钢结构工程焊接专项方案.docx
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钢结构工程焊接专项方案
一、工程概况1
二、编制依据1
三、焊接要求2
四、材料2
五、施工方法3
六、安装焊接的质量验收10
七、焊接质量保证措施12
八、主要安全技术措施13
九、成品保护15
桐洲监狱三监区钢结构大棚
焊接方案
一、工程概况
本工程位于桐洲监狱内，原AB门处。
因桐洲监狱改建，原AB门拆除，并在AB门处新建厂房，代替原旧三监区工艺房，该厂房采用平面桁架结构形式，建筑高度6m（本处为檐口高度），建筑面积：
1987.59m。
本工程结构安全等级为二级，设计使用年限为10年，结构重要性系数为1.0；建筑工程等级二级。
本工程屋面为0.5mm820型采钢板+75mm玻璃丝绵保温层（带钢丝网）。
墙面1.2m以下为200mm厚轻质砖墙1.2m以上为0.5mm900型彩钢板+75mm玻璃丝绵保温面（带钢丝网）
二、编制依据
1、《碳素结构钢》（GB700-2006）；
2、《通用冷弯开口型钢》（GB6723-2008）；
3、《碳钢焊条》（GB5117-1995）；
4、《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）；
5、《钢管结构技术规程》（CECS280:
2010）
6、《冷弯薄壁型钢结构技术规程》（GB50018-2002）；
7、《冷弯型钢技术条件》（GB6725-2008）；
8、《直缝电焊钢管》（GB/T13793—2008）；
9、《碳钢药芯焊丝》（GB10045-2001）；
三、焊接要求
1、组合H型钢的腹板与翼缘的焊接应采用自动埋弧焊机焊,且四道连接焊缝均应双面满焊,不得单面焊接。
2、组合H型钢因焊接产生的变形应以机械或火焰矫正调直。
3、焊缝质量等级：
连接板与H型钢的连接焊缝为全熔透坡口焊，质量等级为二级，其他为三级。
所有非施工图所示构件拼接用的对接焊缝质量应达到二级。
对于全熔透焊缝，可根据焊接规程的基本要求，结合焊缝质量等级、焊接工艺和焊接次序，确定坡口形式和尺寸。
四、材料
（1）本工程的钢材均采用Q235B，焊条采用E43系列。
（2）本工程的钢材除应符合《碳素结构钢》（GB700-2006）的规定而外，还应具有屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、冲击试验、冷弯试验和C、S、P含量的合格保证。
（3）本工程的钢管均为焊接钢管，檩条为冷弯薄壁C型钢，拉条为圆钢。
（4）本工程的构件连接均为现场手工焊，所选焊条除应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）规定而外，还应与主体金属强度相适应。
（5）主钢架用于焊接的构件板材均采用Q235-B（除注明外），其性能要求应满足《碳素结构钢》（GB700-2006）规定的力学性能和化学成份的要求.
（6）屋檩、墙檩、拉条、支撑、压型钢板及预埋锚栓采用Q235-A或Q235-B,其性能应符合《碳素结构钢》（GB700-2006）规定的力学性能和化学成份的要求.
（7）钢材必须具备出厂证明，并有抗拉强度、伸长率、屈服点、硫磷含量、含碳量和冷弯试验的合格保证。
五、施工方法
本工程材料使用Q235B，根据设计指定的国标GB50661-2011、GB/T5117的规定及母材材质、结构形式及现场施工条件，确定现场安装焊接采用手工电弧焊。
1、工艺流程：
焊接技术交底→检查焊接材料是否合格→对口工艺检查→（焊前预热）→焊口点固→打底层焊接→填充盖面→焊工自检→工地级质量检验→质量验收评定
2、焊前准备：
能满足手工电弧焊需求的焊接设备（如：
ZX7型逆变电焊机），预计需要投入电焊机5台。
电焊机应具备电压稳定，电流调节灵活，绝缘性能好，工作性能可靠等基本条件，同时必须是经过工程部鉴定合格的。
使用的各种仪表及测量器具必须是经过计量单位检验合格的，并在规定的检验周期内使用。
担任焊接承重钢结构的焊工，应备有手锤、尖铲、钢丝刷和工具袋以及其它常用工具。
施工前，所有参加的施工人员由项目主管技术员开取焊接材料领用单，作为领用焊接材料的唯一依据；并接受技术及安全交底，并按制度双方签字；施工人员严格按技术措施的规定进行施工，不得任意更改。
焊件组对前，坡口及其边缘10～20mm内的油、漆、垢、锈等污物应清除干净；坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷，角焊缝的清理范围为焊脚高度K+10mm～20mm。
各类割口处表面的氧化熔渣、毛刺等消除干净，并将割口凹凸不平处修理平整。
焊缝布置要符合设计图纸规定，如无规定布置应合理，以保证焊缝质量，减小焊接应力，防止结构变形，填充金属量小，操作方便，改善劳动条件和适应探伤要求为原则。
焊件组对时，相邻的纵向焊缝应相互错开，错开值不小于100mm。
见下图：
各类部件连接处的接头形式和尺寸，应符合设计图纸的规定。
如设计无规定时，可按下列要求进行组对：
对接缝：
焊件厚度δ≤4mm可采取单面焊接，焊件厚度δ≤6mm时可采用双面焊，均可不开坡口。
但组对时必须留有1～2mm间隙，焊件厚度δ≥6mm时必须开坡口；以保证焊透。
搭接缝：
搭接部分要求接触良好、平整；搭接长度L应等于或大于五倍板厚，且不小于30mm。
如下图：
T型接头如下图：
角焊缝和相贯线焊缝相关节点的焊缝构造如图：
焊件组对时，应垫置牢固，防止在施焊过程中发生位移和变形。
各零部件在组装前应进行检查，当发现变形时，必须校正和调直后方可组装点固。
焊件对口应齐平，如有错口，其错口值不得超过下列规定：
一类焊缝：
10%的板厚且不大于2mm；
二类焊缝：
15%的板厚且不大于3mm；
三类焊缝：
20%的板厚且不大于4mm；
一、二、三类焊缝具体位置应按图纸设计要求进行施焊。
不同厚度焊件对口错位允许值按薄板计算；
局部错口超过上述规定，视其相差情况，将厚壁加工成单面或双面15°过渡坡，如下图：
对口局部间隙过大时，应修正至规定尺寸，不得在间隙内填塞金属物，亦不得采用多根焊条施焊。
3、焊材的管理
焊材应按焊材管理制度严格管理，强调如下：
（1）焊材要有齐全的材质证明，并经检查确认合格后方可入库。
（2）焊材应由专人发放，并作好发放记录。
4、焊接施工顺序原则
（1）、栓-焊混合节点中，梁的腹板应先栓翼缘板后焊，以便栓孔的对准和摩擦面的贴紧，确保栓接质量。
（2）、柱—梁节点焊接时一根梁的两端不得同时施焊作业。
（3）、柱—柱节点焊接时，钢柱的对称两翼缘板应由两名焊工同时焊接。
（4）、梁的焊接应先焊下翼缘，后焊上翼缘，以减少角变形。
（5）、整体焊接顺序
就整个钢结构框架而言，钢柱、H型钢柱、H型钢梁刚性接头焊接，应从整个结构的中部施焊，形成整体框架后向四周扩展续施。
4、焊接工艺要求
（1）施焊时允许的最低环境温度：
低碳钢：
-10℃；普低合金钢、低合金钢：
0℃
（2）焊接电流：
焊接位置
规格型号
横焊
仰焊
Φ2.5
70～75A
70～80A
Φ3.2
115～120A
90～105A
Φ4.0
140～145A
115～125A
5、焊接安装程序及一般规定
（1）、安装焊接程序（见下图）
（2）操作要求
1.不得在焊件表面随意引弧、试验电流或焊制临时物件。
2.结构组装时的点固焊，所用的材料、焊接工艺、预热温度和焊工规定等与正式施焊要求相同，长焊缝的点固间距一般为150～300mm，点固焊缝长度为30～50mm，厚度不小于4mm。
3.施焊时，要注意接头和收弧质量，收弧时应将弧坑填满，每道焊缝接头应相互错开，要注意防止层间缺陷的产生，在每层焊道焊接完毕后，应清理自检，确认合格后方可进行次层焊接。
4.型钢对接施焊顺序以防止变形、减少应力为原则，凡无加固板的焊缝均应采取双面焊为宜。
5.钢柱、钢梁和大型钢的对接焊缝，需采取双人或四人对称位置施焊。
并先焊腹板，后焊翼板。
单条焊缝长度超过300mm时，应采取分段退焊和间跳分段法。
焊第二层时应与第一层方向相反且各个接头相互错开。
翼板的对焊可用逆向分段法，翼板的角焊与腹板的施焊分段法相同，主厂房立柱翼板焊接方法应将腹板临时螺栓紧固，防止焊接变形。
立柱对口后，应将上柱头紧固，防止碰撞影响对口和焊接质量。
6.第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。
每道焊接层间温度应按规范规定控制在120～150℃内，温度太低时应重新预热，太高时应暂停焊接。
焊接时不得在坡口外的母材上打火引弧。
7.一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。
8.雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后方可施焊。
施焊现场环境温度低于0℃时，在始焊点附近100mm范围内采用火焰预热至30℃以上，方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。
9.碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验。
六、安装焊接的质量验收
1、外观检查
焊缝外观质量应符合下表规定：
焊缝外观质量允许偏差
焊缝质量
等级
检验项目
二级
三级
未焊满
?
0.2+0.02t,且?
1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度?
25mm
?
0.2+0.04t,且?
2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度?
25mm
根部收缩
?
0.2+0.02t,且?
1mm，长度不限
?
0.2+0.02t,且?
1mm，长度不限
咬边
?
0.05t,且?
0.5mm;连续长度?
100mm,且焊缝两侧咬边总长?
10%焊缝全长
?
0.1t,且?
1.0,长度不限
裂纹
不允许
允许存在长度?
5mm的弧坑裂纹
弧坑裂纹
不允许
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度?
0.05t,且?
0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处
缺口深度?
0.1t,且?
1.mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处
表面气孔
不允许
每50mm长度焊缝内允许直径?
0.4t且?
3mm气孔2个;孔距?
6倍孔径
表面夹渣
不允许
深?
0.2t长?
0.5t且?
20mm
焊缝尺寸允许偏差（㎜）
焊缝类型
项目
允许偏差
图例
一、二级
三级
对接焊缝
余高C
B＜20
0～3.0
0～3.5
B≥20
0～4.0
0～5.0
错边d
d＜0.1t
且≤2.0
d＜0.15t
且≤3.0
一般全焊透的对接与角接组合焊缝
hf≥（t/4）
且≤10
0～4
需经疲劳验算的全焊透的对接与角接组合焊缝
hf=（t/2）
且≤10
0～4
角焊缝和部分熔透的角接与对接组合焊缝
hf
hf≤6
0～1.5
hf＞6
0～3.0
余高C
hf≤6
0～1.5
hf＞6
0～3.0
注：
1hf＞8.0㎜的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0㎜，但总长度不得超过焊缝长度10%；
2焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
2、无损检测
本工程安装焊缝为二级焊缝，按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）进行20％UT探伤，B类
级合格。
3、焊缝返修
（1）、焊缝返修应由经验丰富的优秀焊工承担。
（2）、焊缝返修采用碳弧气刨清除缺陷。
确认彻底清除缺陷后，用砂轮机或直线磨光机清除渗碳层，然后进行补焊。
返修焊缝的焊接工艺同正常焊接。
（3）、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。
七、焊接质量保证措施
焊接是钢结构施工中的特殊工序，必须自始至终有一套行之有效的焊接管理体系和质量监控手段，把好焊前、焊中、焊后质量控制关;
1、建立质量管理机构（见图焊接质量保证体系）;
1、配置质检员，负责对材料供应、焊前准备、组装、焊接，焊后处理和成品检查、验收等全过程质量，进行严格检查验收并记录;
2、焊工必须经培训考试合格并取得合格证书，持证焊工必须在其考试合格项目及认可范围内施焊;
3、首次采用的钢材，焊接材料，焊接方法，焊后热处理等应进行焊接工艺评定;
4、根据工艺评定，编制焊接工艺规程、工艺卡，施焊前作好技术交底;
5、用于本工程的焊接设备和仪器必须完好可靠、性能良好，清渣工具齐全;
6、焊接材料的保管和使用，要按各种物资管理制度，严格管理;
7、焊条烘焙后，应放在保温箱（筒）内随用随取;
8、焊前应认真检查构件组装质量（焊缝坡口形式与尺寸）焊接部位的清理质量，不符合要求的要及时处理达到合格要求;
9、格按照焊接工艺规定施焊，认真执行“三检制”并作好焊前、焊中、焊后质量检查记录。
10、缝出现裂纹，焊工不能擅自处理，应申报焊接负责人查清原因，订出修补措施。
11、安装焊接全过程质量必须符合设计要求和现行国家《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）中有关标准。
八、主要安全技术措施
1、防止触电
（1）焊接设备外壳，必须有效地接地或接零。
（2）焊接电缆，焊钳及连接部分，应有良好的接触和可靠的绝缘。
（3）装拆焊接设备与电力网连接部分时，必须切断电源。
（4）焊工工作时，必须穿戴防护用品，如工作服、手套、胶鞋并应保证干燥和完整。
（5）焊机前应设漏电保护开关，即“一机一闸”制。
（6）焊接机械应放置在防雨和通风良好的地方，交流电弧焊机变压器的一侧电源线长度应不大于5m，进线必须设置防护罩。
2、防止弧光辐射
（1）焊工必须戴防护面罩（内镶滤光玻璃）。
（2）在公众场所焊接，须装置活动挡光屏。
（3）焊接工作场所应该有良好的通风、排气装置，有良好的照明。
（4）焊接工作场所周围5m以内不得存在有易燃、易爆物品。
（5）焊工高空作业时要载安全带，随身工具及焊条均应放在专门容器或布袋中。
3、设备与工具使用要求
（1）焊接设备和用具应装在专门铁箱内提升到所在楼层上，搁置要稳固，摆放要整齐。
分配电箱应设置在焊接设备的附近，便于操作，保证安全。
（2）气瓶应装在专门的铁笼中提升，笼顶用铁板封闭，以防坠落的物件砸坏仪表。
（3）手持电动工具的负荷线，必须采用耐气候的橡皮护套铜芯软电缆并不得有接头。
（4）手持电动工具的外壳，手柄负荷线、插头、开头等必须完好无损，使用前必须作空载检查，运转正常后方可使用。
九、成品保护
1、焊后不准砸钢筋接头，不准往刚焊完的钢材上浇水，低温下操作应采取预热、缓冷措施。
2、不准随意在焊缝外母材上引弧。
3、各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和支撑，以防影响构件的垂直度，隐蔽部位的焊接接头，必须办理隐蔽验收手续，方可进行下一道工序。
4、低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后方可清渣。
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