铁路储煤车间钢结构焊接施工方案（15页）

1、铁路储煤车间钢结构焊接施工方案1、工程简介1.1工程基本情况名称内容工程名称铁路专用线储煤车间工程建设地点建设规模大跨度空间桁架结构，地上一层，封闭面积：约210000m2。建设单位设计单位总包单位监理单位1.2 建筑概况本专用线位于，车站（车站中心里程K757+877）以东，二环路东侧。项目建筑面积约209962.5m2，东西长1650米、南北宽127.25米。共有11个独立单体组成，其中包含10个结构完全相同的标准大单元及1个小单元，大单元平面尺寸为150 x127.25m；小单元平面尺寸为90 x127.25m，结构最大高度24m。1.3 钢结构工程概况 本工程主体采用大跨度空间管桁架结

2、构体系，主要由东西侧、北侧独立挡风墙及主体结构两部分组成。单个标准单元由11榀空间管桁架、33根四肢格构柱组成。纵向柱距15m，跨度分别为48.750m和60.500m。檐口高度19.000m，顶部标高24米。主桁架最大杆件P219X10，最小杆件P89X4,材质Q345B；重量38.5吨。截面形式采用空间倒。局部采用空间四边形。次桁架通长方向布置于相邻主桁架间，采用空间倒三角截面形式。桁架下部格构柱采用四肢圆管立柱及腹杆组成，截面长、宽为1.5x2m，两侧柱顶高度16.8m，中间柱顶高度19.866m。柱顶分布于标高0.9m、4m的混凝土独立基础上，材质Q345B。格构柱截面形式为四边形，A

3、、C轴线截面尺寸有两种：1500mm2000mm ；B轴线截面尺寸有两种：1500mm2000mm,2250mm3500mm。东、西侧结构挡风墙结构由矩形格构柱、竖向平面管桁架、矩形托桁架及联系杆件组成。屋面檩条采用桁架式，上下弦杆采用u型型钢，腹杆采用圆管截面，布置间距在1.31.5之间。钢结构轴测图2、焊接工艺流程操作平台、防护架安装2.1焊接工艺流程气候条件检查；接头组装质量检查；坡口间隙测定、坡口形状、角度、衬板检查；焊机、工具、安全检查，易燃易爆物检查防护；焊接材料检查；气体纯度及气路检查；施焊条件检查焊接顺序确定、评定焊接工艺（如下图所示）确认合格预热温度测试焊前预热检查衬板及预留

4、焊接收缩量定位焊低氢焊条打底焊缺陷修整工艺流程、电流、电压检查；焊道清渣、层温检查；焊道质量检验；二氧化碳气体流量、纯度、压力检查；送丝稳定性、焊丝伸出长度检查；导电嘴、保护气罩检查；电焊机检查；焊条或焊丝焊接焊中检查焊工自检焊接完成焊后加热温度测试焊后加热焊缝外观检查记录焊缝外观检查采用两层石棉布绑扎包裹焊接场地清理打磨检测报告探伤检测合格记录、验收返修不合格焊接工艺流程图2、焊接准备2.1焊接材料的选用、保管与烘干A、本工程所用钢板、成品型钢、无缝钢管（或直缝焊管）其材质要求均为Q345B，根据焊接材料与母材须相匹配的性能要求，对工程现场焊接采用的焊接材料手工焊选用韧性较好的E5015或E

5、5016焊条，气体保护焊采用HO8Mn2si气体保护焊丝，气体采用纯C02（纯度大于99.5%）。B、焊条使用前采用专用烘箱，烘焙温度350400，烘焙时间11.5h，设专人负责看管、保管，并作好相应记录。焊条烘干存放在100120的高温箱内保存以备领用，保存时间不超过2h，焊条领用时应立即放置于保温筒内，每位焊工配备保温筒一只，随用随取，使用时保温筒不能随意打开盖子。对于当天用剩和置于空气中的焊条，回收后烘干方可使用，焊条重复烘干次数不得超过2次。2.2焊接设备机具焊接设备、各种附件、仪表性能，应调节灵活，达到产品合格证各项参数指标，且绝缘可靠。2.3接头处钢材的处理A、焊接前，对母材焊道中

6、心两侧各两倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤检查，母材中不得有夹层、分层、裂纹等缺陷存在。B、对于板厚大于50mm的碳素结构钢和板厚大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热，预热温度控制在100150，预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的二倍，且不应小于100mm。2.4引弧板、引出板本工程中各对接处施焊时，不得在焊缝以外的母材上打火、引弧。焊缝引出长度应大于25mm，其引弧板和引出板厚度不应大于6mm，宽度应不小于50mm，长度应大于30mm，其材质和坡口形式应与被焊工件相同。3 焊接工艺 根据本工程的设计节点形式，钢材类型、规格，采用的焊接法，焊接位置，选用

7、与本工程结构施焊相一致的设备，仪表制定焊接工艺评定方案，并根据建筑钢结构焊接规程JGJ81的规定施焊试件，试验后制定本工程现场焊接规程。由于本工程主要为Q345B钢材，根据各焊接节点的分布、焊缝型式与位置，本次拼装与安装焊接接头方式为：管管坡口对接焊、管管T形、Y形、K形焊、等几种形式的焊接，焊接方式以手工电弧焊为主，焊接机具为交流弧焊机或直流电焊机，焊条采用E5015低氢型焊条（打底用3.2mm焊条，填充和盖面用4.0mm焊条）；而上下弦杆拼接的等强对接焊则采用CO2气体保护焊接和手工焊相结合,焊丝采用H08Mn2Si，气体用纯CO2气体（纯度99.5%以上）。其手工焊和CO2气体保护焊工艺

8、参数参见表一、表二（具体按照焊接工艺评定结果执行）：表一: 手工焊工艺参数焊条直径（mm）焊接电流（A）平焊横焊立焊仰焊3.2120140100130851209012041601801501701401701401705190240170220表二: CO2气体保护焊工艺参数焊丝直径（mm）焊接姿势焊接参数电流(A)电压(V)速度(mm/min)气体流量(L/min)1.2仰焊200230243015020-80立焊2202602634150俯焊28034030381603.1 桁架上、下弦主杆管对接焊接工艺A、弦杆件的焊接，是本次安装焊接的重中之重，必须从组对、校正、复验、预留焊接收缩量、

9、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后热调、质量检验等工序严格控制，才能确保接头焊后质量全面达到标准。（1）组对：组对前采用锉刀和砂布将坡口内壁1015mm仔细砂磨去除锈蚀。坡口外壁自坡边1015mm范围内也必须仔细去除锈蚀与污物；组对时，不得在接近坡口处管壁上引弧点焊夹具或硬性敲打，以防圆率受到破坏；同径管错口现象必须控制在规范允许范围内。(注：从组装质量始按级标准控制)（2）校正复检、预留焊接收缩量：加工制作可能产生的误差以及运输中产生的变形，到现场组对时将集中反映在接头处。因此，组对后校正是必须的，焊前应经专用器具对同心度、圆率、纵向、曲率过渡线等认真核对，确认无超差后采用千斤顶之类起重机

10、具布置在接头左右不小于1.5米距离处，预先将构件顶升到管口上部间隙大于下部间隙1.52mm。注：(正在焊接的接头禁止荷载)B、. 定位焊：焊接定位对于管口的焊接质量具有十分重要的影响。本次上下弦主管焊接、组装方式中采用了连接板预连接方法。由于连接板的分布等分管中，因此本次定位焊处采取均分连接板间距的方法分四处，见附图4-1。定位焊采用小直径焊条。焊条需烘烤不少于30分钟，烘烤温度不低于250。定位焊采用与正式焊接相同的工艺，要求如下：L 50mm，焊肉h4mm，单面焊双面成形，内壁不得凹陷。C、焊前防护：桁架上、下弦杆件接头处焊前必须做好防风雨措施，供焊接的作业平台应满足：平台面距管底部高度约

11、为600mm；密铺木质脚手板，左右前后幅宽大于0.9米；架设稳定。D、焊前清理：正式焊接前，将定位焊处渣皮飞溅、雾状附着物仔细除去，定位焊起点与收弧处必须用角向磨光机修磨成缓坡状，且确认无未熔合、收缩孔等缺陷存在。检查完毕，采用氧炔焰割炬除去连接板。连接板的切除应留下不少于5mm余量，除去一切防碍焊接的器材。E、焊接：弦杆对接接头的焊接采用同一弦杆两名焊工在两侧面同时进行对称焊接，自根部起始至面缝止，每层次均按此顺序实施。3.2本次管管对接焊(上、下弦)均参照下述工艺实施：A、根部焊接：根部施焊应自下部起始处超越中心线10mm起弧，与定位焊接头处应前行10mm收弧，再次始焊应在定位焊缝上退行1

12、0mm引弧，在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成较大缓坡状并确认无未熔合及未熔透现象后在前半部焊缝上引弧。仰焊接头处应用力上顶，完全击穿；上部接头处应不熄弧连续引带到至接头处5mm时稍用力下压，并连弧超越中心线至少一个熔池长度(1015mm)方允许熄弧；B、次层焊接：焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去。飞溅与雾状附着物，采用角向磨光机时，应注意不得伤及坡口边沿。次层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条，仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条，电流适中，焊至爬坡时

13、电流逐渐增大，在平焊部位再次增大。其余要求与首层相同。C、填充层焊接：填充层的焊接工艺过程与次层焊接完全相同，仅在接近面层时，注意均匀留出1.52mm的深度，且不得伤及坡边.D、面层的焊接：管、管面层焊接，直接关系到该接头的外观质量能否满足质量要求，因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长，接头时换条与重新燃弧动作要快捷。E、焊后保温：焊接完成后立即采用氧炔焰调整接头上、下部温差，进行焊后消氢处理，消氢处理加热温度应达到200250，处理完毕立即采用不少于两层石棉布紧裹并用扎丝捆紧保温。F、焊后清理与检查：上、下弦主管焊后应认真除去飞溅与焊渣，并认真采用量规等器具对外观

14、几何尺寸进行检查，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。上、下弦管、管接头焊接完毕后，应待冷却至常温后进行UT检验，经检验后的接头质量必须符合GB/T11345-1989焊缝标准。经确认达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。4、质量要求及质量技术措施4.1质量要求控制点（1）焊工必须经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其认可范围内施焊。（2）焊缝外观形状、尺寸、平直度应符合技术标准和设计图纸的规定。（3）焊缝表面和热影响区不得有裂纹，未熔合、夹渣、气孔、烧穿和焊瘤。自动焊表面不得有未焊透、咬边和凹坑。焊缝上的熔渣和两侧的飞溅必须清除干净。（4）焊缝与母材应

15、圆滑过渡。（5）形角焊缝的焊脚尺寸应符合技术标准和设计图样要求，外形应平滑过渡。（6）焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，咬边的连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长度，不得超过该焊缝长度的15%。（7）焊缝不得有低于母材的凹瘤，低于母材的凹瘤深度不得大于0.5mm，凹瘤的连续长度不得大于10mm，凹瘤的总长度不得大于该焊缝总长度的10%。（8）设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准。4.2质量技术措施4.2.1相贯线焊缝节点技术措施： 钢管相贯线焊缝缝为三个区：趾部、侧面

16、区及根部，现有设备能力趾部可以切割出完整的剖口，侧面可以切出过度剖口，根部当支管与主管夹角小于45时不能切割剖口，采用无缝隙安装，趾部部分熔透剖口焊缝，根部为角焊缝，侧面有角焊缝过度到部分剖口焊缝，根部角焊缝再垂直于主管外壁的方向高度应大于等于1.2t（t为支管壁厚）；趾部部与侧面区允许有2左右的不熔透，但须在外侧增加23的角焊缝。4.2.2 减少焊接变形、焊接应力的措施1）本工程的所有厚板焊接中采用多层焊代替单层焊。2）在本工程现场对接长焊缝焊接中，采取同一弦杆两名焊工对称施焊，不同杆件对称施焊，逐步退焊，分中逐步退焊，跳焊等焊接顺序。4.2.3焊缝缺陷预防措施A咬边1）咬边原因：咬边是常见

17、的焊缝外观缺陷，咬边是由于焊接参数选择不正确，或操作工艺不正确和焊接技能不娴熟，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。如电流太大，电弧过长，运条方式和角度不当，坡口两侧停留的时间太长或太短等均有产生咬边的可能。2）预防措施：而正确咬边选择焊接电流计焊接速度，电弧不能拉得太长，掌握正确的运条方法，灵活调整焊条角度均可以有效防止咬边的产生B未焊透1）未焊透原因：在单面焊和双面焊接时都能产生此类缺陷，主要原因时焊接电流小，焊接过快和坡口尺寸、装配间隙不当机焊丝未对准焊缝中心等。2）预防措施：选择合适的电流坡口尺寸和间隙，以及焊接做到匀速。在有风施焊时，做好防护措施。C未熔合1）熔合原因：熔池金属在电弧力

18、作用下被向尾部而形成沟槽，当电弧向前移动时，沟槽中又填充熔池金属，如果这是槽壁处的液态金属层已凝固，填充熔池的金属热量又不足以使之再度熔化，则形成未熔合。多数情况下未熔合区内部有渣流入。预防措施：加强层间清理工作，正确选择焊接电流，注意焊条摆动等。D焊瘤1）原因：根部间隙过大、焊条角度和运条方法不正确、焊接电流大几焊接速度过慢等2)预防措施：焊接时要严格控制熔池温度，不使其过高。E烧穿1）焊接电流过大、焊速过小或者间隙坡口尺度过大都可能形成烧穿。另外，还有凹坑和塌陷等表面缺陷。2）预防措施：焊接时可以采用衬垫或使用脉冲电流防止烧穿。4.2.4其他技术措施A施焊环境要求及防潮措施1）天气及其它施

19、焊环境要求序号环境要求1对于焊接区域风力达到四级，焊接时必须采取防风措施，并报业主监理批准后方可开始焊接；2焊接作业区相对湿度不应大于90%；3当焊件表面潮湿时，应采取加热去湿除潮措施；4雨天不得露天焊接，必须有防护措施。B 防潮措施焊接材料使用前必须保证其干燥，焊条在使用前必须进行烘焙；焊条在使用时，必须使用焊条筒，当焊条领出四个小时后，需更换焊条；焊接前需对焊接位置附近100mm处进行烘烤，去除钢板表面水气；焊缝需一次性完成；当焊接作业区相对湿度大于90%时，禁止焊接施工。B 加强焊接队伍的选择1) 本工程将组织有经验的焊接工程师和焊接工人进行施工，他们具有相当成熟的低温焊接施工经验，焊接

20、施工的质量目标为：第三方探伤一次合格率为98%，监理、业主检查一次合格率为100%。2) 在低温0温度以下施工时，应参照建筑工程各期施工规程（JGJ104-97）的规定采取相应的技术措施进行施工。5焊接检验5.1 本工程的焊缝等级要求，圆钢管、H型钢的上下翼缘及平板焊缝的对接焊缝为二级主桁架钢管与支座穿心板之间的焊缝为一级,其余焊缝均为三级;图中注明为零间隙的部分熔透焊缝均为三级;相贯线焊缝按二级标准进行焊接工艺执行,第一道打底焊缝 (焊脚高度小于三分之一焊缝总高度) 完成后应进行打磨 。5.2在本工程的焊接工程中，当碳素结构钢焊接完成焊缝冷却到环境温度和低合金钢焊接完成24h后，进行焊缝外观检验，外形尺寸检验和探伤检测。5.3焊缝外形、外观检测A、焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、表面气孔、夹