钢结构焊接施工方案最终版.docx
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目录
第一章总体概述 3
1.1编制依据 3
1.1.1设计图纸 3
1.1.2相关规范、规程 3
1.1.3相关管理标准 4
1.2钢结构焊接工程概况 4
1.2.1焊接对象分析 4
1.2.2焊接流程 6
1.2.3焊接工艺评定 7
第二章施工准备及资源配置 7
2.1人员准备 7
2.2主要焊接设备机具 7
2.3技术准备 8
2.4焊接材料准备 8
第三章主要焊接工艺 8
3.1焊接方法的选择 8
3.2焊接材料的选择 9
3.3坡口形式的设计 10
3.4焊接设备的配置 12
3.5焊接工艺顺序 15
3.6焊工考试 17
3.7焊接施工流程 20
3.8预热、层间温度控制和后热 24
第四章栓钉焊接施工工艺 25
4.1栓钉焊接工艺流程 25
4.2栓钉焊接前的准备工作 26
4.3栓钉焊接工艺 27
4.4焊后质量检查 27
4.5栓钉焊接缺陷及对策 28
第五章焊接质量控制措施 28
5.1防止层状撕裂的措施 28
5.2防止焊接裂纹的措施 29
5.3减小焊接应力的措施 30
5.4焊接变形控制措施 30
5.5焊接质量检验 31
5.5.1无损检测 31
5.5.2外观检查 31
5.6焊接缺陷返修 33
第六章钢结构高空焊接安全保护措施 34
6.1钢柱焊接操作平台 34
6.2钢结构焊接垂直通道 34
6.3钢结构焊接水平通道 35
6.4定型钢通道 36
6.5钢结构焊接吊篮 37
6.6钢梁扶手绳 38
6.7钢结构接火措施 39
6.8钢结构施工防护网 39
6.8.1平网 39
6.8.2挑网 40
第一章总体概述
1.1编制依据
1.1.1设计图纸
表1.1.1-1设计图纸
序号
文件名称
1
宝钢大厦(广东)项目结构施工图
1.1.2相关规范、规程
表1.1.2-1规范、规程
序号
规范名称
规范编号
1
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
2
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
3
《钢结构工程施工规范》
GB50755-2012
4
《钢结构焊接规范》
GB50661-2011
5
《高层民用建筑钢结构技术规程》
JGJ99-98
6
《高层建筑结构用钢板》
YB4104-2000
7
《钢结构节点构造详图》【含04年修改】
01SG519
8
《碳钢焊条》
GB/T5117-95
9
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110-2008
10
《碳钢药芯焊丝》
GB/T10045-2001
11
《建筑钢结构防火技术规范》
CECS200:
2006
12
《高层民用建筑设计防火规范》
GB50045
13
《焊缝符号表示法》
GB/T324
14
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》
GB11345-89
15
《厚度方向性能钢板》
GB/T5313-1985
16
《碳素结构钢》
GB/T700-2006
17
《多高层民用建筑钢结构节点构造详图》
01SG519
18
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
19
《低合金高强度结构钢》
GB/T1591-2008
20
《建筑结构用钢板》
GB/T19879-2005
21
《圆柱头焊钉》
GB/T10433-2002
22
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
23
《钢结构现场检测技术标准》
GB/T50621-2010
24
《建筑工程施工质量评价标准》
GB50375-2006
25
气体保护焊用钢丝
GB/T14958
26
《焊接工艺规程及评定的一般原则》
GB/T19866-2005
27
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110-2008
1.1.3相关管理标准
表1.1.3-1相关管理标准
序号
分项名称
相关标准
1
质量管理
ISO9001质量管理标准
2
环境管理
ISO14001-2004环境管理标准
3
职业安全健康管理
OSHMS18001职业安全健康管理标准
1.2钢结构焊接工程概况
1.2.1焊接对象分析
根据设计图纸,对本工程的主要焊接对象进行分析,见下表。
表1.2.1-1焊接对象分析
序号
部位
截面示意
最大截面尺寸(mm)
板厚(mm)
材质
焊接位置
1
塔楼外框钢柱
1200×1000
25、28、32、34
Q345B
横焊
2
塔楼
核心筒钢柱
500×200
20、25
Q345B
横焊
3
塔楼外框钢梁
1050×600
20、25
28、30、
40
Q345B
平焊
1200×400
20、40
平焊、立焊、仰焊
4
裙房
钢柱
400×400
16、25
Q345B
横焊
5
裙房
钢梁
680×350
20、25
Q345B
平焊
1.2.2焊接流程
图1.2.2-1焊接流程图
1.2.3焊接工艺评定
本工程结构本体母材所用钢材为Q345B。
中厚板焊接头较多,焊接过程中采用的各项参数均需要通过焊接工艺评定来确定。
根据《钢结构焊接规范》(GB50661-2011),进行本工程焊接工艺评定。
以钢板厚度、种类分别进行各位置、坡口形式、焊接方法及组合等进行评定工作,以合格报告为依据指导现场施工,工艺覆盖率100%。
第二章施工准备及资源配置
2.1人员准备
1)对于参与本工程焊接的所有焊工进行有针对性的培训,并按《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)的相关要求进行考试。
考试合格取得焊工资格证的焊工,方允许参加本工程的焊接。
2)从事现场操作的所有焊工的资格证原件需由项目部统一收集管理,当焊工调离本项目时,资格证方可返还给本人。
2.2主要焊接设备机具
表2.2.1-1主要焊接设备机具
序号
名称
规格
数量
用途
备注
1
二氧化碳焊机
奥泰500
20台
构件焊接
2
直流焊机(手把焊)
奥泰500
15台
构件焊接、压型板焊接
3
熔焊栓钉机
SLH-2500
4台
栓钉焊接
4
空压机
0.9立方米
4台
压型板安装、焊缝返修
5
高温烘箱
00C—5000C
2台
构件焊接
6
保温箱
1500C
2台
构件焊接
8
测温仪
ST30
5部
构件焊接
9
碳弧气刨枪
600A
3支
焊缝返修
10
角磨机
Ф200/Ф100
8台
构件焊接
11
烤炬
H03~650
10把
构件焊接、校正
12
氧割设备
20套
构件焊接、校正
13
等离子切割机
4台
压型板安装
2.3技术准备
1)正式施焊前,针对现场各焊接形式按《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)的要求完成相关焊接工艺评定,报监理审查后由现场焊接技术人员根据经确认的焊接工艺评定报告编制焊接工艺卡指导现场施工。
2)由现场焊接技术人员根据规范、设计及焊接要求对焊工进行技术交底,主要内容包括工序的验收,焊前准备,过程控制,规范施工,存在问题的处理,措施的使用,对环境等影响因素的应急以及质量和安全意识等。
2.4焊接材料准备
1)对进场焊接材料进行验收并分类摆放,验收焊材必须提供质量保证书,必要时可进行复验;
2)焊丝存放于二级库保存,随时取用;
3)项目部要建立焊接材料管理制度,做好焊材的烘焙、发放、回收的记录。
第三章主要焊接工艺
3.1焊接方法的选择
结合本工程特点及各种焊接方法的焊接质量、焊接速度、操作方便程度、全位置焊接性能、抗风能力、焊接成本诸因素,选择半自动实芯焊丝二氧化碳气体保护焊(GMAW)为主要焊接方法,焊条电弧(SMAW)、药芯焊丝二氧化碳气体保护焊(FCAW-G)为辅助焊接方法。
各焊接方法的特点及应用部位如下表所示。
表3.1.1-1焊接方法的特点及应用部位
焊接方法
特点
在本工程中的应用
优点
缺点
半自动实芯焊丝二氧化碳气体保护焊(GMAW)
(1)焊接成本低,熔敷速度快,熔敷效率高;
(2)抗锈能力较强,焊缝抗裂性能好;
(3)线能量相对较小,焊接变形也小;
(4)操作性能较好,可进行全位置焊接,但仰焊稍困难;
(1)抗风力较差,一般当风速≥2m/s时,即需采取防风措施;
(2)工艺性能较差(焊接飞溅相对较大);
(3)与焊条电弧焊相比,设备增加了供气系统和送丝系统,操作不如焊条电弧焊灵活方便,操作地点与送丝机构的距离只能在数米之内;
本工程的主要焊接方法,但必须采取有效的防风措施;;
焊条电弧焊(SMAW)
(1)焊接灵活性好,可进行全位置焊接;
(2)焊接设备相对简单;
(3)抗风能力强优于CO2气体保护焊;
(1)熔敷速度、效率低;
(2)焊接变形大;
(3)焊缝外观与内部的质量与焊工技术水平关系密切;
深窄坡口的底层焊接,及点固焊、焊接返修等零星焊接
半自动药芯焊丝二氧化碳气体保护焊(FCAW-G)
(1)操作性能较好,可进行全位置焊接(仰焊的工艺性能优于实芯焊丝二氧化碳气体保护焊);
(2)由于焊丝中含有焊药,其工艺性能更好,而且焊缝质量优良,焊缝外观成型好;
(1)与焊条电弧焊相比,设备增加了供气系统和送丝系统,操作不如焊条电弧焊灵活方便,操作地点与送丝机构的距离只能在数米之内;
(2)药芯焊丝价格较贵;
用于仰焊部位和重要焊缝的盖面焊接;
3.2焊接材料的选择
焊接材料的化学成分、力学性能应与母材相匹配。
焊缝金属的性能必须满足设计规定值。
对于两种不同等级的钢材相焊时,焊材按低等级的钢材进行选用。
选择焊接材料情况见下表。
表3.2.1-1母材及焊材化学成分对比
牌号
化学成分(%)(Z15钢板P含量小于0.01%)
C
Mn
Si
P
S
V
Nb
Ti
Cr
Cu
Ni
AL
≤
≥
Q345B
≤0.20
≤1.70
≤0.5
0.030
0.030
0.15
0.07
0.20
0.30
0.30
0.50
0.015
ER50-6
0.06~0.15
0.9~1.4
0.450~0.75
0.025
0.025
0.03
-
-
0.015
0.5
0.15
-
E501T-1
0.18
1.75
0.90
0.03
0.03
0.08
-
-
0.20
0.35
0.5
-
E5015
-
1.6
0.75
0.040
0.035
0.08
-
-
0.20
-
0.30
-
表3.2.1-2母材及焊材机械性能参数
名称
抗拉强度
屈服强度
冲击值
延伸率
标准
备注
Q345B
470-630MPa
≥345MPa
34J/0℃
20%
GB1591-2008
母材
E
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