今回より、はじめて、ビデオを導入してみました。
建築工事は、時間がかかるため、なかなかビデオ紹介は、うまくいきません。
しかし、もちろん、写真よりビデオのほうが、わかりやすいのはもっともです。
そこで、はじめてビデオ紹介する作業が「鉄筋ガス圧接」です。
鉄筋ガス圧接とは、鉄筋と鉄筋を接合する継手工法です。
接合する鉄筋の端面の付着物を完全に除去し、鉄筋を圧接器を用いて付き合わせ、鉄筋軸方向に圧力を加えながら、付き合わせ部分を酸素・アセチレン炎で加熱し、さらに圧力を加え接合する方法です。
過去記事に、鉄筋工事(ガス圧接)を、紹介しています。
2006年12月14日ですから、かなり前ですね。
この記事に目を通していただければ、鉄筋の圧接がどのような作業なのか、ある程度は理解できると思います。
その鉄筋が、ガスによって接合される様子をビデオにて撮影しました。
一ヶ所を圧接するのに、時間が40秒かかっています。
この時間は、今まで計測したことがなかったので勉強になりました。
撮影には、iPhoneの「15秒」というソフトを使用しています。
余計なものが一切ついていなく、起動も早いのでとても使いやすいです。
「You Tube」に、アップしました。
便利な時代になりました。
それでは、鉄筋同士がくっついてゆく過程をじっくりとご覧ください↓
(某現場における基礎配筋 (地中梁下筋 D22)圧接状況、約40秒です)
鉄筋の圧接試験は、過去にも2回、記事にしています。
「鉄筋圧接引張試験」と、「鉄筋圧接部超音波探傷試験」です。
今回は、「外観検査」に関して記載いたします。
外観検査はガス圧接施工の良否を判定する検査であり、圧接に関する専門的な知識をもつ技術者によって行われることで、構造物の高い信頼性を得ることができます。
基本的には、目視による外観の観察や簡単な治具による測定を行ない、良否の判別を決定するものです。
施工の良否は、外観に最も端的に表れるため、その意味でも最も基本的な検査です。
それでは、手動・自動ガス圧接法の外観検査対象項目です。
(a)圧接部のふくらみの直径および長さ
圧接部のふくらみの直径は、鉄筋径の1.4倍以上(通常は1.4~1.6倍、SD490の場合は1.5倍以上)です。
ふくらみの形状は必ずしも円形ではないので、普通直交する2方向の寸法の平均値で判別します。
ふくらみの直径が確保できても、ふくらみの長さが小さく、ふくらみが極端な、つぼ形をしたり、焼き割れ・垂れ下がりがあるのは好ましくありません。
圧接部のふくらみの長さは鉄筋径の1.1倍以上(SD490の場合は1.2倍以上)でなければならないと規定されています。
(b)圧接面のずれ
圧接面がふくらみ中央からずれた位置に存在する場合です。
これは加熱位置が両鉄筋の突き合わせ位置からずれていることを示してます。
この圧接面のふくらみ中央(頂部)からのずれは、鉄筋径の1/4以下でなければならないと規定されています。
(c)圧接部における鉄筋中心軸の偏心量
鉄筋中心軸の偏心は、応力伝達上好ましくないので、著しい偏心は不合格と判断します。
許容される偏心量は、鉄筋径(形の異なる場合は細い方の径)の1/5までです。
(d)圧接部の折れ曲り
圧接部の折れ曲りは、応力伝達上、また配筋の納まり上からも好ましくありません。
3.5°以上の折れ曲りがあった場合は、再加熱・加圧によって補正しても良いことになっています。
(e)その他有害と認められる欠陥
その他有害と認められる欠陥とは、焼き割れ、へこみ、垂れ下がりなどです。
下写真は、実際に某現場にて、自主検査で外観検査を行っている状況です。
専用ノギスを使用し、圧接部分の寸法を測っています。
また、目視により、外観の状態を確認しています↓
(クリック拡大)

最後に、圧接管理技士および圧接技量資格者について少し記述します。
圧接管理技士とは、ガス圧接工事管理責任者として本工事施工計画書の作成にあたるとともに、圧接作業の工程管理、品質管理、安全管理、および圧接作業の指導を行なう者を称します。
手動ガス圧接技量資格者とは、手動ガス圧接における加熱、加圧作業を実施する資格者を称します。
手動ガス圧接技量資格者の資格別による圧接作業可能な鉄筋の種類および鉄筋径は、下表の通りとします。
(クリック拡大)

また、圧接作業に従事するガス圧接技量資格者以外の補助員は、作業に必要な知識と経験を有する者を配置しなければなりません。
圧接作業班は2~3名を1班とし、その班の責任者はガス圧接技量資格者とします。
下写真は、実際の技量資格免許症です↓
(クリック拡大)

今回記載した、外観検査では、内部が十分に結合されているかどうかはわかりません。
それを調べる方法として非破壊検査と破壊検査の2通りの検査方法があり、
非破壊検査として超音波探傷法と熱間押抜法の2通りの方法があります。
破壊検査としては引張り試験があります。
それぞれの試験に関しては、最初に紹介した過去記事を振り返ってみてください。
いずれにしても、外観検査は圧接検査の基本中の基本です。
現場においても自主検査、工程内検査、ISO検査等に必ず必要な検査となります。
1994年、鉄筋のガス圧接工事標準仕様書において、鉄筋ガス圧接部の検査における主たる検査方法の位置づけが、従来の引張試験から、外観検査と超音波探傷検査に変わりました。
最近は、超音波探傷試験が主流となっています。
また、国土交通省大臣官庁営繕部「建築工事共通仕様書」では、鉄筋ガス圧接部の抜取試験方法は超音波探傷試験を標準としています。
原理としては、超音波を鉄筋圧接部に照射し、その反射波を検出することにより、内部の欠陥の有無を測定します。
測定器は、超音波探傷器を使用し、斜角探触子を検査部分にあてがいます。
圧接部に鉄筋軸方向から2反触子K走査法で超音波を入射させると、圧接面が完全に金属結合して欠陥が存在しなければ入射波は圧接面を通過し、反射しません。
しかし、圧接面に欠陥が存在すればそれによって超音波が反射され、その反射波から得られる情報を使って圧接部の評価を行うことができます。
抜取引張試験に比べて、超音波検査は、下記の長所があります。
- その場で合否判定の結果がでます。
- 実際の構造物に使う部材の判定ができます。
- 必要に応じて全数検査が可能です。
超音波探傷試験手順です↓
1.1ロットは、1組の作業班が1日に行った圧接箇所とします。
2.試験の箇所数は1ロットに対し30箇所とし、ロットから無作為に抜き取ります。
3.試験方法及び判定基準は、JIS Z 3062(鉄筋コンクリート用異形棒鋼ガス圧接部の超音波探傷試験方法及び判定基準)によります。
4.試験従事者は、当該ガス圧接工事に関連がなく、超音波探傷試験の原理及び鉄筋ガス圧接部に関する知識を有し、かつ、その試験方法等について十分な知識及び経験のある者とし、証明する資料等を監督職員に提出します。
5.ロットの合否判定は、ロットのすべての試験箇所が合格と判定された場合に、当該ロットを合格とします。
6.不合格ロットが発生した場合の処置は、合格ロットはそのまま受入れ、不合格ロットは全数検査とします。
7.圧接工事の中止および再開
不合格ロットが発生した場合、圧接工事を中止し、工事の再開は、欠陥の発生原因調査、発生防止措置を施した後に、監理・責任技術者の承認を得なければなりません。
以上が作業手順です。
抜取引張試験手順を示している、以前の記事(鉄筋圧接引張試験5/3)と比較してみてください。
超音波試験が抜取引張試験に比べ、如何に品質管理に適しているのか明確になると思います。
某マンション現場における圧接部超音波試験状況です↓
現在、超音波検査は、主流となり、鉄筋工事を管理する上で欠かせないものとなっています。
JISハンドブック(非破壊検査 2007)
鉄筋工事におけるガス圧接作業に関しては、以前も記事(2007/12/14ガス圧接)に致しましたが、今回はそのガス圧接部分の、破壊検査である引張り試験を紹介します。
鉄筋の圧接部分の検査は、圧接箇所の全数について外観試験を行い、その後、超音波探傷試験又は引張り試験による抜き取り試験を行います。
引張試験は、現場にて抜き取った供試体(鉄筋)を法的試験機関で引張試験機にかけ、切断されるまで引っ張り、基準通りの強度をもっているかを判断する試験です。
引張り試験による抜き取り試験の試験箇所数は、1作業班が1日に施工した箇所数とし、採取数は1ロットに対して3本としています。
作業班ごとの外観試験に合格したもののうち最も外観の悪いものについて行い、その採取箇所は監督職員が指定することが望ましいです。
試験片を採取した箇所は、同種の鉄筋を再圧接により継ぎ足して修正します。
ただし、鉄筋がD25以下の場合にはコンクリート打設等に問題が無ければ鉄筋の納まりを考慮して重ね継ぎ手として修正しても構いません。
試験片の形状は、圧接部を中央とし、長さを以下の規定以上とします。
(10*d*d)+つかみ代以上
※d=異形棒鋼の場合は公称直径、棒鋼の場合は表示の直径
ロットの合否判定は、抜き取った試験片の全数が母材のJIS規格引張り強さ以上で、かつ、圧接面での破断が無い場合を当該ロットの合格とします。
母材のJIS規格引張り強さ以上でも、圧接面で破断した場合に不合格としているのは、圧接面破断を起こすような技量では、圧接技量資格者を信頼出来ないという理由によります。
抜取り試験で不合格ロットが生じた場合には、直ちに圧接作業を中止し、欠陥の発生箇所、圧接面に発生している欠陥の種類を調べて破断面欠陥の発生原因を究明します。
原因が明らかになった時点で、再発防止のための改善措置を検討し、施工計画書の修正等を行った後、作業を行うこととします。
以前から使用されてきたこの試験方法は、下記のような短所があり、品質確認の有効的な手段としては必ずしも満足できるものではありません。
1.抜取率を大きくする事は実質的に不可能であり、目標品質に応じた抜取率を選べない
2.切り取った箇所の再圧接は、端面の処理や加圧の困難さ等の理由により品質的に劣る恐れがある
3.試験結果を得るのに時間を要し、工程的な支障が大きい
そこで最近では、現場で簡便に検査・判定可能であり、高い欠陥検出能を有する非破壊検査法として超音波探傷検査が多く用いられています。
機会を設け、この検査方法に関しても紹介したいと考えています。
下記写真は、某現場における圧接試験体を、試験機関にて検査をしている状況です↓


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