1 现场焊接概述.docx
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1现场焊接概述
大连国际会议中心工程
钢结构现场焊接
施工方案
版本第一版
编号
编制
审核
审批
发放号
浙江东南网架股份有限公司
2009.07.10
批准单位
大连国际会议中心工程建设指挥部
大连市建筑设计研究院有限公司
大连泛华工程建设监理有限公司
中国建筑第八工程局有限公司
浙江东南网架股份有限公司
第一章、现场焊接概述
本工程现场核心筒、钢柱、桁架、屋盖等主体焊接主要包括：
梁柱节点焊接、柱与柱对接焊、平台桁架之间的焊接
涉及材质主要为Q235B、Q345B和Q345C
主体结构涉及管材尺寸有方管：
€1000mm~400mm、壁厚20mm~50mm。
H型钢高度400mm以内、板厚8mm~40mm。
现场安装焊接，主要有型钢桁架上、下弦对接、水平支撑焊接、斜腹杆焊接、箱（H）型柱对接、桁架梁与柱的焊接。
第二章、主体结构焊接方法
本工程现场焊接主要采用手工电弧焊和CO2气体保护焊。
采用分层分区进行焊接施工，按照先柱后梁、先主桁架后次桁架的顺序进行，确保以榀为单位的每个区域都形成一个空间框架体系，以提高结构在施工过程中的稳定性，便于逐区调整校正，最终合拢。
第三章、焊前准备
3.1焊接工艺评定
为了保证工程的焊接质量，技术工艺部门将依据JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》标准及招标文件中的有关规定做好焊接工艺评定，确认出最佳焊接工艺参数，并制定完善、可行的焊接工艺方案和措施。
作为工程中指导焊接作业的工艺规范。
3.2焊工培训
按照规定只有取得焊工合格证的焊工才能进入现场施焊。
3.3焊接材料选择及保管
3.3.1本工程钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材，均要有质量合格证书施工现场设置专门的焊材存储场所，分类保管。
3.3.2用于本工程的焊条均须进行烘干，对碱性焊条严格按照下列规定进行使用前烘培：
烘干温度与烘干时间为：
350~400℃/（1~2h），保温温度与保温时间为100℃/（0.5~1h）.
对于碱性焊条，焊工必须使用保温筒随用随取，由保温筒取出到施焊，暴露在大气中的时间严禁超过1h；焊条烘干次数不得超过两次。
对于酸性焊条，由保温筒取出到施焊，暴露在干燥性大气中的时间严禁超过4h。
3.3.3焊接方法的确定
根据本工程的构件类型、结构特点以及材质确定为以下几种焊接方法：
编号
焊接方法
代号
备注
1
手工药皮焊条电弧焊
SMAW
2
半自动CO2药芯（实心）焊丝气体保护焊
FCAW-G
3.3.4焊接材料选择
焊接方法
母材材质
焊接材料
适用范围
SMAW
Q345
E50
定位焊、对接、角接
FCAW-G
Q345
E50T-1、ER50-6
定位焊、对接、角接
另：
气体保护所用的二氧化碳（CO2）须符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》（HG/T2537）的规定，二氧化碳气体质量符合该标准中优等品的要求，即二氧化碳含量（V/V）不得低于99.9%，水蒸气与乙醇总含量（m/m）不得高于0.005%。
焊接材料的保管与使用须按如下表求进行：
项目
注意事项
焊接
材料
保管
1
焊接材料库建立《物资验收记录表》，写明焊材进厂日期、牌号、规格、产地、质保书号、复验编号
2
库房内要通风良好，保持干燥，库内要放置温度计（干湿度计）、相对湿度不大于60％
3
保管员必须每天上班后观察记录库内温度、湿度，使库内温、湿度达到规定标准焊材存放在专用的货架上，货架离地面、墙均在300mm以上
4
焊材库内所有焊材必须按其品种、规格、牌号等分类存放在货架上，并有明显标牌以示区别
焊接
材料
发放
1
焊接材料库建立《焊材发放台帐》，领用应签字记账，凭“焊材发放限额单”领料
2
发料时严格按工艺要求、预算、规格、牌号、数量发放，不得超领、超发。
发出时仓库保管员应填写《焊材发放记录》及《检验和试验合格通知单》，注明规格、牌号、复验编号、数量、批号、检验合格情况等，发给领用部门
焊接材料领用
1
生产部计划员根据生产计划、工艺要求和单项工程材料消耗预算编制《焊材发放限额单》，经生产部工艺计划科科长审核，下发焊接工长；
2
焊工应凭“焊材发放限额单”从焊接材料库领取合格的焊材；
领取的焊条置于保温筒中，随用随取；
3.3.5焊接环境
序号
环境要求
1
焊接作业区风速：
当手工电弧焊时超过8m/s、气保焊超过2m/s时应设防风棚或采取其它防护措施；
2
焊接作业区相对湿度不应大于90%；
3
当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施；
4
焊接作业区温度低于0℃时应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢材的厚度，且不少于100mm范围内的母材，加热到20℃以上方可施焊，且在焊接中均不低于20℃，作业环境应保证焊工不受环境低温的影响，对构件采取必要的保温措施。
5
气候条件：
雨天原则上停止焊接，风速2m/s以上不准焊接，一般情况下，为充分利用时间，减少气候的影响，采用防雨和挡风措施；
第四章、主体结构焊接作业区防风、防雨措施
对于柱-柱连接节点处，必须专门设置可供3~4人同时同台作业的操作平台。
平台铺设木跳板或刚跳板，尽可能的减少棚外大气对棚内焊接环境的侵扰。
对于柱间梁、斜支撑梁、桁架梁水平对接焊与斜水平对接焊，应设置防风、防水、防高温熔滴飞溅的箱笼式防护架，严密防护，对于梁与预埋件的角立焊，采用夹板式单边防护罩，防止雨水侵扰。
未设置防风棚或没有防雨措施的部位严禁施焊。
第五章、定位焊
所选用的焊材除了与母材相符外，还要与焊机种类、极性和焊接要求相匹配。
所选用的电流值应适当偏大。
施焊前，认真清除破口内渣皮，对于衬于坡口背部的衬板与坡口背部，必须清除锈蚀和污物，不得在正式施焊前粗糙作业给焊接施工带来气孔增生、夹渣等先期缺陷。
定位焊要求焊肉具有相当强度，并与母材充分融合，收弧处填满弧坑。
如果在冬季和早春施工遇到寒冷天气时，定位焊还要严格执行焊前预热工艺，定位焊完毕不要急于清渣，必须使用石棉布等保温材料小心覆盖。
5.1桁架梁与柱定位焊
钢桁架吊装就位、找正、调整、高强度螺栓终拧等工序完成后，首先由辅助工人在梁的翼缘板坡口背部沿坡边向外采用粗纱布或角向磨光机去除锈蚀和污物，在焊缝区域较大范围去除污物、锈皮、附着物，对于用于H型钢梁坡口背部衬板，则要保证全部砂处它与焊缝的组合面上的锈蚀、污物，然后由持证焊工在衬板的引入、引出部位定位点焊。
在衬板与梁翼板背面贴合紧密段作L=30mm、K=4mm、间距不大于100mm的定位焊。
5.2焊接参数
焊接
方法
焊材
保护气
保护气
流量l/min
电流
（A）
电压（V）
焊接
速度
cm/min
牌号
Φmm
MAW
E50
3.2
120~360
20~32
12~22
GMAW打底
ER50-2
1.2
CO2
20~25
160~210
26~28
18~25
GMAW填充
ER50-2
1.2
CO2
20~25
180~230
26~28
18~25
GMAW盖面
E50T-1
1.2
CO2
20~25
160~210
26~28
18~25
5.3焊接工艺流程
第六章、主体结构焊接顺序
6.1柱与柱、柱与桁架梁的施焊，应遵循下述原则：
6.1.1、柱、梁等刚性接头的焊接施工，应从整个结构的混凝土芯筒开始向外延伸，先形成框架以后向左右扩展续焊。
6.1.2、柱、梁焊接时，应先完成所有柱接头焊接（对于无偏差的柱，应严格遵循对称施焊的原则；对于有偏差的柱，应从偏差的反向始焊，并在焊接过程中进行垂直度监测，以确保钢柱的安装精度），
焊接过程中要始终进行柱梁标高、水平度、垂直度的监测，如发现异常，则停止焊接，并通过改变焊接顺序或加热校正等措施进行特殊处理。
特别是在焊接完层间斜支撑梁上部接头后，进行下接头焊接以前，必须对前一接头焊后收缩数据进行核查。
对于应该完成的焊后收缩而未完成的，应查明原因，并采取促使收缩、释放等措施。
第七章、桁架上、下弦水平支撑焊接工艺
7.1材质与焊接方法
材质：
Q345B，与上弦杆材质相同；焊接方法：
手工电弧焊、CO2气体保焊。
7.2焊前准备：
水平支撑的焊接包括搭设供操作者便于采取蹲姿、立姿、附姿，可左右交替往来，牢固并且具有维护平台。
平台板面距焊口下部必须保证部小于650mm高度。
采用彩条布维护，防止风雨对焊接完毕的接头造成急冷。
焊接所需器材、作业器具均应一次到位。
7.3焊前清理与检查：
焊前清除上、下弦焊缝区域的防锈油漆，对断切一端应去除杆件内外距切口处部少于15mm宽度内的氧化皮、割渣、外壁锐角。
采用角向磨光机将定位焊缝两端修成易于衔接的缓坡状。
7.4焊接：
7.4.1、焊接分为打底层与面缝层，均为单道焊。
打底层焊接时选用小直径焊条；
7.4.2、沿下半部中心线将焊口分为两半部实施焊接，焊前应自间隙最小处先焊，多处间隙较小，则分多处将间隙较小处先焊，注意将收弧处弧坑填满；
7.4.3、接头处的阴角部分，使用Φ3.2mm焊条、阳角部分使用Φ4.0mm焊条；
7.4.4、对于间隙较大或缝宽超焊条直径2倍以上的焊缝，处理方法为在管端采用堆垒焊法缩小间隙。
7.4.5、面层焊缝除必须保证焊角符合规定外，还必须保证焊缝边缘饱满。
7.4.6、焊接使用电流值根据焊条直径加以变化。
第八章焊接的质量保证措施
8.1焊接质量控制内容
控制阶段
质量控制内容
焊接前质量控制
母材和焊接材料的确认与必要复验
焊接部位的质量和合适的夹具
焊接设备和仪器的正常运行情况
焊接规范的调整和必要的试验评定
焊工操作技术水平的考核
焊接中质量控制
焊接工艺参数是否稳定
焊条、焊剂是否正常烘干
焊接材料选择是否正确
焊接设备运行是否正常
焊接热处理是否及时
焊接后质量控制
焊接外形尺寸、缺陷的目测
焊接接头的质量检验
破坏性试验
理化试验
金相试验
其它
非破坏性试验
无损检测
强度及致密性试验
焊接区域的清除工作
8.2焊接工艺
焊接工艺内容
焊接
顺序
1、以控制应力、应变为准则，详细制定焊接顺序，严禁将合拢焊口布置在杆件应力集中的地方
2、焊接时应根据杆件的对称布置的特点，选好自由端，避免焊接误差的积累。
3、焊接顺序一旦确定，一定要严格遵守，否则将造成返工和隐患。
减少
收缩
量
1、在保证焊透的前提下采用小角度，窄间隙焊接坡口，以减少收缩量；
2、提高构件制作精度，构件长度按正偏差验收；
3、尽量扩大拼装块，减少桁架高空拼装接口的数量；
4、采用小热输入量，小焊道，多道多层焊接方法以减少收缩量。
8.3现场焊后缺陷的返修措施
序号
返修措施
1
焊缝表面缺陷超标时对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除，必要时进行补焊，对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等进行补焊。
2
经UT检查的内部超标缺陷进行返修时应先编写返修方案，然后确定位置，用砂轮和碳弧气刨清除缺陷，缺陷为裂纹时，气刨前应在裂纹两端钻止裂孔，并清除裂纹两端各50mm长焊缝或母材。
3
清除缺陷时刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口，必要时用砂轮清除渗碳层，用UT检查裂纹是否清除干净。
4
补焊时应在坡口内引弧，熄弧时应填满焊坑，多层焊的焊层之间接头应错开。
当焊缝长度超过500mm时，应采用分段退焊法。
5
返修部位应连续焊成，如中断焊接时应采取后热、保温措施，再次施焊时应用UT确认无裂纹时方可焊接。
6
补焊预热温度应比正常预热高。
根据工程节点决定焊接工艺，如：
低氢焊接，后热处理等。
7
焊缝正反面各作一个部位，同一部位返修不能超过两次。
8
对两次返修仍不合格的部位应重新编写返修方案，经工程技术负责人审核并报监理认可后方可执行。
9
返修焊接应填报施工记录及返修前后无损检测报告，作为工程验收及存档资料。
8.4钢结构焊接雨季施工措施
序号
焊接雨季施工措施
1
雨季施工前,根据现场和工程进度情况制订雨季阶段性计划,并提交业主和监理工程师，审批后实施。
2
雨季施工时，现场排水系统由专人进行疏通，保证排水畅通，施工道路不积水；潮汛季节随时收听气象预报，配备足够的抽水设备及防台防汛的应急材料。
3
严禁雨天露天焊接，若要焊接必须搭设防雨棚，做好除湿、保温设施。
4
雨季来临之前组织有关人员对现场临时设施、脚手架、机电设备、临时线路等进行检查，针对检查出的具体问题，立即制订整改方案，及时落实。
5
对施工现场的履带吊、脚手架等其它一些机械设备必须检查避雷装置是否完好可靠，大风大雨时吊车应停止使用，大风过后，对机械设备、脚手架进行复查，有破损及时加固措施。
6
雨季期间安排施工计划，应集中人力、分段突出，本着当日进度当日完成的原则，不可在雨季贪进度、赶工期。
7
因降雨等原因使母材表面潮湿（相对湿度）80%或大风天气，不得进行露天焊接，但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置（如预热、取潮等）时，可进行焊接。
8
雨季来临之前，应掌握月、旬的降雨趋势的预报，尤其是近期预报的降雨时间和雨量，以便安排施工。
9
在高空作业施焊时，除作好以上几点的防雨措施外，还须作好防风措施，脚手架一定要搭稳固，经得起大风。
施焊时注意清理干净周围的易燃物，以免发生火灾，在大风天气应停止施工。
8.5高空拼装的焊接工艺措施
序号
具体措施
1
焊接前必须编制合理的焊接工艺和焊接顺序；严格按焊接工艺进行焊接。
2
焊接前对组装焊缝进行检验，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。
3
组装焊接时，实施多人对称反向焊接，最大限度减少焊接变形。
4
严格按设计要求进行焊缝尺寸控制，不任意加大或减小焊缝的高度和宽度。
5
焊接前将焊接区边缘30～50mm内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。
6
焊后应清理焊缝表面的溶渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，检查合格后，在工艺规定的焊缝及部位打上钢印。
7
焊工必须持有效证件上岗，施焊前应进行相应的培训。
8.6现场焊接的质量检验
焊接完成后，应清理表面的溶渣及两侧飞溅物，进行焊缝检验，检验方法按照DBJ08-216-95及JGJ81-2002进行。
8.6.1、外观检查
序号
焊缝外观检查措施
1
所有焊缝需由焊接工长100％进行目视外观检查，并记录成表
2
焊缝表面严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、焊穿、弧坑、气孔等缺陷
3
对焊道尺寸，焊脚尺寸，焊喉进行检查
4
焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定
5
焊接接头外形缺陷分级应符合现行国家标准《焊接质量保证，钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》的规定
8.6.2无损检测
在完成焊接24小时之后，对焊缝进行探伤检验（如下表），其检验方法需按照JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规程》和GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》规定进行
焊缝质量等级
一级
二级
三级
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
B级
探伤比例
100％
30％
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升级会员 