体育中心焊接专项方案-游泳馆

目录

第一章编制依据..............................................................1

第1节总依据..................................................................1

第2节主要国家、地方法律法规..................................................1

第3节主要规范性文件、标准、规范及技术规程...................................2

第二章工程概况..............................................................3

第1节建筑概况................................................................3

1.1.工程建设概况...........................................................3

1.2.建筑设计概况...........................................................3

第2节结构概况................................................................6

2.1.结构总体概况............................................................6

2.2.游泳馆结构概况........................................................7

2.3.焊接类型..............................................................8

第三章焊接重难点...........................................................10

第1节焊接部位...............................................................10

第2节焊接难点分析...........................................................11

第四章前期技术准备.........................................................14

第1节焊接材料及母材性能分析.................................................14

1.1.化学成分及力学性能....................................................14

1.2.碳当量计算............................................................16

1.3.焊接材料选择..........................................................17

第2节焊接方法...............................................................18

2.1.手工电弧焊............................................................18

2.2.CO2气体保护焊........................................................19

第3节焊接设备及辅助设备....................................................19

第4节人员配备...............................................................20

第5节焊接劳动力投入计划....................................................23

第五章焊接工艺评定.........................................................25

第1节焊接工艺评定程序.......................................................25

第2节焊接工艺评定内容......................................................25

2.1.施焊及试验单位.......................................................25

2.2.参加本次焊接工艺评定的焊工：..........................................25

2.3.工艺试验焊暨评定的钢材材质、规格......................................25

2.4.现场焊评工艺参数......................................................26

2.5.焊接工艺评定进程......................................................27

2.6.材料规格及焊接工艺评定清单............................................27

2.7.试件焊接...............................................................27

2.8.焊接工艺评定试件的质量检验...........................................28

2.9.无损检验.............................................................28

第六章焊工考试............................................................31

第1节焊工选拔程序..........................................................31

第2节焊工理论知识考试......................................................31

第3节焊工操作技能考试......................................................32

第4节焊接位置示意图........................................................32

第七章焊接主要内容........................................................34

第1节焊前准备...............................................................34

第2节焊接工艺流程..........................................................35

第3节焊接顺序..............................................................36

3.1.V型柱整体焊接顺序....................................................36

3.2.激活V型柱与后激活V型柱分布.........................................42

3.3.后激活V型柱安装及焊接...............................................42

3.4.合拢段焊接质量控制...................................................44

3.5.V型柱对接焊缝焊接顺序................................................46

第4节V型柱与压环梁牛腿焊接.................................................47

第八章焊接变形及应力控制..................................................48

第1节焊接变形控制..........................................................48

第2节焊后外观检查..........................................................48

第3节预热、后热及保温......................................................48

第4节焊后应力消除..........................................................49

第5节构件焊接工厂化........................................................49

第6节防层状撕裂............................................................49

第九章焊缝质量检测........................................................51

第1节安装焊缝检测..........................................................51

第2节焊缝外观质量检查......................................................51

2.1.焊缝外观质量..........................................................51

2.2.焊缝外观尺寸..........................................................52

第3节无损检测...............................................................52

3.1.焊缝检查及判定........................................................53

3.2.焊缝检查设备..........................................................53

第4节焊缝返修...............................................................54

第十章特殊材质焊接........................................................55

第1节铸钢节点焊接..........................................................55

1.1.碳当量分析...........................................................55

1.2.拟定焊接工艺..........................................................56

第2节总体焊接思路..........................................................56

第3节焊接施工准备...........................................................57

3.1.焊接材料的选择........................................................57

3.2.焊前准备工作..........................................................57

3.3.引弧板、引出板和衬垫的设置............................................57

3.4.焊前预热.............................................................58

第4节焊接过程控制..........................................................59

4.1.焊接控制参数表........................................................59

4.2.焊接过程检查.........................................................59

第5节焊后处理...............................................................62

第十一章冬雨季焊接施工......................................................64

第1节冬雨季施工一般保证措施................................................64

第2节冬雨季施工焊接设备管理................................................64

2.1.焊接材料的贮存、使用...................................................64

2.2.焊接机具检查..........................................................65

2.3.焊前防护措施..........................................................65

第3节冬雨季施工焊接保温措施................................................65

第4节冬雨季施工焊接安全措施................................................66

4.1.冬雨季用电安全保证措施................................................66

4.2.冬雨季焊接防火安全保证措施............................................66

第十二章现场焊接安全措施及管理..............................................67

第1节安全管理组织措施......................................................67

第2节现场安全管理制度建立..................................................68

2.1.安全生产责任制度......................................................68

2.2.安全生产教育培训制度..................................................68

2.3.安全生产规章制度......................................................69

2.4.安全操作规范.........................................................69

第3节安全生产管理程序......................................................70

3.1.现场施工过程安全管理措施..............................................70

3.2.施工现场安全措施......................................................72

第4节安全基本注意事项......................................................75

第5节焊接主要安全风险管控..................................................76

5.1.现场安全用电管控......................................................76

5.2.焊接防火防风雨安全管控................................................77

5.3.焊接设备安全管控......................................................77

5.4.高空焊接防坠落安全管控................................................79

第6节安全生产应急预案......................................................82

6.1.应急预案组织机构......................................................82

6.2.应急预案内容..........................................................83

第一章编制依据

第1节总依据

（1）XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段设计图纸、深化图纸；

（2）中华人民共和国颁布的现行钢结构设计与施工的各类规程、规范及验收标准；

（3）工程所在地的有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等法规及规定；

（4）IS09001质量管理体系、IS014001环境管理体系、OSHMS18001职业安全

卫生管理体，我公司质量、环境及职业安全健康管理手册、程序文件及其支持性文件。

（5）国家及行业有关施工技术规范与工程验收标准；

（6）住建部推荐重点推广建筑业的10项新技术；

（7）住建部发布的国家级工法和本单位的企业工法；

（8）江苏省政府行政部门颁布的现行有效的建筑结构和建筑施工的各类规程、规

范及验评标准；

（9）本单位有关技术管理、质量管理、安全管理、文明施工管理规定；

（10）现场和周边环境的实地踏勘情况；

（11）本单位的工艺标准；

第2节主要国家、地方法律法规

表1-1主要国家、地方法律法规

序号法规和规范性文件名称实施时间

1安全生产许可证条例2004年1月7日国务院令第397号2004-1-7实施

2建设工程质量管理条例2000年1月30日国务院令279号2000-1-30实施

3建设工程安全生产管理条例2003年11月24日国务院令第393号2004-2-1实施

4建设工程质量检测管理办法住建部令第141号2005-11-1实施实施

5建筑工程施工许可管理办法住建部令第18号2014-10-25实施

6实施工程建设强制性标准监督规定2000年8月25日住建部第81号令2000-8-25实施

建筑工程预防高处坠落事故若干规

72003年4月17日建质［2003J82号

定

房屋建筑工程和市政基础设施工程

92000年4月7日住建部令第78号2000-4-7实施

竣工验收备案管理暂行办法

［在此处键入］

第3节主要规范性文件、标准、规范及技术规程

表卜2主要规范性文件、标准、规范及技术规程

序号规范、规程及验收标准编号类别

1工程结构可靠度设计统一标准GB50153-2008设计规范

2钢结构设计规范GB50017-2014设计规范

3建筑抗震设计规范GB50011-2010设计规范

4建筑结构荷载规范GB50009-2012设计规范

5建筑设计防火规范GB50016-2006设计规范

6屋面工程技术规范GB50345-2012设计规范

7钢结构工程施工规范GB50755-2012设计规范

8高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98技术规程

9高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程CECS230：2008技术规程

10低合金高强度结构钢GB/T1591-2008设计规范

11空间网格结构技术规程JGJ7-2010技术规程

12冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2012设计规范

13建筑结构用钢板GB/T19879-2005技术规工

14铸钢节点应用技术规程CECS235：2008技术规程

15关节轴承、向心关节轴承GB/T9163-2001技术规程

16合金结构钢GB/T3077-2012设计规范

17低合金高强度结构钢GB/T1591-2008设计规范

18钢结构焊接规范GB50661-2011设计规范

19建筑钢结构防火技术规程CECS200：2006技术规程

20预应力钢结构技术规程CECS212：2006技术规程

21建筑钢结构防腐蚀技术规程JGJ/T251-2011技术规程

22钢管结构技术规程CECS280：2010设计规范

钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果

23GB11345-2013设计规范

分级

24钢融化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323-2005设计规范

25涂装前钢材表面锈蚀分级和防锈等级GB8923.1-2011设计规范

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第二章工程概况

第1节建筑概况

1.1.工程建设概况

工程名称XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段

建设单位XX工业园区服务业发展局

建设规模一座游泳馆、一座体育场

设计单位上海建筑设计研究院有限责任公司

XX工业园区体育中心项目西邻星塘街、北至中新大道东、东至规划路、南至斜

项目地点

塘河

1.2.建筑设计概况

1.2.1.游泳馆建筑设计概况

建筑设计寿命（年）50建筑面积（rtf）49663

建筑高度（m）33.95建筑层数主体2层、局部4层

建筑耐火等级地上二级，地下室一级建筑防水等级一级

--、

J一一.r

照尽.

1n

游泳馆立面图

［在此处键入］

［在此处键入］

图2-Ixx工业园区体育中心整体效果图

［在此处键入］

第2节结构概况

2.1.结构总体概况

图2-2xx工业园区体育中心整体效果图

［在此处键入］

2.2.游泳馆结构概况

图2-3xx工业园区体育中心游泳馆整体效果图

［在此处键入］

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

2.3.焊接类型

2.31.焊接作业内容

本工程的现场焊接作业区域主要在以下两个方面:

（1）游泳馆柱脚节点焊接

图2-4游泳馆柱脚焊接节点

柱脚节点焊接区域，涉及到的主要焊缝形式有角焊缝、T型坡口焊缝。

（2）V型立柱现场焊接拼装

游泳馆立柱规格如下表所示：

表2-1游泳馆立柱规格

序号规格（mm）材质

10850x30Q390C

20850x20Q390C

30850x15Q390C

2.3.2.焊缝质量等级要求

钢柱拼接焊接焊缝均为等强的一级对接焊缝。

对接全熔透焊缝质量等级为一级，部分熔透焊缝质量等级为二级，角焊缝质量等级

8

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

为三级，按照GB11345-2013的要求，对工厂及现场焊缝应进行探伤和外观缺陷检查。

根据本工程设计文件，焊缝质量等级为一级时超声波探伤比例为100%,二级时为40%,

三级时可不进行超声波探伤。一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。焊缝表

面不得有裂纹、焊瘤等缺陷；一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧

擦伤等缺陷。

2.3.3.焊缝规格、焊接方式统计

表2-2游泳馆焊缝规格

序号板厚/焊缝规格焊接方式焊接材质焊接部位

10642X20对接焊缝GS20Mn5QT、Q390CV型柱脚与V型柱

20646X15对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

30646X20对接焊缝GS20Mn5QT、Q390CV型柱脚与V型柱

40658X15对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

50658X30对接焊缝GS20Mn5QT、Q390CV型柱脚与V型柱

60665X20对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

70665X30对接焊缝GS20Mn5QT、Q390CV型柱脚与V型柱

80673X30对接焊缝GS20Mn5QT、Q390CV型柱脚与V型柱

90673X20对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

100684X30对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

110684X20对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

120658X20对接焊缝GS20Mn5QT>Q390CV型柱脚与V型柱

130800X45角焊缝Q390C、Q345C盆式支座与埋件

140550X45坡口角焊缝Q345C、GS20Mn5QTV型柱脚与盆式支座

150850X30对接焊缝Q390CV型柱脚与压环梁

160850X20对接焊缝Q390CV型柱脚与压环梁

170850X15对接焊缝Q390CV型柱脚与压环梁

18450X40对接焊缝Q390C索夹与压环梁

19450X30对接焊缝Q390C索夹与压环梁

9

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

第三章焊接重难点

第1节焊接部位

游泳馆施工难点主要集中V型柱脚、钢柱以及压环梁节点位置的主要安装、测量、

焊接，其中焊接困难主要集中在铸钢件处、圆管柱与压环梁牛腿焊接处，以及焊接变形

以及残余应力的控制。

10

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

本工程结构形式复杂，相较于普通钢结构建筑，焊接难度更大。以下几点为主要焊

接难点:

11

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

序号重点难点重点难点分析(一)

本工程钢材种类众多，主要有铸钢GS20Mn5QT、ZG20Mn、Q390C,Q345C

等，其中铸钢件、Q390C、Q345c碳当量均超过0.45%,属于焊接性较差的材

焊接材质质，焊接变形不易控制。

多，且存在解决对策(一)

1

可焊性较差(1)通过计算不同牌号钢材的碳当量作为焊接材料选择依据，选择化学成分

的母材及力学特性最接近母材的焊接材料施焊；

(2)严格进行焊接前预热，焊接过程中加强对层间温度的控制，焊后热处理

加强旁站监督等

重点难点分析(二)

主要受力节

由于本工程钢柱为V型倾斜柱，单根钢柱无法承受荷载，需要通过与顶部

点形式较为

压环梁共同组成承力系统，因此组装完成后对接节点受力形式复杂，焊接残余

复杂，焊接

应力受到较多因素影响，焊接质量及焊接精度控制难度大

残余应力、

2

焊接收缩等

解决对策(二)

影响较大，

(1)采用预热、锤击、后热，以及分段退焊、预留变形等方式进行处理，减

精度保证难

少焊接应力以及抵消焊接变形；

度大；

(2)通过安装支撑胎架对钢柱、压环梁进行固定，精准调整后再进行定位焊

接；

重点难点分析及解决对策(三)

铸钢件焊接主要位于盆式支座与V型柱脚、V型柱脚与V型柱以及索夹

与压环梁等，其中盆式支座与V型柱脚焊接为倾斜柱面与埋件平面现场焊接，

铸钢件节点

存在焊接部位视野受限、钢柱底部空间角度狭小等不利于焊接的因素；V型柱

焊接量大，

与柱脚焊接为倾斜环形焊接，对焊接顺序要求高

对焊接顺序

解决措施(三)

要求较高；

3(1)制定严格的焊接顺序工艺，按照以尽量减少焊接变形与应力、先主要构

焊接工况复

件后次要构件进行焊接；

杂，焊接质

(2)根据精度控制要求，整体焊接顺序按照先焊压环梁与V型柱对接节点，

量控制难度

再焊V型柱与柱脚节点的方式进行焊接；单根构件采用对称焊接的方式进行焊

大

接；

(3)针对受到空间限制不易控制质量的焊缝，采用正面清根的方式确保焊接

质量；

12

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

重点难点分析及解决对策(四)

本工程工期跨越XX市冬季、梅雨季，特殊环境下焊接质易受影响，且秋

季台风天气较多，焊接连续性、稳定性不易控制

解决措施(叫)

特殊气象条(1)提前制作焊接操作平台、焊接防护棚，确保特殊气象条件下焊接施工的

4

件焊接连续性、可靠性；

(2)提前做好天气预报情况分析，风力风速过大时，做好焊接防护措施，气

象条件超过允许范围时，及时停止作业，避免质量、安全隐患出现；

(3)严格进行焊前预热、焊中层间温度控制、焊后保温，避免特殊气象条件

下出现温度急剧变化引起的焊接冷裂纹等缺陷：

重点难点分析及解决对策(五)

游泳馆V型柱柱顶与压环梁牛腿焊接存在立焊、仰焊等高空焊接操作，V

型柱与铸钢节点焊接存在空间狭窄的狭缝焊接

焊接部位多解决措施(五)

5样，存在大(1)合理设计焊接操作平台，为焊接工人提供良好的操作空间；

量高空焊接(2)严格进行焊工进场考核，确保焊工持证上岗，为每个焊工配备钢印，确

保焊缝质量可追溯性；

(3)严格进行焊接工艺评定，工程进展过程中施焊操作严格按照焊接工艺评

定中的焊接参数执行；

13

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

第四章前期技术准备

第1节焊接材料及母材性能分析

1.1.化学成分及力学性能

手工焊采用的焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T-5117或《低合金》

GB/T-5118的规定。根据本工程钢材主要牌号、材质的力学性能、化学成分，对比焊丝、

焊条的相应参数进行焊接材料的选择。各项参数表如下所示：

表4T母材各项参数

表2-7低合金府强度结构琳的化学成分（烯炼分析）

m化学成分（％）

量

睥号号

ftc七MnPwVNbTiAJ»Cr&Ny

A0.160.80，1.500.55o.oc0.0450.02-0.150015-C.0600.02-020一

B0J60.80・1.500.550.(MOO.WO0.02-0.150015-0.0600.02-0.20

A0.201.00-1.600.550.N50.(M50.02-0.150.013*0.0600.02-0.20一

B0.201.600.550(M00.0400.02-0.150.015-0.060O.G2-O.2O一

Q345C0.201.00-1.600.550.0350.0350.02-0.150.0)5-0.0600.02-0.200.015

D0.181.00-1.600.550.0300.0300.02-0J50.015-0.0600.02*0.200015

E0.18LOO-1.600.550.0250.0250.02-0.150015-0.0600.02-0.200015

A0.201.00~1.600.550.0450.0150.02-0.200015-0.02-O.»—0.)00.70

B0.201.00-1.600.550.0400.0400.02-0.200.015-0.0600.02-0.20—0.300.70

Q390C0.20LOO-1.600.550.035O.(B50.02-0.200.015.0.0600.02-0.200.0150.M)0.70

D020l.00~1.600.550.0300.0300.02-0.200015-0.0600.02-0.20001$0.300.70

E0.201.00-J.600.550.0250.0250.02-0.200015-0.060O.O2-C.2O00150.300.70

A0.201.00-J.700.550.0450.045O.O2-O.2O0.015-0.0600.02-0.20—0.400.70

B0.201.00-1.700.55O.OK)0.000.02-0.200015-O.OfiOO.O2*C.2O一0.400.70

C0201.00-1.700.550.0350.035O.O2-O.2O0015-0.060O.G2-€.2O0.0130.400.70

iD

0.201.00-1.700.550.0300.0»0.02-0.200.015-0.0600.02-0.200.0150.400.70

E020LOO-1.700.550.0250.025O.O2-O.2OOOIS-O.O&O0.02-0.2000150.400.70

14

XX工业园区体育中心项目钢结构工程二标段焊接专项方案

Q345C、Q390C化学成分

杈2-8低合金四强度结构钢的力学性能

UKF%曲试验

'1M腹点%(N/mnf)*冲击功Av（根向）（J）

伸长率d•穹心直径；

by(%)11a=试样厚度

厚度（食也.边）（）♦20XIOXI-2OX[-40C

牌碇KE拉拉强度i（tr«）

八

>J6>35>50M村厚度

号«<16(N/mm')

-35-50-1001

*不小于<jLftXmm)

不小于<16>16-iOO

1

A295275255235390~57023d~2ad-3a

1

lB2952752S5235390-5702334dw2ads3a

ji

AM5325295275470-63021J2ad3a

U

345325295275470-«)2134d^lada3。

3451325295275

Q345C470-WO22d32ad・3a

MSj325295275470~5302234d=2a4=3。

MS325295275470-5302227d02a八3。

-I.―

A390370350530490-55019d=2a<fs3a

390।370350330

IB(490-65019«1d=2ad=3a

Q沏1C

3903470350330490~6502034d-2adn3a

刈34

卜D370350330490-650X)d»2adu3a

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1

Q345C、Q390c力学性能