(cè)試,滿足設(shè)計(jì)要求才能安裝。
3.低磁鋼的運(yùn)輸與存放
低磁鋼材料、設(shè)備及半成品在運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁與其他金屬進(jìn)行接觸、摩擦、撞擊。低磁鋼在運(yùn)輸及裝卸中必須采用非金屬材料進(jìn)行隔斷,避免直接和普通鋼材一起堆放,嚴(yán)禁采用鋼絲繩直接吊裝及捆綁,應(yīng)采用編制帶或尼龍繩吊裝。
低磁鋼材料必須存放于通風(fēng)、防雨及干燥的庫(kù)房?jī)?nèi),不得與碳鋼接觸及混合存放。低磁鋼筋酸洗后為金黃色有光澤,酸洗后的鋼筋要及時(shí)用塑料膜包裹存放,酸洗后的鋼筋必須在7~15天內(nèi)使用,否則容易氧化銹蝕。低磁鋼筋在大氣環(huán)境下與水接觸極容易發(fā)生表面氧化,氧化后的鋼筋磁性會(huì)發(fā)生變化,應(yīng)抽樣進(jìn)行磁導(dǎo)率測(cè)試,滿足設(shè)計(jì)要求才能使用。
4.低磁鋼的防腐處理
低磁鋼材料在運(yùn)輸及長(zhǎng)期存放中極易氧化、銹蝕,因此低磁鋼材料在加工及設(shè)備安裝前都要進(jìn)行除銹或防腐處理,且不能使用帶有碳鋼的工機(jī)具,必須采用脫脂或不銹鋼絲刷、銅絲刷、滌輪片等工機(jī)具人工除銹,對(duì)已做防腐處理的設(shè)備應(yīng)采用非金屬材料包裝。
5.低磁鋼的加工與安裝
低磁鋼構(gòu)件及設(shè)備的加工,應(yīng)設(shè)專用的加工區(qū)域,必須在低磁材料的平臺(tái)上進(jìn)行加工,所使用的胎模具、工機(jī)具(鉆頭采用合金材質(zhì))、手錘(錘頭可焊一塊銅板)、切割機(jī)、煨彎設(shè)備、吊拉繩索、必須采取隔離措施,整個(gè)加工過程中低磁鋼材料應(yīng)避免與含碳鋼性物質(zhì)接觸。
低磁鋼材料切割、斷料都應(yīng)盡量保持在冷態(tài)下進(jìn)行,如采用剪板機(jī)(剪切時(shí)剪板機(jī)平臺(tái)必須墊薄銅板斷板)、砂輪切割機(jī)斷料(但砂輪切割機(jī)要嚴(yán)控切割速度、不得使被切割材質(zhì)過熱發(fā)紅),嚴(yán)禁用氧氣切割材料(因氧氣切割會(huì)使材料受熱區(qū)域過大而改變磁導(dǎo)率)。低磁鋼材料切割、斷料后應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)磁率復(fù)測(cè),符合設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行下道工序施工。
低磁鋼材料煨彎必須進(jìn)行冷煨,嚴(yán)禁熱彎(因熱彎會(huì)改變磁導(dǎo)率)。
低磁鋼材料加工的調(diào)平調(diào)直處理,應(yīng)采用冷壓方式處理,不宜用鐵錘擊,用錘擊打過的低磁鋼材料導(dǎo)磁率會(huì)明顯改變。
6.低磁鋼的焊接
低磁鋼屬于用量較少的合金結(jié)構(gòu)鋼,焊接前,焊工必須采用同等材質(zhì)及焊條經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn),經(jīng)考核合格后才能上崗施焊。
低磁鋼焊接的焊條必須采用與低磁鋼同等材質(zhì)的焊條,焊條在施焊前必須烘焙,烘焙溫度不得小于360℃,烘焙時(shí)間不得小于2小時(shí),焊工在施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備焊條保溫筒,將施工現(xiàn)場(chǎng)使用的電焊條存放與保溫筒內(nèi),焊條焊至剩余1/3長(zhǎng)度時(shí)因過熱發(fā)紅應(yīng)及時(shí)更換焊條。
低磁鋼焊接的電焊機(jī)宜使用三相橋式直流點(diǎn)焊機(jī),施焊中電焊機(jī)的輸出焊把線應(yīng)反接使用(正極作為地線、負(fù)極作為焊把線),焊接電流與焊普通碳鋼比相應(yīng)增加10%,焊接應(yīng)盡量一次焊接成形避免分層施焊,盡量減小熱影響區(qū)域,以控制磁導(dǎo)率改變過大。
施焊前將所焊部位母材上面的銹跡用銅絲刷清潔干凈,如焊接區(qū)域有油污應(yīng)進(jìn)行脫脂處理。
低磁鋼焊接應(yīng)采用搭接焊,由于對(duì)焊的溫度過高而改變磁導(dǎo)率,所以盡量避免采用對(duì)焊。低磁鋼設(shè)備嚴(yán)禁與普通碳鋼混合焊接,如須與普通碳鋼焊接時(shí),則必須采用過度段連接,過度段的長(zhǎng)短經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn),但必須保證達(dá)到設(shè)計(jì)確認(rèn)的磁導(dǎo)率。
焊接區(qū)域嚴(yán)禁用錘擊,如在室外施工作業(yè)應(yīng)采取遮風(fēng)及保溫措施。
7.低磁鋼筋綁扎
低磁鋼筋綁扎必須采用低磁扎絲,常用的為錫紅銅扎絲。錫紅銅扎絲較細(xì),強(qiáng)度低,在施工時(shí)鋼筋籠容易松散,可以采用點(diǎn)焊連接,但焊點(diǎn)不宜過多。
8.結(jié)語(yǔ)
低磁鋼筋在常規(guī)水工工程并不常用,所以從材料特性到施工工藝上對(duì)我們來說都比較陌生,低磁要求比較嚴(yán)格,在運(yùn)輸、加工過程中容易改變其特性,使磁導(dǎo)率變大。本文從施工工藝入手,在鋼筋運(yùn)輸、加工、焊接等環(huán)節(jié)中的注意事項(xiàng),在施工過程中控制低磁鋼筋的磁導(dǎo)率。為以后類似工程施工提供參考。[科]
【參考文獻(xiàn)】
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[3]交通部《水工金屬結(jié)構(gòu)焊工考試規(guī)則》(SL35-2011).
[4]交通部《水工金屬結(jié)構(gòu)焊接通用技術(shù)條件》(SL36-2006).