体育场钢结构现场安装焊接工艺方案.docx
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1、体育场钢结构现场安装焊接工艺方案21-25FCAW- G1.22202602630DC/+2002501520-306.5柱与铸钢预埋件焊接6.5.1 坡口型式该焊缝为角焊缝,仰焊位置。CD6.5.2 焊接工艺参数由于柱脚较厚(100mm),焊前必须预热,焊前预热温度为150-180,预热范围 为焊缝两侧300mm范围内。预热采用远红外线加热器加热,外线外温度测量仪测量钢 材料加热温度。外面用泡沫压型板保温。焊接采用手工焊条电弧焊,焊材为J507焊条。焊接工艺参数如下:焊层方法焊材规格电流A电压V电流类 型/极性焊接速度 mm/min热输入 kJ/cm1SMAW3.2901052326DC/+
2、1201402-4SMAW04.01401602427DC/+140160焊后立即进行焊后热处理,热处理温度为580-620,加热范围为焊缝两侧300mm 范围内,升温速度不大于150/小时,升到规定温度后保持恒温2小时。后用泡沫板 进行保温,使温度缓慢下降,降温速度不大于150/小时,直至构件温度低于300。 整个加温过程用红外线测温仪测量温度,控制整个加热过程。7 焊接平台用材统计7.1 钢柱焊接用平台按施工方案的安装程序,其中第三阶段安装钢柱数量为12个,同时焊接至少需36个钢柱焊接平台(不包括柱间支撑焊接用平台)。平台数量钢材重量木板数量帆布数量单重(kg)总重(kg)单数(n?)总数
3、(n?)单数(rr?)总数(n?)36105037800207203612967.2 弦杆、腹杆(节点)处焊接平台按吊装方案,弦杆一个阶段安装需焊接的节点数最多的有42个,每个节点至少有 两个上弦杆和二个下弦杆(多数为三个上弦杆和三个下弦杆接头),弦杆焊接接头至少 有168个。根据焊接顺序,一次可以焊接28个焊接接头,如平台需需留给检验、探伤 使用,应至少增加28个平台,即弦杆钢平台总数至少为58个。如按整个节点制作平 台,那么就保证至少28个节点的焊接、检验操作。节点的操作平台分上弦和下弦两层。平台数量钢材重量木板数量帆布数量单重(kg)总重(kg)单数(n?)总数(n?)单数(n?)总数(
4、n?)28X21400784003016807039208 焊接工艺评定8.1 焊接工艺评定本工程所有的焊接必须先进行焊接工艺评定试验,工艺评定试验要求按 GB50205-2001 和 JGJ81-2002 的规定执行。8.1.1 本工程工艺评定工程本工程使用的母材材质为Q345,厚度范围为现场安装焊接需要预热和 后热处理。根据标准的规定本工程安装焊接需做以下工艺评定(材质全为Q345):序号母材 厚度焊接方法焊材 规格接头 型式焊接 位置预热后热适用厚 度范围110SMAWJ50763.2、04.0对接F815210SMAWJ5073.2、 4.0对接V815310SMAWJ5073.2、0
5、4.0对接0815420SMAWJ50763.2、04.0对接V15 30520SMAWJ5073.2、04.0对接015 30610GMAWER50-6 01.2对接F815710GMAWER50-6 01.2对接V815820GMAWER50-6 01.2对接F1530920GMAWER50-6 01.2对接V15301040FCAW-GE501T-1 01.2对接F15030-601140FCAW-GE501T-1 01.2对接V15030-601240FCAW-GE501T-1 01.2对接015030-601380FCAW-GE501T-1 01.2对接F150580-620 60-
6、1201480FCAW-GE501T-1 1.2对接V150580-620 60-1201580FCAW-GE501T-1 01.2对接0150580-620 60-120工艺评定材料规定制作焊接工艺评定的母材和焊材必须与本工程使用的母材、焊材牌号、标准相同。 原材料进货后应对材料进行进货验收并核对其质量证明书,符合标准才能使用。母材检验合格后,按焊接工艺评定指导书进行取样加工试板。铸钢构件的焊接可根据铸钢的化学成份,确定其是否与用Q345为同一个类别,如 铸钢材料按JGJ81-2002的规定不能用Q345钢工艺评定替代,需另进行工艺评定试验。安装过程中有Q460或S460ML钢材的焊接,还需
7、另做此类钢材的工艺评定。8.1.3 焊接工艺评定程序a.编制焊接工艺评定指导书。焊接工艺评定指导书是指导焊工进行焊接的重要文件,必须由有一定经验的焊接 工程师编制。如附表一。b.选择熟练热处理工预热、熟练的焊工焊接预热及焊接严格工艺指导书进行,焊接检验人员全过程检查并记录,检验数据填 入焊接工艺评定记录(附表二)。c.热处理需要热处理的试件由熟练的热处理工按工艺指导书进行热处理,质检人员监控热 处理全过程并记录。d.焊缝检查焊缝检验标准与本工程检验标准相同,检验工程包括外观检查、超声波探伤检查、 力学性能试验。本工程对接焊缝为一级焊缝,超声波探伤按JBU34标准不低于2级为 合格;力学试验内容
8、包括抗拉试验、弯曲试验和冲击试验,其抗拉强度不低于母材标 准的最低值,弯曲试验和冲击试验满足JGJ81-2002规定的要求为合格。检验结果填入 焊接工艺评定检验结果表(附表三)。e.出具焊接工艺评定报告所有检验、试验工程完成后,由焊接工程师出具焊接工艺评定报告。焊接工程师 根据以下工程的内容作出试验是否合格的结论,报本工程工程总工批准(附表四)。焊接工艺评定指导书焊接工艺评定记录表焊接工艺评定检验结果表热处理记录外观检查记录超声波探伤报告如焊接工艺评定不合格,应由焊接工程师重新编制焊接工艺评定指导书,按以上 程序重新试验,直至合格。合格的焊接工艺评定其焊接参数作为指导工程施工焊接的文件。9 焊
9、工培训与考试本工程施工前,所有参与本工程的焊工按JGJ81-2002的规定进行考试。本工程全为板材,因此本工程焊工全部考试Q345板材坡口焊缝。本工程考试工程如下表:序号焊接方法考试位置试板厚度适用焊接 方法适用焊接位置适用厚度范 围(mm)1SMAWF20SMAWF厚度不限2SMAWV20SMAWF, H, V厚度不限3SMAWV+O20SMAWF, H, V, 0厚度不限4GMAWF20GMAWF厚度不限5GMAWV20GMAWF, H, V厚度不限4FCAW-GF20FCAW-GF厚度不限6FCAW-GV20FCAW-GF, H, V厚度不限7FCAW-GV+O20FCAW-GF, H,
10、 V, 0厚度不限为保证保证考试合格的焊工能真正胜任本工程焊缝焊接,本工程焊工考试用焊机 为本工程使用的焊机,母材为本工程使用量最大的Q345、20mm厚板,焊材为本工程采购同厂生产的同牌号焊材。焊试环境在室外,在考试工位加与工程类似的挡风板。焊工考试前由施工方将需考试的焊工名称报业主或业主指定的第三方、工程监理, 经业主或第三方、工程监理同意后在规定的时间、地点进行考试。焊工考试时,第三方、工程监理派人到场监考,检查工程包括:焊工身份证明文 件,焊工考试试件是否符合要求,焊工是否按申报工程的要求固定试件,焊接方法是 否正确,是否按工艺指导文件规定施焊,焊接过程是否规范等。焊工在规定的时间内考
11、试完毕后,按规定要求在试件上打上相应编号,将试件交 监考人员后退场。焊工考试试件由第三方或工程监理进行外观检查,外观检查合格后由第三方进行 探伤检查、力学试验。并由第三方出具试验报告。由第三方或工程监理根据检验结果确定焊工考试是否合格,如合格那么由第三方或 工程监理发放相应工程焊工合格证。持有焊工合格证的焊工,可以在本工程进行其相应工程的焊接。10工程焊接通用规定焊材保管焊材要有齐全的材质证明,经检查确认合格后方可入库,要逐批进行复验,复验合格方可使用;焊材由专人发放,并作好发放记录;焊条要按产品说明书规定的温度和时间,烘干焊条时,应防止将焊条突然放进高 温炉内,或从高温中突然取出冷却,以防止
12、焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象; 焊材烘烤次数不得超过三次;焊条应随用随取,领出的焊条应放入保温筒内,剩余的焊条应当天退回焊条房。 不得使用药皮脱落或焊芯生锈的变质焊条、锈蚀或折弯的焊丝。二氧化碳气体的纯度必须大于99.7%,含水率小于等于0.005%,瓶装气体必须留 IMpa气体压力,不得用尽。10.1 焊接人员资格管理现场施工应有有实践经验焊接技术人员指导焊接工作。现场焊接质检人员应由相当于中专及以上文化水平,有一定的焊接经验和技术水 平的人员担任,负责现场作业的全面检查和控制,参与焊接技术措施的审定。无损探伤人员应由国家授权的专业考核机构考核合格的人员担任,按考核合格的 工程及权限
13、,从事焊接检验和审核工作。现场施焊焊工必须按相关规范进行考试,合格后才能持证上岗,从事与其合格项 目相符的焊接工作。10.2 焊前准备焊前应进行技术和平安交底。焊前,焊缝坡口及附近50mm范围内清除净油、锈等污物。焊缝两端设置引弧板、熄弧板,其材质、板厚、及坡口型式同正式焊缝。手工电 弧焊和气体保护焊其引弧板和熄弧板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的L5倍且不小 于 30mm。定位焊焊接方法必须与打底焊相同,焊接要求同正式焊接。定位焊应牢固可靠, 定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。施焊前,复查组装质量,定位焊质量和焊接部位的清理情况,如不符合要求,修 正合格后方可施焊。手工电弧焊现场风速大于
14、8m/s、气体保护焊现场风速大于2m/s时,采取有效的 防风措施后方可施焊。焊接的环境温度应能保证焊件所需的足够温度和焊工技能不受影响。一般在0 45c范围内,超出该范围不适宜工作,如必须工作应采取相应的措施并缩短工作时间, 以保证焊工的人身平安和焊接质量。焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%o当焊件外表潮湿或下雨而又无防护措施时,不能进行焊接。焊接时应尽量选择最正确的焊接位置以使焊缝质量更易于得到保证。10.3 焊接热处理小于40mm厚的焊缝可不进行预热处理,但有以下情况之一必须对焊缝及两侧各 100200mm内进行加热,使母材温度到达60100。环境及钢材外表温度小于0;钢材外表温度
15、低于露点时;有雾季节早、晚开始焊接时。大于40mm板厚的接头,焊接前必须对接头两侧100200mm内的区域用带自动 记录的陶瓷加热带进行预热,预热温度为100150C,焊接过程中控制焊接层间温度, 层间温度为100200。大于60mm厚的焊缝以及同一接点的最后一道对接缝或无收缩自由度的焊缝应进 行后热处理,热处理温度为60020。10.4 焊接过程控制当焊接过程中出现已焊接焊缝或定位焊缝开裂时,应停止对其影响最大的焊缝焊接,并将开裂焊缝清除,重新测量尺寸组对并重新进行定位焊接。对于不合格的焊缝返修,应制定返修工艺。11冬季焊接施工措施冬季焊接施工是指全天最低气温在0以下,或者出现下雪、霜冻天气
16、时的焊接施 工。气温低于5、构件外表低于0时,应采取保暖措施,防止操作人员冻伤。如在 与人体接触的构件部位加隔热垫,焊工应穿戴有一定保暖的手套等。钢材外表外表温度低于0时,焊缝两侧内150-300mm范围内需加热至60以上, 并且应保持至整个焊接过程。整个焊接区域应采取防风措施。下雪及下雨时不得进行焊接操作。当构件外表有积有雪、霜及冰时,应清除并对 焊缝区域进行烘烤,确保不得有水份残留。12焊接变形及应力控制为控制局部及整体焊接变形,拟采取以下原那么: 减小坡口,减少收缩量在保证焊透的前提下采用小角度、窄间隙焊接坡口,以减少收缩量;要求提高构件制作精度,构件长度按正偏差验收;尽量扩大拼装块,减
17、少桁架高空拼装接口的数量;采用小热输入量、小焊道、多道多层焊接方法以减少收缩量。 采取预留收缩余量的措施本工程钢结构主体工程可划分成钢柱与屋面主桁架两大区域,在安装时屋面主桁 架又分成8个吊装分区,因此,整个工程的焊接收缩变形可按钢柱及8个吊装分区及 交界处各自独立考虑。具体措施如下:各焊缝预留收缩量;钢柱沿其高度,钢桁架段沿其轴向长度,根据其每道安装接缝的收缩余量23mm 及其总和,在地面组拼时加放焊接收缩余量;段(块)端头留切割裕量;各分区交界处二侧主桁架拼接处之构件,其两端各放一定余量,安装时按实测数 据切除后吊装。 适当采取局部矫正及补偿措施地面组装时分段(块)矫正桁架,控制好拼装块以
18、及格构柱的焊接变形;设置部 分后装段(块),在地面组装时留裕量,待实测拼接口坐标后切除修正。采用合理的焊接顺序,以分散和控制变形与应力主结构总体焊接顺序:第一阶段:A, BA为内圈节点,B为外圈节点;由内向外的方向焊接标志及顺序为Al、A2、由内向外的方向焊接标志及顺序为Al、A2、A3、A4、A5;由外向内的方向焊接标志及顺序为Bl、B2o第二阶段:C, DC为内圈节点,D为外圈节点;由内向外的方向焊接标志及顺序为Cl、C2、C3、C4;由外向内的方向焊接标志及顺序为DI、D2、D3、D4第三阶段:E由内向外的方向焊接标志及顺序为A、C、E; 由外向内的方向焊接标志及顺序为El、E2o 内圈
19、的焊接顺序:由内向外的方向焊接标志及顺序为A、C、E; 由外向内的方向焊接标志及顺序为El、E2o在各阶段内圈桁架吊装就位后,按照先焊接内圈后焊接桁架的焊接顺序,其余桁 架接缝采取按区沿轴线方向的焊接顺序,由外向内逐一扩散同步焊接;各区之间的连 接采用先封闭焊接内圈,后连接主桁架的焊接顺序。立面次结构的焊接顺序:按吊装顺序进行,原那么上先焊横杆件后焊竖杆件。柱间次结构的焊接先于主桁架,根据分段安装顺序采取逐段由下往上,先焊横向 杆件予以定位,后焊竖向杆件的顺序。并按照三柱间两小区同时对称施焊的原那么。典 型立面次结构焊接顺序如以下图所示:说明:(1)焊接顺序接A-BfCfD-EfF, 2装 上
20、后可焊1以下区域,3装上后可焊2以下 区域,最后焊3以上次结构。(2)先焊横杆,后焊竖杆。(3)数据相同的同步焊接,字母脚标为焊 接顺序,脚标后的数字为焊口数,其中对 称焊口为同步焊接。顶面次结构焊接顺序:以主桁架为主干对称焊接,每一焊接单元由外向内,由两端向中间焊接。典型顶 面次结构焊接顺序如以下图所示:说明:(1)焊接顺序A、由内向外焊接,B、内外向内焊接(2)焊接的原那么是:以主桁架为主干对称焊接(3)顺序中的脚标数为焊接的先后顺序,脚标后的数字为焊接的焊口数,其中的对称焊口为同步 焊接焊口。顶面次结构焊接顺序示意图局部焊接顺序:箱型梁由2名焊工同步对称施焊,采用多层多道焊,如以下图示。
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