建筑钢结构焊接施工作业指导书.doc
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1、建筑钢结构焊接施工作业指导书1 编制依据 设计图纸 设计说明书 建筑钢结构焊接技术规程及国家其它相关规范标准2 工程概况2.1 B栋结构形式及钢结构的组成:为七层钢砼结构,最长边长为108m,最大宽度为53m,最高点标高为33.3m,采用局部H型钢柱、各层局部H型钢砼楼面,其中1000座宴会厅上空楼面、屋面采用H型钢组合桁架承重体系。2.2 C栋结构形式及钢结构的组成:主体承重体系采用钢桁架、框架结构体系,中心设置四个钢筋砼核心筒作为抗侧体系,共五层,楼层结构采用钢梁上铺压型钢板砼楼面。外围设置斜柱作为四周围护的承重结构,最长边长约150m,最大宽度为46m,最高点标高为41.27m,承重构件
2、主要采用矩形钢管、圆钢管、H型钢梁、斜撑体系,核心筒内设有劲性H型暗钢板。2.3 D栋结构形式及钢结构的组成:钢结构由屋面及墙面组成的外围护体系、主舞台、侧舞台、后舞台及演出配套用房组成的舞台体系、观众厅结构、办公区结构、休息厅结构、地下室劲性柱和预埋件系列。最长边长约187m,最大宽度约100m,最高点标高为41m,屋面为连续弧形,采用双向钢井格梁体系。舞台部分采用钢框支撑体系,主舞台为单层结构,侧舞台及后舞台为二层结构,左端演出配套用房为6层结构,主舞台顶设承重桁架,作为主舞台栅顶的吊挂点。观众厅进深37m,宽度40m,顶部设隔音顶盖,采用钢桁架体系,下弦为观众厅栅顶、马道及吊顶的承重结构
3、,观众厅看台共两层,在观众厅中轴线处挑出长度约为12m(二层)及10m(三层),在靠近侧墙最大高度约为1.5m,右端伸至核心筒另一侧外墙,弧形主梁采用箱形截面。办公厅、观众厅、疏散厅、休息厅等辅助用房,共六层高,采用钢框架体系。钢柱统一采用H型截面。钢结构采用下承式固定铰球型支座。装饰屋面与砼楼面之间设双向稳定支撑,该支撑或支柱通过埋件与砼楼面相连接。楼面主梁与钢柱之间采用栓焊混合刚性连续,次梁与主梁之间采用铰接连接。3 基本要求3.1 焊接质量:焊接质量应满足钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)及建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)的要求。3.2 焊工:从事焊接施
4、工的焊工根据其从事的焊接方法,应该具备以下所表示的建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)的相应资格的人员。焊接方法资 格手工电弧焊SMAWJGJ81-2002、SMAW实心焊丝气体保护焊GMAWJGJ81-2002、GMAW(CO2)埋弧焊SAWJGJ81-2002、SAW栓顶焊SWJGJ81-2002、SW4 焊接材料本工程所用焊接材料依据设计要求及建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)选定,并根据规程的相关要求,在制作安装之前进行必要的焊接工艺评定。4.1手工电弧(SMAW):本工程所用手工电弧焊焊条如下表所示:适用钢材牌号焊条型号符合标准药皮类型旧牌号直 径用 途Q235
5、BE4303GB/T5117钛钙型J4223.2mm5.0mm安装焊接Q345BE5016GB/T5118低氢钾型J506E5015GB/T5118低氢钠型J5074.2半自动实芯焊丝气体保护焊(GMAW):本工程半自动实芯焊丝气体保护焊所用焊丝如下表所示:适用钢材牌号焊丝型号符合标准牌 号焊丝直径用 途Q235BER50-6GB/T8110JM-561.2mm安装焊接Q345BER50-6GB/T8110JM-561.2mm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,既二氧化碳含量(V/V)不得低于
6、99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。4.3 焊接材料的保管: 焊接材料在入库前前必须根据制造厂提供的质量证明书进行验收,并检查包装无破损、受潮或雨淋等现象,才能作为合格品入库。 焊接材料必须保存在通风良好和干燥的室内仓库中,焊条、焊丝、焊剂均应放置在离墙面和地面距离不小于300mm的架子上,打开包装后的手工电焊条为防止受潮应在干燥器内保存。4.4 焊接材料的烘干:4.4.1焊接材料中,手工电焊条、焊剂使用前应按下表要求进行烘干:焊接材料烘干温度()烘干时间(min)允许空气中存放时间(h)手工焊条低氢型350380901204其它1001506012
7、010焊剂熔炼型200250604烧结型30035012044.4.2 烘干后应缓冷放置于110120的保温箱中存放。5 焊接作业环境要求 采用手工电弧焊作业(风力大于8m/s)和CO2气体保护焊(风力大于2m/s)作业时,应设置防风棚或采取其它防风措施; 焊接作业区的相对湿度不得大于90; 焊件表面潮湿,应采取加热去湿除潮措施 焊接施工中防雨、防风措施见季节性施工专项方案6 焊接施工基本程序要求6.1 焊接前焊接区域的清理及装配质量的检查焊接前应清理焊接区域内的水分、油污、氧化皮等影响焊接质量的物质,并打磨露出良好金属光泽。焊接前应检查装配质量并应符合钢结构工程施工质量验收规范相关条款要求。
8、6.2 焊接顺序:6.2.1 基本原则总的焊接顺序由平面中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接;大型节点在同一节点处采用双人对称的焊接方法;正确的焊接顺序要领:先主后次、先大后小;先内后外、先短后长异向分段、亦退亦进;多点同步、对称适量即重要的焊缝要首先焊,次要的焊缝放在以后焊。收缩量大的焊缝要先焊,收缩量小的焊缝可以最后焊。须注意先焊的变形大于后焊的变形。对接焊与角焊缝同时存在时,由于对接焊缝收缩量大,所以先焊对接焊缝。力求热作用分散、对称,常应采用“分段焊”或“分段退焊”,所以有“异向分段”提法。一条长焊缝应由中间分开,由两名焊工由中间向外施焊,因方向相反,可称中分异向焊(
9、长焊缝还可以再分段)。分段退焊,是向后退方向焊接,但大方向还是前进,即“亦退亦进”。如果构件大,采用多位焊工对称分布于不同部位,齐步开始焊接方式,而且应由中间(“内”)向外侧焊接。在选择焊接顺序时应注意下述几点:a.尽可能减少电热量的输入,并必须以适度的线能量进行焊接;b.不要把热量集中在一个部位,尽可能均等分散;c.采用“先行焊接产生的变形由后续焊接抵消”的施工方法;d.平行的焊缝尽可能地沿同一焊接方向同时进行焊接;e.从板的厚处向薄处焊接。6.2.2 梁、柱焊接顺序柱与柱、梁与梁、梁与柱的施焊,须遵循下述原则:a.柱、梁等刚性接头的焊接施工,应从整个结构的中部施焊,先形成框架以后向前、后、
10、左、右扩展续焊。b.柱、梁焊接时,应先完成所有柱接头的焊接(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),然后自每一节的上一层梁开始施焊。进入梁焊接时,应尽量在同一柱的左、右接头处同时施焊,并先焊下翼缘板,后焊上翼缘板。对于柱间梁,先焊中部柱一端接头。对于分别具有柱间梁和层间斜支撑的转角柱,按柱接头梁接头斜支撑梁上部接头斜支撑梁下部接头的顺序施焊。6.2.3 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。6.3 预热焊接区域应根据
11、钢材的材质以及板厚进行预热,预热温度应符合下表规定:钢材种类焊接方法连接处较厚的板厚(mm)2525404060608080 Q235BSMAW非低氢类不预热低氢类不预热不预热60 80 100 GMAW不预热不预热60 80 100 SAW不预热不预热60 80 100 Q345BSMAW(低氢类)不预热60 80 100 140 GMAW不预热60 80 100 140 注:(1)板厚、材质不同的钢材焊接时按温度要求高的预热。 (2)预热范围:焊道两侧1.5倍板厚且不小于100mm范围。 (3)预热温度的测定:采用远红外线测温仪检测、预热温度宜在焊件反面测量,测温点应在离电弧经过前的焊接点
12、各方向不小于75mm处。(4)预热热源采用氧乙炔中性火焰加热。6.4 层间温度控制: 应用范围:层间温度控制是在SMAW、GMAW全熔透多层多道焊接过程中实施; 层间温度范围:层间温度应控制在预热温度以上,150以下; 层间温度控制方法:上一层焊接完工后,使用测温笔在测温点做标记,如标记未熔化则可继续施焊,如标记熔化则必须等焊道冷却后方允许进行下一层施焊; 记录:焊工通过在焊缝测温点用测温笔标识并应在焊接施工记录上进行记录 检查:质检人员负责对层间温度控制实施过程进行检查,采用控温粉笔或其它测温工具复测层间温度。并检查焊接施工记录与实际是否相符。6.5 焊接工艺参数:焊接时应根据焊接工艺评定确
13、认的焊接方法、焊接材料以及焊接位置选择相应的焊接参数。(1)SMAW焊接工艺参数范围:焊条直径(mm)焊接位置焊接电流(A)焊接电压(V)3.2平901402226横801302226立 仰8012022264平1401802226横1301702226立 仰12016022265平1802402428横1702202428(2) GMAW焊接工艺参数范围:焊接位置焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(/min)热输入(kJ/)平焊1.2 280320283625458.234.6横焊1.2 260300263425458.631.76.6 焊接操作: 焊接时应避免在焊道以外的
14、母材上引弧、熄弧,防止损伤母材。在焊道中引熄弧时,引熄弧位置应错开25mm以上。引弧应采用回焊手法,熄弧应填满弧坑; 焊接时应严格控制焊缝尺寸; 盖面焊接时应充分填满弧坑、焊道(包括引、熄弧板部位); 直线焊接时应注意保持焊接速度均匀,避免焊缝凹凸不平的发生。6.7 焊接中的清理: SMAW焊接中的焊缝接头部位,以及GMAW焊接中的电弧终止处的焊坑,在重新起弧前清除焊渣等并确认焊缝无焊接缺陷。 进行多层焊接时,须清除前一道焊缝的焊渣以及焊道内的飞溅、杂物后才能实施下道焊接。并用捶击的方式减小焊接应力。6.8 反面清根:反面清根用碳弧气刨实施,碳刨深度要达到露出正面焊道良好的熔敷金属,清根深度尽
15、可能和宽度相近。气刨清根后应清理熔渣并用砂轮打磨修整坡口,符合施焊要求。6.9 焊后清理:焊接完成后,焊接部分的焊渣用铲刀或凿子清除,周边的飞溅用铲刀或打磨清除,高强度螺栓摩擦面和需油漆的表面的飞溅要彻底清理干净。6.10 焊接端部的处理和引弧板、引出板 T型接头、十字接头、角接接头和对接接头主焊缝的两端应设置引弧板和引出板,引弧板和引出板的材质应与母材一致,坡口形式与被焊焊缝相同; 引弧板和引出板的规格:SMAW和GMAW厚度不应小于6mm,宽度不小于50mm,引出长度不小于30mm; 为防止母材边缘产生裂纹,应在引弧板和引出板上距母材25mm处割一条缝; 加劲板,节点板等角焊缝T型接头,当
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