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1、南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南宝丰郏县段第一施工标段止水带（片）连接工艺试验方案批准：审核：编制：中国水利水电第十一工程局有限公司南水北调中线工程总干渠宝郏段第一标项目部二一一年十二月目 录一、概述21.1工程概况21.2引用标准及编制依据21.3试验目的21.4试验项目21.5止水材质要求2二、橡胶止水带接头硫化连接工艺试验32.1试验准备32.2操作方法3三、紫铜片止水的焊接工艺试验33.1试验准备33.2作业条件43.3操作方法4四、试验检测方法及试验结果检验6五、试验资料的整理7六、主要资源配置76.1试验设备配置76.2劳动力安排7七、质量保证措施7八、安全保证措施9九、成品
2、保护10十、环保措施10止水连接工艺试验方案一、概述1.1工程概况宝郏一标位于宝丰县境内，起止桩号：SH（3）19+707SH（3）25+759.6，全长约6.053km。 标段内共有各类建筑物12座，其中河渠交叉1座，左岸排水1座，渠渠交叉4座，分水闸1座，公路桥4座、生产桥1座。 1.2引用标准及编制依据1、南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项目）宝丰郏县段第一施工标段招标文件。2、南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项目）宝丰郏县段第一施工标段施工组织设计。3、设计施工图纸及相关的技术文件；4、水工建筑物止水带技术规范DL/T5215-2005；5、铜及铜合金带
3、材GB/T2059-2008。1.3试验目的对橡胶止水和铜止水进行连接工艺试验，确定连接工艺和连接施工参数，以达到指导现场施工的目的。1.4试验项目本次止水连接工艺试验主要进行橡胶止水带接头的硫化热连接及紫铜片止水的搭接焊接试验。1.5止水材质要求1）止水进场时应有工厂质量保证书（或检验合格证）。否则不得使用于本工程中。2）橡胶止水带为带两道遇水膨胀线的中心变形型止水带，膨胀线有保护且具有缓涨性，止水带一侧的止水带肋不少于两个。橡胶止水带的性能要求强力区厚度不小于10mm，宽350mm，拉伸强度大于15Mpa，遇水膨胀线的性能要求拉伸强度大于3Mpa，体积膨胀率不小于400%。3）紫铜片止水厚
4、度不小于1.2mm，抗拉强度不小于205Mpa，伸长率不小于20%，化学成分和物理力学性能满足GB/T2059的规定。二、橡胶止水带接头硫化连接工艺试验2.1试验准备1）主要机具设备：平板硫化机1台（橡胶止水止水生产厂家提供），（0C - 200C温度计）。美工刀、生胶片、刷子、30cm钢尺。2）材料：遇水膨胀橡胶止水带。规 格：350mm10mm 3）作业条件： 硫化机两热板加压面相互平行。 热板采用电加热（220V电源）。2.2操作方法（1）材料准备：将预先准备好的用于热接的生胶片裁成宽度1cm，长度与待接材料长度相等待用。将待接止水带截面修平直，用美工刀将接头两侧切割成齐边，接头预拼一下
5、，目测接缝是否严密。然后把截面用刷子清洗干净，保持待接面的清洁。（2）将模具放在闭合平板上预热至规定的硫化温度（初拟橡胶止水硫化温度为150，试验中将根据现场实际情况通过试验确定橡胶止水的最宜硫化温度）1范围之内，并在该温度下保持10min，连续硫化时可以不再预热。硫化时每层热板仅允许放一个模具。（3）将具备硫化条件的橡胶止水带以尽快的速度放入预热好的模具内，立即合模，置于平板中央，上下各层硫化模型对正于同一方位后施加压力，使平板上升，当压力表指示到所需工作压力时，适当卸压排气约34次，然后使压力达到最大，开始计算硫化时间，在硫化到达预定时间立即泄压启模，取出试样。（4）硫化后的橡胶止水带接头
6、表观检查合格，则应剪去试样胶边，在室温下停放10小时后进行性能测试，否则重新焊接。三、紫铜片止水的焊接工艺试验 铜止水连接采用双面搭接焊，搭接长度不少于20mm，焊接宜采用黄铜焊条气焊，不应用手工电弧焊接。 3.1试验准备（1）主要机具设备：铜焊枪、乙炔、氧气及橡胶软管。（2）材料： 紫铜片止水：必须有出厂合格证，进场后经物理性能检验合格后，方能使用。 黄铜焊条：按钢结构工程有关规定执行，焊条应分类、分牌号放在通风良好、干燥的仓库保管好，重要工程焊条，要保持一定温度和湿度（一般温度1015C，相对湿度小于5%为宜），焊条焊接前一般在2025C烘箱内烘干。 3.2作业条件1）焊工应经培训考核，持
7、证上岗，熟识机械性能和操作规程。2）工作前或停工时间较长再工作时，必须检查所有气焊设备。乙炔瓶、氧气瓶及橡胶软管的接头，阀门紧固件应紧固牢靠，不准有松动、破损和漏气现象，氧气瓶及其附件、橡胶软管、工具不能沾染油脂的泥垢，这样保证在气焊焊接的过程中不会因为气焊设备故障而导致意外发生。3）检查气焊设备、附件及管路漏气，只准用肥皂水试验。试验时，周围不准有明火，不准抽烟，避免引起火灾。4）氧气瓶、乙炔瓶与明火间的距离应在10米以上。如条件限制，也不准低于5米，并应采取隔离措施。5）气焊设备管道冻结时，严禁用火烤或用工具敲击冻块。氧气阀或管道要用40 的温水溶化；回火防止器及管道可用热沙、蒸气加热解冻
8、。6）压力容器及压力表、安全阀，应按规定定期送交校验和试验。检查、调整压力器件及气焊设备安全附件，消除余气后才能进行。3.3操作方法气焊是用氧气与乙炔产生高温，熔化焊条与焊件的金属凝固后形成一条焊缝。其具体操作方法是：关闭焊把开关，将乙炔及氧气打开，点火慢慢打开焊把开关点燃焊嘴，将焊条根据需要放在被焊物体上，再逐渐调好焊嘴的火苗强弱，使用火苗融化焊条与焊件的金属凝固后形成一条焊缝。1）搭接焊工艺 紫铜片止水焊接采用搭接焊，其搭接长度不小于20mm。 为获得高度和宽度均匀的焊缝，紫铜片止水搭接采用左焊法（焊炬从右向左移动）。2）施焊操作要点气焊的基本操作方法包括氧气乙炔焰的点燃、调节和熄灭、起焊
9、、焊接过程中焊炬和焊条的运动、接头和收尾的操作要领。氧气乙炔焰的点燃、调节和熄灭 焊炬的握法，应右手拿焊炬，将拇指和食指位于氧气调节阀处，同时拇指还可以开关、调节乙炔调节阀，随时调节气体的流量。点燃火焰时，应先稍许开启氧气调节阀，然后再开乙炔调节阀，两种气体在焊炬内混合后，从焊嘴喷出，此时将焊嘴靠近火源即可点燃。点火时，拿火源的手不要正对焊嘴，也不要将焊嘴指向他人或可燃物，以防发生事故。刚开始点火时，可能出现连续“放炮”声，原因是乙炔不纯，需放出不纯的乙炔重新点火。有时出现不易点火的现象，多数情况是氧气开得过大所致，这时应将氧气调节阀关小。火焰的调节，刚点燃的火焰一般为碳化焰。这时应根据所焊材
10、料的种类和厚度，分别调节氧气调节阀和乙炔调节阀，直至获得所需要的火焰性质和火焰能率。如将氧气调节阀逐渐开大，直至火焰的内外焰、焰芯轮廓明显时，可认为是中性焰；如再增加氧气或减少乙炔，可得到氧化焰；如增加乙炔或减少氧气则得到碳化焰。如果同时增大乙炔和氧气则可增大火焰能率，如火焰能率仍不够大时，应更换大直径的焊嘴。调整后的火焰形状不得歪斜或发出“吱吱”的声音。若发现火焰不正常时，要用通针把焊嘴内的杂质清除干净，使火焰正常后才可焊接。有时，由于供给焊炬的乙炔量不均匀，会引起火焰性质不稳定，这时中性焰会自动变成氧化焰或碳化焰。因此，在气焊操作中还应随时注意观察火焰性质的变化，并及时调节氧气调节阀。火焰
11、的熄灭。需要熄灭火焰时，应先关闭乙炔调节阀，再关闭氧气调节阀。否则，就会出现大量的炭灰(冒黑烟)。 起焊时由于刚开始焊，焊件温度较低或接近环境温度。为便于形成熔池，并利于对焊件进行预热，焊嘴倾角应大些，同时在起焊处应使火焰往复移动，保证在焊接处加热均匀。如果两焊件的厚度不相等，火焰应稍微偏向厚件，以使焊缝两侧温度基本相同，熔化一致，熔池刚好在焊缝处。当起点处形成白亮而清晰的熔池时，即可填入焊丝，并向前移动焊炬进行正常焊接。在施焊时应正确掌握火焰的喷射方向，使得焊缝两侧的温度始终保持一致，以免熔池不在焊缝正中而偏向温度较高的一侧，凝固后使焊缝成形歪斜。焊接火焰内层焰芯的尖端要距离熔池表面35mm
12、，自始至终保持熔池的大小、形状不变。起焊点的选择，一般在平焊对接接头的焊缝时，从对缝一端30mm处施焊，目的是使焊缝处于板内，传热面积大，当母材金属熔化时，周围温度已升高，从而在冷凝时不易出现裂纹。管子焊接时起焊点应在两定位焊点中间。 焊接过程中焊嘴和焊丝的运动为了控制熔池的热量，获得高质量的焊缝，焊嘴和焊条应作均匀协调的摆动。焊嘴和焊条的运动包括三种动作： a.沿焊缝的纵向移动，不断地熔化工件和焊条，形成焊缝。 b.焊嘴沿焊缝作横向摆动，充分加热焊件，使液体金属搅拌均匀，得到致密性好的焊缝。c.焊条在垂直焊缝的方向送进，并作上下移动，调节熔池的热量和焊条的填充量。同样，在焊接时，焊嘴在沿焊缝
13、纵向移动、横向摆动的同时，还要作上下跳动，以调节熔池的温度；焊条除作前进运动、上下移动外，当使用熔剂时也应作横向摆动，以搅拌熔池。在正常气焊时，焊条与焊件表面的倾斜角度一般为3040，焊条与焊嘴中心线夹角为90100。焊嘴和焊条的协调运动，使焊缝金属熔透、均匀，又能够避免焊缝出现烧穿或过热等缺陷，从而获得优质、美观的焊缝。气焊在正常焊接时，焊工不仅应密切注意熔池的形成情况，而且要将焊条末端置于外层火焰下进行预热。当焊条熔滴送入熔池后，要立即将焊条抬起，让火焰向前移动，形成新的熔池，然后再继续向熔池送入焊条，如此循环形成焊缝。 为了获得优质的焊接接头，应使熔池的形状和大小始终保持一致。如果所需火
14、焰能率较大，由于焊接温度高、熔化速度快，这时应使焊条保持在焰芯的前端，使熔化的焊条熔滴连续加入熔池；如果所需火焰能率较小，由于熔化速度慢，则填入焊条的速度也要相应减慢。当使用熔剂焊接时，还应用焊条搅拌熔池，使熔池中的氧化物和非金属夹杂物漂浮到熔池表面。当焊接间隙较大或薄壁焊件时，应将火焰焰芯直接对着焊条，利用焊条挡住部分热量，同时焊嘴作上下跳动，以防止焊缝边缘或熔池前面过早地熔化。 接头与收尾焊接中途停顿后，又在焊缝停顿处重新起焊和焊接时，把与原焊缝重叠部分称为接头。焊到焊缝的终端时，结束焊接的过程称为收尾。 接头时，应用火焰把原熔池重新加热至熔化形成新的熔池后，再填入焊条重新开始焊接，并注意
15、焊条熔滴应与熔化的原焊缝金属充分熔合。接头时要与前焊缝重叠510mm，在重叠处要注意少加或不加焊条，以保证焊缝的高度合适和接头处焊缝与原焊缝的圆滑过渡。收尾时，由于焊件温度较高，散热条件也较差，所以应减小焊嘴的倾角和加快焊接速度，并应多加一些焊条，以防止熔池面积扩大，避免烧穿。收尾时应注意使火焰抬高并慢慢离开熔池，直至熔池填满后，火焰才能离开。总之，气焊收尾时要掌握好倾角小、焊速增、加丝快、熔池满的要领。 在气焊的过程中除了上述的基本操作方法，焊嘴的倾斜角度是不断变化的，一般在预热阶段，为了较快地加热焊件，迅速形成熔池，焊嘴的倾斜角度为5070；在正常焊接阶段，焊嘴的倾斜角度为3050；在收尾
16、阶段，焊嘴的倾斜角度为2030。四、试验检测方法及试验结果检验橡胶止水带接头应逐个进行检查，不得有气泡、夹渣或假焊。必要时按GB/T528的规定进行强度检查，抗拉强度不应低于母材强度的75%。紫铜片止水焊接接头应表面光滑、无孔洞和缝隙、不渗水。现场实际施工中，用目测法检测紫铜片止水焊接接头的外观质量，并采用煤油或其他液体做渗透试验。用煤油或其他液体在焊缝的一面涂沫后，等几分钟，看煤油或其他液体是否渗过止水铜片。紫铜片止水焊接试验有“一看、二摸、三闻”的要点，一看就是用眼睛观察焊缝外观，二摸就是涂抹煤油或其他液体后在另一面用手摸拭，三闻就是手摸完后闻手上是否有煤油或其他液体气味，以此来确定焊缝是
17、否合格，不漏水。五、试验资料的整理所有试验项目完成后，及时编制试验成果并上报监理工程师，试验成果包括试验检测报告、止水焊接相关施工参数等成果内容。监理工程师认可后作为止水连接施工的技术参数。六、主要资源配置6.1试验设备配置表6-1 主要试验设备配置表序号机 械 名 称规格、型号单 位数 量备 注1气焊设备/套12平板硫化机/台16.2劳动力安排本次止水焊接工艺试验人员配置如下：技术员2人，施工人员2人。七、质量保证措施（1）按ISO9001标准组织建立梁场的质量管理体系；组建有效的管理机构，明确各部门和各级岗位人员的职责；对各部门和各岗位人员进行考核，保证箱梁质量。（2）进场材料须有产品合格
18、证（或材质检验报告）。（3）材料在运输时，应避免阳光直射，勿与热源、油类及有害溶剂接触，成品勿重压。（4）施工人员应严格检验材料规格、外观有无缺陷。（5）由具经验的施工人员操作，操作人员持证上岗。（6）止水带粘贴必须位置准确、牢固，两条并行的止水带接头应错开3m以上。（7）加工成型的紫铜片止水尺寸应符合表7-1的要求。表7-1 紫铜片止水制作允许偏差项 目允许偏差mm制作（成型）偏差宽度5鼻子或立腿高度3中心部分直径/（8）橡胶止水带规格尺寸用量具测量，厚度精确到0.05mm，宽度精确到1mm；其中厚度测量取制品上的任意1m作为样品（但必须包括一个接头），然后自其两端起在制品的设计工作面的对称
19、部位取四点进行测量，取其平均值。其外观质量用目测及量具检查。橡胶止水带物理性能的测定：从经规格尺寸检验合格的制品上裁取试验所需的足够长度试样，按GB/T9865.1的规定制备试样，并在标准状态下静置24h后按表7-2的要求进行试验。表7-2 橡胶止水带的物理性能序号项 目橡胶止水带遇水膨胀线1硬度（邵尔A），度6054552拉伸强度，Mpa 1533扯断伸长率% 3803504压缩永久变形70C24h，% 3523C168h，% 205撕裂强度，KN/m 306脆性温度， -45-407热空气老化70168h硬度变化（邵尔A）度 +8-拉伸强度，Mpa 12扯断伸长率，% 3008臭氧老化50
20、pphm:20%，48h2级0级9低温弯折（-20度2h）无裂纹10体积膨胀率，%40011缓膨膜遇水溶解时间，h16812反复浸水试验拉伸强度，Mpa2拉断伸长率，%300体积膨胀率，%300八、安全保证措施在此方案中安全保证措施主要针对止水连接进行阐述，具体如下：（1）焊接施工场所不能使用易燃材料搭设，焊工操作要配戴防护用品。（2）焊接半成品不能浇水冷却，待冷却后方能移动，并不能随意抛掷。（3）机械必须设置防护装置，注意每台机械必须一机一闸并设漏电保护开关。（4）工作场所保持道路畅通，危险部位必须设置明显标志。（5）气焊作业前，必须按以下要求进行详细检查： 乙炔发生器及其连接部分不得漏气；
21、 橡胶软管不应有鼓包、裂缝或漏气，如有漏气现象，应将其损坏部分切掉，用双面接头管，并用夹子或金属绑线扎紧； 焊枪连接处必须严密，嘴子如有堵塞，应用黄铜丝剔通，不得用铁丝； 氧气瓶口附近和皮垫，及减压器上不得有油污或泥污，否则必须擦拭干净。（6）氧气瓶、乙炔瓶在装卸、运输时不得同油脂、易燃、易爆物品同车，必须轻装轻放、绑扎牢固，防止滚动，氧气瓶、乙炔瓶不许碰撞；氧气瓶上应装设防震胶卷，搬运前检查安全帽是否拧紧；并严禁放在靠近热源的地方。（7）工作时的氧气瓶、乙炔瓶要垂直放置，并妥善固定，以防倒下。（8）氧气、乙炔在施工中，瓶间距要保持5m以上的距离，严禁将氧气、乙炔瓶放在一起使用。（9）气焊焊接
22、前，必须清理工作地点20m范围之内的杂物。必须准备灭火器或沙堆，作为应急备用物品。焊工在工作的地点要有冷却水，以便冷却焊嘴。（10）由于焊嘴过热堵塞而发生鸣爆时，应快速先将乙炔气门关闭，再关闭氧气，然后放在冷却水中冷却。（11）焊枪点火时，应先开氧气门，再开乙炔气门，立即点火，然后调整火焰，熄火时与此相反，先关乙炔门，后关氧气门，以免回火。（12）当发生回火时，立即关闭乙炔气门，然后再关氧气门，严禁氧气和乙炔阀门同时开启，严禁用手或其他物体堵塞焊嘴，以防止氧气倒流进入乙炔瓶内，不能将点燃的焊具随意放在工作面或地面上。（13）点燃焊嘴时，不准用热金属，也不得将其放在热的工件上。（14）施焊工作结
23、束后，拧上气门螺帽，收拾好工具、材料，将其妥善保管，并处理工作中发现的不正常现象。（15）气焊完毕后，清理场地，洒水熄灭带火星的杂物，施工负责人及专职安全人员必须继续观察，至少确认60min内被焊物冷却，气焊地点附近10m范围内无热渣、火点，确认安全无问题方可离开。（16）现场作业人员必须具备一定消防安全知识，能熟练使用消防灭火器材。九、成品保护（1）施工机械、钢筋及管道等重物不能压在止水带上，施工人员不能任意踩踏止水带，以防止止水带变形。（2）加工成型后的止水在搬运和安装时，应避免扭曲变形或其他损坏。（3）等待安装的止水带应卷好，并用包装布进行包装，以防损坏。十、环保措施（1）认真学习环境保
24、护法，并执行当地环保部门的有关规定，并充分发挥项目部环保组的作用，会同有关部门组织环境检测，调查和掌握环境状态，督促职工自觉做好环境保护工作，并接受业主、监理和当地环保部门的监督指导，加强施工管理，实现文明施工，对环境有污染的废弃物需要排放时必须经过处理。并经有关部门同意后运至指定地点掩埋或销毁。（2）按规定的场地进行作业，所有机械设备严格按规范要求操作。（3）加强施工营区的管理，防止油烟和生活垃圾对环境的污染。（4）加强对机械设备的保养，减小施工噪音。（5）对施工现场设置各种标识和标志，做到明显、清晰、规范。施工现场电线线路条理有序。（6）材料堆放应整齐合理。既保证使用的方便，又保证现场的整
25、洁美观；既保证使用的安全，又保证材料在使用过程中的质量和“先进先用”。（7）对于敲去的渣壳应及时清理干净；对于未用尽的焊剂应尽量回收，以免造成浪费。（8）施工垃圾应及时清运，并适量洒水，减少污染。施工现场做到清洁、卫生、整齐。（9）施工现场统一规划布置排水沟，控制生产污水流向，设置沉淀池，将污水经沉淀池沉淀后再排入排水沟内。（10）施工现场禁止吸烟。严禁在易燃易爆气体或液体扩散区域进行焊接作业。（11）焊接操作人员应佩戴防护手套。（12）加强环保意识的宣传。采取有力措施控制人为的施工噪声，严格管理，最大限度地减少噪音扰民。（13）施工现场设立专门的废弃物临时储存场地，废弃物分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物必须单独储存、设置安全防范措施并设置醒目标识。废弃物的运输确保不散撒、不混放，送到指定地点进行处理；对可回收的废弃物做到再回收利用。
