大厦现场钢结构焊接施工方案

1、大厦现场钢结构焊接施工方案第一节 工程概况本工程为劲性砼结构,有相当数量的进口ASTM A913-97，Gr50，Gr60的H型钢，其他钢结构件用国产Q345C板材组焊。1.1节点形式主要节点形式见下图表14-11.1.1按照设计要求，柱-柱之间的连接为：箱型柱焊接；H型钢柱腹板为高强螺栓连接，翼缘板为全熔透焊接。图表14-1 H型钢柱-柱焊接节点图表14-2箱型钢柱-柱焊接节点1.1.2各楼层梁-柱之间的连接：图表14-3钢梁-钢柱焊接节点1.1.2.1 H型柱翼板和梁上、下翼缘连接（不带牛腿）直接用单边V形坡口带垫板焊接；1.1.2.2 H型柱腹板通过横隔板（延伸75mm）与梁翼缘板焊接、

2、梁的腹板为高强螺栓连接；1.1.2.3斜向梁与柱的连接：梁的上、下翼缘板与柱的外横隔板焊接，梁的腹板与斜交于柱腹板的剪力板栓接；梁与角柱的连接：梁的上、下翼缘板与柱的横隔板焊接，梁的腹板与直交于柱腹板的剪力板栓接。1.2.3各层桁架梁与埋件的连接：梁腹板与剪力板螺栓连接、剪力板与核心墙埋件角焊缝焊接。图表14-4桁架梁与埋件焊接节点1.2.4焊缝质量及检测要求本工程设计要求焊接工艺及焊缝超声波探伤按AWS D1.1规程要求。柱-柱拼接焊缝、全部全熔透焊缝及外围抗弯框架的半熔透焊缝均要求100%超声波探伤合格。第二节 焊接准备2.1构件预检2.1.1检验柱、梁接头截面几何尺寸及长度。2.1.2焊

3、口几何尺寸及清理情况。2.2焊接操作平台准备由于该工程柱安装和焊接需要，无牛腿时用专用操作平台（见下图表14-5）。 2.3焊接设备及辅助设备见下图表14-6 序号名称型号容量单位数量用途备注1CO2气体保护半自动焊机KR-600500A台16钢柱钢梁焊接包括 送丝2硅整流ZX-500A500A台4钢柱钢梁焊接包括 送丝3碳弧气刨630台2返修清根4特制氧- 乙炔烤枪把8预热、后热5空压机0.6-7.5KW台2碳弧气刨风源6电热干燥箱YZH2-1007.6KW台1烘干焊接材料7电热角向磨 光机（日产）YZH2-40 100-125台6修磨清渣8电热保温筒5kg个4焊条保温9风速仪台1测风力10

4、测温计600个2测温用11放大镜5倍个2焊缝检查用12高压氧气管8mmm6002个气刨、2个切割、6个预热13乙炔气管8mmm6002个气刨、2个切割、6个预热14电焊铜缆线50mm2m800手工电弧焊专用15石棉布0.53mmm200防火用16编织布m200挡风用17防火布3080mmm200挡风用18电闸分箱380V220V个63手弧焊机、CO2焊机、角向磨光机箱内配套使用19焊机房个12两台焊机用1个2.4焊接材料本工程用焊接材料详见下图表14-7 序号名称牌号规格单位数量用途备注1CO2气体保护焊焊丝KM-581.2mmkg根据工程情况CO2气体保护焊接用用于柱、梁焊接2手工电弧焊焊条

5、天津大桥牌4mmkg根据工程情况手工电弧焊接用于核心筒连接板及角焊用3CO2气体气体纯度不低于99.99%瓶根据工程情况保护作用焊钢柱、钢梁第三节 焊接施工劳动组织高层钢结构焊接工程专业性很强，劳动强度大，专业管理人员及焊工都要求有较好技术素质，焊工需按钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）和建筑钢结构焊接规范（JGJ81-2002）的规定执行。已经培训并持有相应施工焊接条件下的压力容器焊工合格证或厚板钢结构附加考试合格证的焊工，方准上岗正式焊接。焊接劳动力安排表见下图表14-8。 工 种人数工作内容备注手工电弧焊工4负责钢柱、钢梁支撑的焊接钢结构工程配备CO2气体保护焊工16钢

6、结构工程配备碳弧气刨工2负责清根、修理钢结构工程配备修理手弧焊工2负责进场构件修理钢结构工程配备点焊工4负责现场点焊、安装钢结构工程配备气焊工2负责切割钢结构工程配备辅助工8负责清渣、打磨、防风、防火钢结构工程配备焊工1负责焊条保管、发放、干燥钢结构工程配备第四节 焊接施工顺序及焊接工艺4.1安装焊接顺序 根据本工程结构特点制订安装焊接顺序：4.1.1先进行内筒区的安装焊接，后筒外的安装焊接顺序。并使内筒结构始终高于外框架层2-4层。4.1.2柱-梁栓焊混合节点中，梁的腹板应先与柱上的剪力板栓接后焊梁上下翼缘与柱之间焊缝，以便于栓孔的对准和磨擦面的紧贴，确保栓接质量。4.1.3栓接时先用销钉穿

7、孔定位，然后上30%的普通螺栓，再安装高强螺栓，高强螺栓应初拧达到50-70%的扭矩值，再终拧到规定值。4.1.4单节柱焊接应先焊上层梁，后焊下层梁，以便框架稳固便于施工。4.1.5柱-梁节点上对称的两根梁应同时施焊，而一根梁的两端不得同时焊接。4.1.7柱-柱节点焊接时，柱的对称两个翼缘应由两名焊工同时焊接。4.1.8梁的焊接应先焊下翼缘，后焊上翼缘，以减少角变形。4.2焊接工艺4.2.1安装焊接准备工作4.2.1.1针对进口ASTM A913-97，Gr50和Gr60级热轧型钢柱-柱、柱-梁接头进行相应焊接方法的工艺评定试验。焊接位置为柱-柱横焊、柱梁平焊、T型角立焊。焊接方法柱-柱、柱-

8、梁为CO2气保焊，T型接头为手工电弧焊。钢材规格、坡口形式及尺寸按设计要求。焊后外观用超声波检测合格后取样进行力学试验，要求试验接头抗拉强度和冲击韧性达到母材标准值。接头冷弯180（侧弯弯芯d38mm，按AWSD1.1规定的合格标准评定）。说明所采取的钢材在规定的焊接方法、焊接参数、焊接条件下，其焊接接头综合性能达到并超过了设计和规定要求，并以此为依据制订本工程的焊接工艺参数。以上试验均应按本工程规定采用的技术标准进行。4.2.1.2采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准，性能优良。清渣、气刨、焊条保温等装置应齐全有效。4.2.2手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备4.2.2.1焊条应放

9、在高温烘干箱烘干，低氢型焊条烘干温度为：焊条在高温箱中加热到380后保温1.5h，再在高温箱中降温到110后保存，使用时从烘箱中取出应立即放入100-110的焊条保温筒中，并须在4h内用完，焊条烘干次数不得超过两次。4.2.2.2焊丝包装应完好，如有破损面导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。4.2.2.3 CO2气体纯度不低于99.99%（体积比），含水量低于0.005%（重量比），瓶内高压低于1Mpa时应停止使用，焊接前要先检查气体压力表的指示，然后检视气体流量计并调节气体流量（20-80L/min）。4.2.2.4 焊机之电压应正常，地线压紧牢固接触可靠，电缆及焊钳无破损，送丝机应能均匀

10、送丝，气管应无漏气或堵塞。4.3安装焊接程序一般规定4.3.1程序焊前检查加热除锈安装焊垫板及引弧板焊接检查填写作业记录，详见安装焊接作业顺序图。安装焊接作业顺序图表14-9测量放线验线各方验线验基准点安装钢柱测量标高位移垂偏四根钢柱形成一节间安装主梁、桁架梁二次测量校正钢柱初拧高强度螺栓终拧高强度螺栓形成框架再次测量校正钢柱安装下一节间安装第三节间附件配套运至现场构件验收地面拼装柱-柱节点焊接外观检查超声波检验碳弧气刨合格不合格柱-梁节点焊接外观检查超声波检验合格不合格其它安装验收碳弧气刨次梁安装压型板安装焊栓钉4.3.2一般规定4.3.2.1焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两

11、侧之锈斑、油污、氧化皮等应清除干净。4.3.2.2装焊垫板及引弧板，其表面清洁要求与表面坡口相同，垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接应牢固。4.3.2.3焊接：应封焊坡口内母材与垫板之连接处，然后逐道逐层垒焊至填满坡口，每道焊缝焊完后都应消除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。4.3.2.4雨天、雪天时应停焊，环境温度低于零度时应按规定预热、后热措施施工，构件焊口周围及上方应有挡风雨棚，风速大于10m/S时则应停焊。4.3.2.5一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，再焊以前应加热。4.3.2.6焊后冷却到环境温度时进行外观检查，A572 GR50钢构件焊缝超

12、声波检查应在焊后24小时进行。4.3.2.7焊工及检验人员应认真填写作业记录表。4.3.3焊前预热 根据本工程安装构件板厚，按下图表14-10规定选择预热及后热温度。板厚（mm）预热温度后热t8014060t8010040t608025t4060/t25-/ 环境温度0以下时，预热温度按表所示各提高30，其它不要求预热的板厚则要求加热至20以上。 焊接层间温度不低于预热温度，不高于200。预热时加热、测温方法：在焊接坡口两侧各100mm处用气体火焰往返加热，用接触式电子测温仪在焊接电弧经过前，距焊缝纵轴线两侧各75mm处测量温度，必要时在焊接坡口反面测温。后热温度及保温时间： 加热温度为200

13、-250，在该温度下保温时间以母材板厚每25mm保温半小时计，随后缓慢冷却，加温、侧温方法与预热相同。4.4典型节点的焊接顺序和工艺参数4.4.1 H型柱-柱焊接4.4.1.1先在上下柱的翼缘上由两名焊工对称焊至板厚的1/3处厚度时，切去吊耳板。4.4.1.2然后切去耳板对称连续焊至坡口填满。4.4.1.3坡口填满后应用磨光机磨平焊缝，焊接最后一层盖面焊缝。4.4.1.4每两层之间焊道的接头应相互错开，两名焊工焊接的焊道接头要注意每层错开，如有焊瘤及焊接缺陷要铲磨掉后再继续焊接。4.4.1.5焊接工艺参数手工电弧焊：焊条直径4mm，电流170-180A，焊速150mm/min。CO2气保焊：焊

14、丝直径1.2mm，电流220-300A，电压28-36V，焊速150-500 mm/min，焊丝伸出长度约为20mm，气体流量20-80 L/min。4.4.2箱型柱-柱焊接4）、箱型钢柱焊接先由两名焊工在箱柱两侧对称焊至板厚的1/3厚度，换到另外两侧焊至箱板厚的1/3，去掉箱板两侧临时夹板。再由两名焊工分别承担相邻两面箱板的焊接，一名焊工在一面焊完一层后，立即拐过90接着焊另一面，另一名焊工在对称侧以相同方式保持对称同步焊接。如此交替进行，直至完成焊接。图14-11箱形柱焊接顺序，每两层之间焊道的接头应相互错开，两名焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开，每道焊完要清除焊渣和飞溅物，如有焊瘤要铲

15、除磨掉，焊接过程中要注意检测层间温度。4.4.3柱-梁焊接4.4.3.1先由两名焊工同时焊接柱子对称侧的两个焊口，先焊接梁的下翼缘。梁腹板两侧的翼缘上焊道要保持对称焊接，可由一个焊工在腹板一侧先焊1-2层后换至另一侧焊接，焊完2-4层后再换一侧施焊，反复倒换直至焊完，各焊道的接头在上下层间要错开。4.4.3.2然后焊接梁之上翼缘，仍由2名焊工同时在柱的两侧对称焊。4.4.3.3焊接工艺参数手工电弧焊：焊条直径4mm，电流170-210A，焊速160mm/min。CO2气保焊：焊丝直径1.2mm，电流260-340A，电压30-38V，焊速150-500 mm/min，焊丝伸出长度约为20mm，

16、气体流量20-80 L/min。4.4.4埋板与剪力板焊接 用手工电弧焊立向上焊接，焊条直径4mm，电流150A-190A。第五节 焊缝质量管理措施高层建筑钢结构安装焊接质量，主要包括焊接接头质量和钢构件的尺寸精度，其质量控制是一项综合技术。焊接质量受材料性能、工艺方法、设备、工艺参数、气候和焊工技术及情绪的影响。安装尺寸精度的影响因素则有安装方法、顺序、设备仪器、构件制作、构件自重、焊接变形、气候光照等，因而必须各个环节紧密配合，并以完善的制度和组织作保证，做好质量管理工作。51施工人员在施工前应认真熟悉图纸，以便及时发现施工中出现的问题，在本工程中，柱子、梁、桁架型号多，使用前应特别注意，为了加强管理，制定了焊接质量保证体系（见下图表14-12）。项目经理部签发通知、处理信息、协调设备维修焊条管理组电焊组质检组保证机具正常运行焊条烘干焊条回收焊前预检焊条发放焊口清理外观检查预热测温超声波或磁粉检查装焊引弧板及垫板填写记录报告再预热 测温不合格合 格焊 接碳弧气刨 打磨外观