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1、九、施工组织设计第一章 编制依据及编制原则一、综合说明对于承建XX钢结构车间，我公司具有极大的热忱，对与建设单位的合作充满诚挚的意愿。在收到招标文件后，我公司组织有关人员认真研究招标内容，结合设计图纸及相关资料，编制了本施工组织设计。在施工中，我公司本着对业主高度负责的态度，将积极与质量监督部门配合，服从建设单位及监理工程师的管理，从严控制工程质量，在保证工程质量的同时认真做好安全文明施工。制定环保措施，控制噪音及杜绝各种声、光、尘污染，减少投诉；制定安全生产措施，建立安全保证体系，确保施工中不发生伤亡事故，创建安全文明工地。同时，在施工中协同建设单位开展“增收节支、开源节流”活动，提出更多合
2、理化建议，力争“少花钱、多办事、办实事”，将建设单位投资的每一分钱落到实处，以达到有效控制投资的目的，更好更快地交出让业主满意的精品工程。二、编制依据本工艺流程是在XX招标有限公司提供的XX钢结构车间谈判文件及图纸的基础上，结合我们公司施工同类工程的加工及施工经验及充分考虑工程情况和我公司的技术力量、人员及设备情况及管理方法进行编制的，主要编制依据如下所示：钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范JGJ82-91 钢结构设计规范GB50017-2003钢结构工程施工及验收规范GB50205-2001建筑钢结构焊接规程JBJ-81-2002低合金高强度结构钢GB/T1591-1994 碳素结构钢
3、 GB700-1988 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB709-1988热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差 GB9787-1988热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差 GB9788-1988 热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差 GB707-1988钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-1989火焰切割面质量技术要求JB3092-1982低合金钢焊条 GB/T5118-1995 焊接材料的验收、存放和使用GB/Z39-1987低合金钢埋弧焊用焊剂GB12470-1990埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB986-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB89
4、23-1988钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（JGJ82-91）钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231-91气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB985-1988建筑工程施工质量验收统一标准GB50300建筑设计防火规范（GBJ16-87 2001年版）三、编制原则及说明本工程由我们公司的技术人员在对招标文件进行详细研究的基础上，本着“有利于指导施工，能充分发挥施工组织设计的施工指导作用”的原则进行编制。严格遵循招标文件、设计图纸、相关资料及国家、部委和地方政府颁布的有关技术规范、规程的规定，认真分析研究制定切实可行的施工技术措施。总体
5、考虑，全面协作，选择适宜本工程条件的施工机械设备和人员，发挥设备、人才优势，认真分析，充分比较、论证，合理规划整个工程的施工顺序、技术措施，减小施工干扰，加强各施工工序间的衔接，提高施工效率，确保施工质量和进度。用多方案分析比较选择合理可靠的供水、供电、排水、防噪、防尘方案，选择最有利的工程施工方法与工艺，同时又对周围环境影响最小的施工布置方案，力求对周围环境的不利影响降低到最小，加强各施工工序间的衔接，提高施工效率，确保施工质量和进度。认真贯彻执行“百年大计，质量第一”的质量方针政策，在业主和监理工程师的指导下，优质高效快捷的完成本工程施工。本施工组织设计难免有考虑不周之处，如果我公司中标，
6、在施工前，我们会根据工程的实际情况进行调整，在施工的过程中，根据工程的现场情况进行修正，以便于更好的发挥施工组织设计的指导作用。第二章 工程概况及整体施工方案一、工程概况XX钢结构车间位于山东省XX工业园内，项目的建设地点为北辛路以北，赵庄路以东；结建筑主体结构为单层门式钢架与多层钢框架工业厂房，厂房分为3个区段，A区为单层门式钢架结构，B区为钢框架结构，局部二层，C区为三层钢框架结构（局部二层）；本工程总跨度66m共3跨，依次为21m、21m、24m，平面轴线尺寸为23866m，檐口高度12.15m，总建筑面积22806，建筑结构安全 等级为二级。二、施工部署及整体施工方案1、施工部署1.1
7、、图纸深化设计阶段主要工作（1）根据建设单位意图，了解其总体设想，并根据施工图进行施工。（2）积极参与图纸会审，及时提出问题请求答复，并积极向建设单位及设计单位推荐优秀建筑节点图集。（3）设计过程中，根据建设单位的意图，积极协助建设单位对各种材料进行选型、定货。1.2、原材料采购阶段：（1）根据经建设单位审核的施工图纸要求积极采购原材料，所有原材料的供应必须符合ISO9001质量标准要求。（2）原材料采购过程中，如某些材料市场未能采购到，应积极同业主联系，在业主签字认可的情况下遵循等强度代换原则方可使用。（3）所有采购材料必须索取材料分析单，检验书等合格证明文件。1.3、制作运输阶段：（1）钢
8、构件开始制作前，应安排相关人员进行技术交底工作。（2）技术交底完工后，根据工程设计要求编制详细的制作工艺方案，提出施工机具要求及安排制作人员、焊接材料等工作。（3）因本工程钢构件为厂内制作，厂外拼装、安装，所以钢构件制作应详细区分各安装单元构件，制作完工后根据（GB50205-2001）验收签发构件合格证。（4）钢结构制作施工过程中，应注意各种资料的收集、整理工作。（5）钢结构制作完工发运前10天，应联系好各种运输车辆，及时将各种材料检验包装后运输。1.4、安装阶段：（1）材料到达工地现场前5天公司将派人进驻现场，联系好各种运输及装卸设备，为工程开工作好充分的机具准备。（2）因本工程安装原则为
9、厂内技术人员指导，并组织安装力量，故开工前公司将派人作好人力配备计划，精心挑选各种必需工种人员等，并进行施工前安装技术及安全交底工作，并作好记录，同时贯彻落实工程质量与安全目标。（3）工程开工前，应会同建设单位人员办理好当地工程开工必办的各种手续，并作好施工安装过程策划。（4）安装过程中，各工序相互交接时应有验收记录，并且对存在的不合格品及时进行返工返修.1.5、竣工验收：（1）由现场管理部门作好建设单位及有关部门的协调，确定竣工验收的时间、地点、方式。（2）竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作并出具竣工报告、工程综合评定表及其它资料。竣工验收后，应将竣工资
10、料送交建设单位及质监单位签字确定工程等级，并送至相关部门存档。2、钢结构整体施工方案2.1、钢结构加工工艺流程（见下图）钢结构加工制造工艺流程深化设计工艺准备标准件采购材料准备、定货工艺评定打包发运钢材预处理工艺确认计算机放样（画草图、制样板）数控切割节点板加工杆件装焊分段装焊矫正除防锈漆检验补漆编号打包发运2.2、钢结构安装工艺流程安装工艺流程示意图测量调整图纸会审施工组织设计资料检查钢构析原材料检查堆存内运基础复测垫板设置单元组装吊装就位焊 接其他连接高强度螺栓连接复测试验检 验补 漆交工验收2.3、屋面板施工工艺流程第三章 各分部分项施工方案与技术措施一、钢结构图纸深化设计1、深化设计的
11、准备钢结构实现快速批量生产关键性的一步就是高效准确快速的完成施工详图的深化设计，以次来指导生产。本工程我公司采用Tekla Structures（即xsteel）（或其它软件）来完成和控制施工详图。Tekla Structures是可以创建真正的三维模型，该模型包含制作和构造所需的全部信息，可随时生成详细的图纸和报表。Tekla 解决方案智能的三维模型极大地提高了总体生产效率。紧密集成的输出确保了建模的高效和准确，错误可以减小到最低程度，整个工程的工期可以大大缩短。通过内置的智能功能，模型对每一次修改都会自动调整。移动一根梁或一个节点会使所有相关联的图纸自动更新。通过三维模型的查阅浏览和检查，
12、校审人员的工作量大大减轻，只要确认关键的安装尺寸和型钢规格，就可以确保整套设计文件的正确性。另外还可以准确的生成料单，满足了提前订购原材料的要求，对缩短整个工程的工期有很大的帮助。（下图为Tekla Structures软件所建工程模型实例） 2、本工程图纸的深化设计工作由我公司设计部负责完成，主要工作包括：应用X-STEEL软件进行钢结构三维建模、节点构造细化，生成详细的二维加工详图。同时列出各类钢材的材料用量表、构件清单并做好材料规格、型号的归纳；具体工程步骤如下所示：（1）二次设计交底根据一次设计蓝图会审结果及项目首次会议要求，由设计部项目负责人研究确定以下内容并对设计人员进行设计交底：
13、节点连接方案，节点设计原则，出图方式， 设计统一规定，设计工期， 人员安排。（2）三维模型建立, 二次设计人员根据一次设计蓝图，运用Xsteel软件创建三维模型，输入构件型钢;项目负责人应密切注意两个钢结构之间的联接关系，避免柱子、横梁及其联接接点的重复建模或不完整建模。（3）节点安装, 二次设计人员根据一次设计图纸和二次设计节点连接方案，选用、调整安装节点(如需变更节点，需经一次设计单位确认)；设计校核人、审核人对重要节点进行校核、审核后，二次设计人员方可批量安装。（4）构件编号, 二次设计人员运用Xsteel软件，执行零、构件编号命进行构件编号，构件流水号同一模型内不允许重复；流水号同一模
14、型内不允许重复。（5）图纸调整、输出， 设计人员运用Xsteel软件，生成规定的文字资料和图纸，并对图纸中的不足的部分进行调整，并打印输出。（6）图纸审核：审核图纸的完整性对二次设计的平立面布置图进行100%审核。审核关键节点对二次设计的构件图的关键节点进行100%审核。关键节点指的是主立柱的柱底板节点、主立柱对接的螺栓连接的节点。审核关键节点的螺栓选用是否合理。抽查重要节点。重要节点指的是立柱同框架梁连接节点、一级次梁连接节点，按平面图每种规格抽查不少于3个节点。抽查一般节点。对于二级次梁连接节点按50%规格抽查，抽查的规格每种不少于2个节点。斜撑连接节点，每重规格抽查不少于2个节点。3、图
15、纸深化设计流程 合同签订 施工图会审、交底、制作方案评审加工计划：编制制作加工组织设计质量控制：编制工程检验项目表钢构件的焊接和探伤检测深化图绘制：编制深化详图及设计图纸目录工程材料测估算:编制材料定单材料订货送业主、监理审定工程计算机整体建模，数学放样材料复验钢结构制作工程施工二、焊接H型钢柱(梁)的制作方案1、工艺流程钢板矫平预处理检 查数控精密下料切割“H”形组装“H”形焊接拼板接长二次矫平不合格品控制检 查矫 正组装腹板加劲肋加劲肋焊接矫正检测端面机加工(大截面)钻 孔标识、存放不合格品控制腹板坡口加工不合格品控制不合格品控制2、加工制作工艺流程焊接H型钢加工工艺流程3、加工工装、关键
16、工艺及设备3.1、焊接H形构件组装采用在专用H型钢自动组装机上组装，如下图示：龙门式H形钢组装生产线3.2、焊接H形构件焊接采用在专用H型钢生产线上进行，采用龙门式自动埋弧焊机在船形焊接位置焊接，如下图示：龙门式H形钢埋弧自动焊焊接生产线3.3、焊接H构件的矫正采用在H型钢翼缘矫正机上进行翼板角变形矫正，采用弯曲矫直机进行挠度变形的调查，如下图所示：H型钢翼缘矫正机3.4、焊接H形杆件的钻孔采用数控钻床进行出孔，根据三维数控钻床的加工范围，优先采用三维数控钻床制孔，对于截面超大的杆件，则采用数控龙门钻床进行钻孔，如下图示：固定式数控三维钻床数控龙门移动式钻床3.5、焊接H型钢的冲砂涂装焊接H型
17、钢加工制作后，对于截面高度小于600mm以下的采用H型钢抛丸除锈机进行冲砂涂装，对于截面相对较大时宜采用手工冲砂除锈，如下图所示：H型钢抛丸除锈机三、拼接板高强螺栓孔的制孔方法1、拼接板高强螺栓孔制孔设备本工程所有节点板、拼接板、填板等均直接采用数控钻床进行钻孔，从制孔精度上满足本工程的制孔需要，如下图示。数控平面钻床数控龙门移动式钻床2、制孔工艺流程钢板矫平预处理数控切割二次矫平去除毛刺检查数控制孔去毛刺（折弯成形）标识、存放。3、制孔工艺（1）工件与工作台面间采用夹具固定，不允许将工件与工作台面直接点焊在工件上。（2）按工艺及相关规范要求，采用通孔器和止孔器检查孔径，以确保孔径的精度。（3
18、）同一种工件，首制件必须按程序检验，每件工件必须进行专检。（4）钻孔毛刺必须清除，当采用电动砂轮机或风动砂轮机清除毛刺时，对已涂装的，不能破坏栓接面的涂层。四、焊接工艺及焊接应力消减措施1、焊接工艺1.1、焊接工艺评定（1）焊接工作正式开始前，对工程中首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式、焊后热处理等必须进行焊接工艺评定试验，对于原有的焊接工艺评定试验报告与新做的焊接工艺评定试验报告，其试验标准、内容及其结果均应在得到工程监理认可后才可进行正式焊接工作。（2）力学性能测试合格后，编制试验报告，该报告除了在认可试验计划中已叙述的内容外尚须作如下补充：焊接试验及力学性能试验的日期和地点
19、。由监理工程师签过字的力学性能试验报告。焊接接头的宏观或显微硬度测定。试件全长的焊缝外形照片及X射线探伤照片或超声波探伤报告。母材及焊接材料的质量保证书。力学性能测试后的试样外观照片。焊接工艺评定试验的结果应作为焊接工艺编制的依据。（3）焊接工艺评定应按国家规定的建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002和钢制压力容器焊接工艺评定及相关标准的规定进行。1.2、焊接资质及焊工培训按照JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程“焊工考试”的规定，对焊工进行复训与考核。只有取得合格证的焊工才能安排进入现场施焊。如持证焊工连续中断焊接6个月以上者或持证超过三年，有效期内，焊接质量未保持优良焊工，需重新考核上岗
20、。焊工考试需严格按照规范进行。针对本工程主要重要部位钢结构焊接接头的特点，需对参与焊接人员进行专门培训和提高性培训，以达到熟悉焊接工艺操作规程和提高焊接技能水平，保证工程焊接质量等级达到优良。1.3、焊接材料的选配根据钢材化学成分、力学性能，拟对钢材进行焊材选配，见下表。焊材的选配屈服强度级别手工焊条型号CO2气体保护焊焊丝型号埋弧焊焊接材料 （焊剂+焊丝）Q345E5015E501T-1 SJ101+H10Mn2 Q420E5515E551T-1 F6021+H08MnMoA 注：焊材最终的选定必须经本工程“焊接工艺评定试验”的结果给予确认。1.4、焊接设备的选择下列焊接设备适用于本工程的焊
21、接工作。焊接设备表焊接方法焊接设备电流和极性单弧或多弧手工或机械埋弧焊MZ-1-1000直流反接单弧自动三弧三丝埋弧焊GSW3000BT直流反接单弧自动手工焊条电弧焊ZX-500直流反接单弧手工CO2气体保护焊XC-500直流反接单弧半自动1.5、焊接环境控制当焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊：（1）室温低于-18时。（2）被焊接面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下。（3）采用手工电弧焊作业（风力大于5m/s）和CO2气保护焊（风力大于2 m/s）作业时，未设置防风棚或没有措施的部位前情况下。（4）焊接操作人员处于恶劣条件下时。1.6、引弧和熄弧板的设置重要
22、的对接接头和T接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动5030tmm；自动焊10050tmm；焊后用气割割除，磨平割口。1.7、定位焊要求（1）定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同，对于厚板，必须用烘枪进行预热至120左右，再定位点焊。（2）定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧,定位焊必须由正式的持证焊工进行施焊。（3）定位焊尺寸参见下表要求执行。定位焊尺寸母材厚度(mm)定位焊焊缝长度（mm）焊缝间隙(mm)手工焊自动、半自动t20405050603004
23、002060506070100300400（4）定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3，且不大于8mm，但不应小于4mm。（5）定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除。（6）定位焊时一般采用3.2mm的焊条进行，同时应采用较大的电流，以保证定位焊缝有一定的熔深。1.8、焊接过程控制（1）定位焊定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。（2
24、）手工电弧焊的引弧问题有些电焊工有一种不良的焊接习惯，当一根焊条引弧时，习惯在焊缝周围的钢板表面四处敲击引弧，而这一引弧习惯对厚板的危害最大，原理同上。因此在厚板焊接过程中，必须“严禁这种不规范”的行为发生。（3）多层多道焊在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，而一些焊工为了方便就摆宽道焊接，这种焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是；前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过
25、程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。（4）焊接过程中的检查厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。（5）焊接后热措施厚板对接焊后，应立即将焊缝及其两侧各100mm范围内的局部母材进行加热，加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250-350，然后用石棉铺盖进行保温，保温2-6h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响
26、区内出现氢致裂纹。对于厚钢的超声波检测时应焊后48小时或更长时间进行检测，如进度允许，也可在构件出厂前再次进行检测。确保构件合格，以免延迟裂纹对工件的破坏。1.9、焊接变形的控制（1）.厚板焊接变形的控制环节下料切割时采用NC切割保证切割精度，下料后对下料另部件进行检验矫正，控制另部件变形状态。对焊接坡口，我们将参照现行国家标准手工电弧焊焊接接头的基本形式和尺寸GB985-88和埋弧焊焊接接头的基本形式和尺寸GB986-88，根据接头板厚、焊接方法和接头形式，选择经济合理、容易保证焊接质量和有益于控制焊接收缩变形的坡口形式，通过工艺评定掌握预留和控制，达到控制焊接变形和收缩的效果。坡口加工和装
27、配时，控制坡口加工精度和装配间隙，保证坡口大小一致使焊接填充量一样。组装时调平装配平台，使用必要装配和焊接胎架、工装夹具、工艺支撑，将变形削减并调整至单一方向，并根据预定焊缝截面及焊接母材的规格，预置焊接收缩余量。对厚板构件，由于本工程厚板的拼制焊接工作量大，桁架梁、柱等构件的连接精度高，厚板的板厚偏差会引起断面超差，我们将分别对用于BUH的翼板原材料进行板厚测量，对测量的厚度记录后反馈给排版工序，在确定腹板宽度时以翼板的厚度公差进行调整，同时根据拼制焊缝的坡口形式设置合理的焊接收缩余量，以保证焊接的截面尺寸和连接精度要求。（2）典型厚板接头焊接收缩和变形的控制措施预置焊接收缩余量；针对接头特
28、点设置焊接反变形；合理安排坡口形状和控制焊接顺序；焊接过程中为了控制厚板焊缝中的收缩应力，必要时可对中间焊道进行锤击，以消除焊接应力及防止裂纹或焊接变形；在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布的方式施焊；先焊会有明显收缩接头，后焊会有较小收缩接头，在尽可能小拘束下焊接。对于接点复杂的构件，尽可能采用分块制作，整体拼装和焊接的方法进行制作，以减少和降低焊接收缩和焊接应力。1.10、控制焊接变形的工艺措施（1）均衡焊接填充量，增加构件翻身频率控制法在焊接过程中，厚板T接焊后的变形主要是角变形。实践中为控制变形，先焊正面一部分焊道，翻转工件，碳刨清根后焊反面焊道，再翻转工件，如此往复，一
29、般地，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝。同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况，注意随时准备翻身焊接，以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力。 （2）设置反变形、预放焊接收缩变形余量对H型构件，将上下翼缘板预先进行反变形加工，减少焊接角变形，同时针对不同的板厚、不同的截面、不同的坡口形式，预先考虑纵向变形和横向变形的收缩余量，以确保构件的外形尺寸。（3）选用合理的坡口形式,减少熔接填充量对于厚板坡口，采用小角度坡口，焊接时先用1.2药芯焊丝打底，5双弧双丝埋弧焊盖面，通过减少焊接填充量来减小结构的焊接变形。（4）设置胎夹具约束变形设置胎夹具，以构件胎架约束控制变形，此类方法一
30、般适用于异型厚板结构，异型厚板结构，因造型奇特、异型、断面尺寸各异，在自然状态下的尺寸，精度难以保证，这就需要根据构件的形状，制作胎模夹具，将构件处于固定的状态下进行装配、定位、再选用合理的焊接工艺和焊接方法，将应力降至最低限度。（5）采取合理的焊接顺序 选择与控制合理的焊接顺序，即是防止焊接应力的有效措施，亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。根据不同的焊接方法，制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。对于较长焊缝采用“分段退焊法”进行焊接；对于构件焊缝沿中性轴对称分布构件采用
31、“对称、均匀法”法施焊 ；对于构件焊缝密集且可以分块和分段的构件或接点采用“分块（分散）装焊，整体装配法”施焊；对于焊接后可以区分焊缝拘束状态大小的接头采用“先大后小法”（即先焊拘束大后焊拘束小的焊接接头）。（6）通过编制合理的焊接顺序，达到“分散、对称、均匀、减小拘束度”的目标。分块装焊，整体装配将一个焊缝或接头密集复杂的构件或接点，根据其构成特点，分散成焊接接头较少或焊缝不密集的几块或几段；对每块或每段制定合理装配和焊接顺序，控制每块的焊接变形。将分块焊接的部件进行整体装配，确定部件与部件之间接头的焊接顺序，减少和分散了接头焊缝之间的交互热量和变形的影响，达到变形的控制。对称和均匀施焊构件
32、的焊缝分布相对于构件的几何中性轴对称分布时，构件的焊接采用对称均匀施焊以利用对称原理抵消构件的总体变形。按平面中性轴对称布置的两焊缝，相互对称同向、同规范、同时进行焊接，此时，两对称焊缝沿平面中性轴垂直方向的收缩或变形将互相平衡，抵消。为平衡另一对称平面上的焊缝，两平面上的焊缝交叉施焊，焊接方小向、规范相同达到所有焊缝对对构件中性轴而言亦须对称，使构件总体变形相互平衡而最小。分段退焊法对焊缝较长的构件，由于焊缝较长，从头到尾整体焊接，造成构件的总体收缩变形集中，构件变形峰值提高，采用分段退焊法施焊，变形峰值大大降低，同时由于焊缝首尾热应力场的相互抵消作用，达到焊缝整体变形的降低。先大后小法在焊
33、接较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝以达到减小焊接应力的目的。1.11、焊接裂纹及防止措施（1）焊接裂纹原因分析焊接裂纹是焊接构件施工过程中最为严重的缺陷，轻则返修，重则构件报废。焊接裂纹有焊缝或熔合线或热影响区裂纹，有表面或内部贯穿裂纹，有弧坑或焊址或焊缝根部裂纹，有层状撕裂等。以焊缝冷却结晶时出现的时间阶段分，有热裂纹和冷裂纹或延迟裂纹。（2）热裂纹的成因影响热裂纹形成的因素有：焊缝在冷却结晶过程中，由于快速冷却凝固收缩，晶粒截面间的液态金属补充不足，致使液态薄层
34、开裂；母材热影响区和多层焊的根部焊缝易产生低熔点共晶物的熔解（即硫酸偏析），产生裂纹。（3）冷裂纹的成因影响冷裂纹形成的因素有：焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高；焊接接头中焊缝扩散氢的含量较高；焊接接头的拘束应力较大。（4）焊接裂纹的防止措施了解了影响裂纹形成的因素，我们便可采取措施给予防止。（5）控制焊材的化学成分由于钢材化学成分已经选定，因此焊材选配时应选硫、磷含量低、锰含量高的焊材。使焊缝金属中的硫磷偏析减少，改善部分晶体形状，提高抗热裂性能。（6）控制焊接工艺参数、条件控制焊接电流与速度，使每一焊道的焊缝成形系数达到1.11.2，减少在焊缝中心形成硫磷偏析，提高抗裂性能。加强焊前预热
35、，降低焊缝在冷却结晶过程中的冷却速度。采用合理的焊接顺序，使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接，减少焊缝收缩拉力。（7）提高根部焊缝质量焊缝根部焊接是厚板焊接的起始点；是保证焊缝质量的根基；亦是产生裂纹的敏感区，因此焊缝根部的焊接措施必须慎之由慎。加强焊缝坡口的清洁工作，清除一切有害物质；加强焊前预热温度的控制；焊前对坡口根部进行烘烤，去除一切水分、潮气，降低焊缝中氢含量。使用小直径手工焊条打底，确保根部焊透；控制焊层厚度，适当提高焊道成形系数；控制焊接速度，适当增加焊接热输入量。控制熔合比：在确保焊透的前提下，控制母材熔化金属在焊缝金属中的比例，减少母材中有害物质对焊缝性能的影响。根部焊材可选用
36、低配：根据根部焊缝的施焊条件与要求，在保证焊缝力学性能的条件下，根部焊缝的焊材可选用韧性好，强度稍低的焊材施焊，以增加其抗裂性。严格控制线能量：根据本工程所用钢材特性，焊接线能量宜控制在24003000大卡以内，据此通过焊接电流，电压，速度三大参数的选配，保证焊层的厚度与焊料道的成形系数。（8）控制焊缝金属在800-500之间冷却速度（t8/5值）厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中，焊缝热影响区由于冷却速度较快，在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织，从而使焊接时钢材变脆，产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中，一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处，从800冷却
37、到500的时间，即t8/5值。（9）焊后消氢处理焊后对焊缝进行消氢（H）处理，降低焊缝中H的含量，将对减少冷裂纹的发生起到很大的作用。焊后消氢处理应在焊缝完成后立即进行，消氢处理的加热温度应达到200250，保温时间为1.5分/1mm2.0分/1mm，且不小于1h，焊后缓冷至常温。具体温度与保温时间应通过试验给予确定。1.12、层状撕裂及防止措施层状撕裂是一种不同于一般热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹，一般产生于T形和十字形角焊接头的热影响区轧层中，有的起源于焊根裂纹，或板厚中心。（1）层状撕裂原因分析钢材含硫量：由层状撕裂的成因可知其最主要的影响因素是钢材的含硫量。含硫量越高，夹杂物含量多，易于产生
38、层状撕裂。钢材的碳当量：钢材的碳当量越高，钢材组织易脆化，层状撕裂越敏感。焊缝中扩散氢含量：焊缝扩散氢含量会促使层状撕裂的扩展，对于起源于焊根或发生于热影响区附近的层裂，扩散氢则起了间接却重要的影响。（2）防止层状撕裂的措施控制钢材的含硫量，增加、控制钢材的Z向性能。采用合理的坡口在满足设计要求焊透深度的前提下，宜采用较小的坡口角度和间隙，以减小焊缝截面积和减小母材厚度方向承受的拉应力。宜在角接接头中采用对称坡口或偏向于侧板的坡口，使焊缝收缩产生的拉应力与板厚方向成一角度，尤其在特厚板时，侧板坡口面角度应超过板厚中心，可减小层状撕层倾向。防层状撕裂坡口序号易产生层状撕裂的结构可改善的结构说明1
39、箭头所示的方向为焊接时可能出现拘束应力作用的方向2通过开坡口或改变焊缝的形状来减少厚度方向的收缩应力，一般应在承受厚度方向应力的一侧开坡口3避免板厚方向受焊缝收缩力的作用4在保证焊透的前提下，坡口角度尽可能小；在不增加坡口角度的情况 下尽可能增大焊脚尺寸，以增加焊缝受力面积，降低板厚方向的应力值。采用合理的焊接工艺双面坡口时宜采用两侧对称多道次施焊，避免收缩应变集中；采用适当小的热输入多层焊接，以减小收缩应变；采用低强度匹配的焊接材料，使焊缝金属具有低屈服点、高延性，可使应变集中于焊缝，以防止母材发生层裂。2、焊缝检验2.1、焊缝外观目测检查所有焊缝冷却直室温后必须进行100的目测检验。2.2
40、、焊缝剖面外形除下面允许的内容外，所有焊缝必须无裂纹、焊瘤和中禁止的不合格的剖面缺陷。下图为对接接头有坡口焊缝典型的不合格剖面形状。角焊缝：如图所示，角焊缝可以稍稍凸起、平坦或稍稍下凹。中（C）表示典型的不合格角焊缝剖面形状。间断角焊缝的例外：除了规范所允许的咬边以外，所示的剖面形状的要求不适用于超出间断角焊缝有效长度以外的端部。凸度：除角接接头的外侧焊缝以外，一条焊缝或单独的表面焊道的凸度C严禁超过的给定值。有坡口或对接焊缝：除另有规定外，有坡口焊缝必须有最小的表面余高。在对接接头和角接接头中，表面余高严禁超过3mm。所有焊缝必须逐渐过渡到母材钢板表面，过渡区域内没有超过本规范容许限度的咬边
41、。2.3、焊缝无损检测要求（1）焊缝超声波探伤范围及比例（UT)所有板材拼接全熔透焊缝100%其他全熔透焊缝100%用于外围框架的半熔透焊缝100%（2）探伤执行标准及合格等级UT工艺和技术应符合AWSD1.1-2006第六章F部分要求，验收标准应与AWSD1.1-2004静荷载结构判定验收标准6.12.1要求一致。低合金钢的无损探伤应在焊接完全冷却后进行；局部探伤的焊缝，如发现有存在不允许的缺陷时，应在缺陷的两端延伸探伤长度，增加的长度为该焊缝长度的10%，且不小于200mm如仍发现有不允许的缺陷时，则应对该焊缝进行100%的探伤。2.4、焊接缺陷的修复工艺（1）裂缝：采用UT或MT以及其它
42、合适的方法，确定裂纹的长度和走向后，碳刨刨除裂纹及裂纹两端各50 mm 长度，然后补焊；修补焊缝进行原规定探伤方法的100%的检查，并补作修补区域的100%MT检查；（2）焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标：应用砂轮打磨对应表面干净后补焊；对补焊焊缝先进行100%的外观检查，但对于母材厚度大于40mm的低碳钢焊缝及所有母材为合金钢的补焊焊缝进行100%MT检查；（3）超标夹渣、气孔、未焊透：用UT或RT确定不连续性的尺寸大小 、深度、及方位，用碳刨刨除不连续性及两端各50mm焊缝后，按工艺规定的工艺要求补焊；补焊后的焊缝按原规定探伤方法的100%的检查； （4）焊缝过溢或焊瘤：用砂轮打磨或碳刨刨除后
43、，用砂轮打磨至与母材圆滑过渡；（5）临时定位焊焊缝：对应的工作完成后应采用碳刨或砂轮将定位焊缝清除，并用砂轮打磨至与母材平齐；造成母材凹坑深度大于0.8mm时, 应采用低氢焊条进行补焊,然后用砂轮打磨至补焊应采用与母材匹配的低氢焊条进行焊接，焊条直径不大于4.0mm,或采用原焊接方法及工艺规定补焊，并比焊缝的原预热温度提高50；（6）因焊接而产生变形的构件，应用机械方法或火焰加热法进行矫正，低合金钢加热区的温度不应大于850，严禁用水进行急冷。五、钢结构涂装工艺在确定涂装体系之前，我们参考了一些类似已建工程的防护涂装体系研究报告，同时结合本工程的施工工艺要求和我们曾施工过类似钢结构的防护设计要
44、求以及在实践中总结的经验。以下是涂装方案配套的基本要求：涂 层涂 料干膜厚度(m)施工方式底 层红丹防锈底漆2x40无气喷涂面 层调和漆2x25无气喷涂罩面层防火涂料喷涂1、构件防腐涂装施工细则（1）技术数据喷砂除锈：Sa2.5级；手工打磨ST3级表面粗糙度Rz4075m；施工的环境：温度10-30，相对湿度30-80%；（2）钢材表面处理的操作方法及技术要求对钢材表面喷砂除锈，除锈质量的好坏是整个涂装质量的关键。黑色金属表面一般都存在氧化皮和铁锈，在涂装之前必须将它们除尽，不然会严重影响涂层的附着力使用寿命，造成经济损失，而所有除锈方法中，以喷砂除锈为最佳；因为它即能除去氧化皮和铁锈，又能在金属表面形成一定的粗糙度，增加了涂层与金属表面之间的结合力。由于施工工作的流动性，目前国内一般施工都采用干法喷砂除锈，一般用铜砂或钢丸等作为磨料，以5-7kg/cm2压力的干燥洁净的压缩空气带动磨料喷射金属表面，可除去钢材表面的氧化皮和铁锈。2、构件的抛丸和涂装（1）钢结构构件涂装前的处理二次涂装前须对构件表面进行检查，并作出标识，采用手动或电动工具按下表进行打磨处理，必要时需先进行补焊。 补焊、打磨标准序号部 位焊缝及缺陷的补焊打磨标准评定方法1自由边用砂轮磨去锐边或其它边使其圆滑过渡，最小曲率半径为2mm。目测2飞 溅用刮刀或砂轮机除去可见飞溅物。2.钝角飞溅物可不打磨。目测
