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1、 编 制 ： 审 核 ： 审 批 ： 日 期 ： 1 编制目的及适用范围31.1 编制目的31.2 适用范围32. 编制依据及基本规定33. 工程综述63.1钢结构概况63.2 钢结构设计重量74. 焊接特点与难点74.1 焊接施工特点74.2 焊接施工难点74.3 焊接方法75. 焊接技术要求86. 本工程焊接变形及应变控制整体思想86.1 焊接工程的整体思想86.2 主楼钢结构焊接结构的指导思想106.3 焊接合拢166.3.1 合拢温度确定的基本原则166.3.2杭州国际会议中心钢结构合拢温度的计算分析166.3.3合拢点划分176.3.4合拢焊缝负载转移186.4 裙房钢结构焊接指导思
2、想187. 焊接准备207.1焊接工艺评定207.1.1工艺评定项目207.1.2工艺评定表217.1.3试件和检验试样的制备227.2 焊接材料的选用及管理237.2.1 焊接材料选择237.2.2 焊接材料验收247.2.3 焊接材料保管与使用257.3 焊接设备267.3.1 焊接设备投入计划267.3.2 焊机及辅助机具管理267.4 焊工培训277.5其它注意事项288. 焊接参数的选择299. 预热与后热3010. 焊接变形与应力控制3011. 焊接坡口形式3512. 厚板焊接工艺3612.1 厚板焊接的不利因素3612.2 防止厚板层状撕裂的措施3612.2.1 防止厚板层状撕裂
3、的原则3612.2.2 防止厚板层状撕裂的工艺措施3713. 铸钢件与异种钢焊接工艺措施3813.1 本工程铸钢焊接特点3813.2铸钢件与异种钢焊接的工艺原则4013.3 铸钢件焊接工艺4013.4 铸钢件节点焊接顺序4113.5 菱形箱形梁与铸钢件焊接顺序4214. 焊接质量控制4214.1 焊接质量控制内容4214.2 GMAW局部防风措施4414.3 主要工艺缺陷对策4414.4 焊接缺陷及修复4514.5 季节性焊接施工措施4614.5.1 雨季焊接施工措施4614.5.2 低温焊接技术措施4615. 焊接质量检验4915.1 外观检查4915.2 无损检测4916. 安全文明施工措
4、施5016.1 安全风险分析5016.2 其它安全要求5216.3 文明施工52杭州国际会议中心项目钢结构工程现场焊接具有技术要求高、复杂、工作量大的特点，是一项典型的系统工程，焊接工作是结构应力应变控制、焊缝质量检验的全部内容。1 编制目的及适用范围1.1 编制目的为规范杭州国际会议中心钢结构工程现场焊接管理，指导现场焊接施工，特编制此方案。1.2 适用范围本方案适用于杭州国际会议中心钢结构工程现场焊接施工。2. 编制依据及基本规定（1）JGJ812002建筑钢结构焊接技术规程（2）杭州国际会议中心地上部分结构施工图（3）杭州国际会议中心钢结构工程施工组织设计（4）2006年12月23日通过
5、专家论证的杭州国际会议中心铸钢件试验方案（5）2006年12月31日杭州国际会议中心钢结构工程施工组织设计及其评审会议纪要（6）GB 50205-2001 - 建筑钢结构工程施工质量验收规范（7）GB/T1591-94 - 低合金高强度结构钢（8）YB 4104-2000 -高层建筑结构用钢板（9）GB/T5315-85 - 厚度方向性能钢板（10）DIN17182高焊接性能铸钢（德国）（11）钢材指标钢材和钢铸件的物理性能指标弹性模量E (N/mm )剪变模量G (N/mm )线膨胀系数a ()质量密度 (kg/m3 )20610379103121067850钢材强度设计值钢号厚度或直径（）
6、抗拉、抗压和抗弯f（N/2）抗剪fv（N/2）端面承压（侧面顶紧）fce（N/2）Q235162151253251640205120406020011560100190110Q345163101804001635295170355026515550100250145Q345GJ1631018040016353101753550304170501002951701）钢材应满足建筑抗震设计规范（GB500112001）的要求，钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2。钢材应具有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20。钢材应具有良好的可焊性和合格的冲击韧性。2）型钢、钢板、钢铸件材料表构
7、件名称壁（板）厚钢材牌号执行标准备注裙房屋面桁架6mm(无缝钢管)Q345B低合金高强度结构钢GB/T1591结构用无缝钢管GB/T8162注16mm（高频焊管）低合金高强度结构钢GB/T1591直缝电焊钢管GB/T13793屋面连系钢管6mm(无缝钢管)Q235B碳素结构钢GB/T700结构用无缝钢管GB/T81626mm（高频焊管）碳素结构钢GB/T700直缝电焊钢管GB/T13793热轧H型次梁钢梯Q235B碳素结构钢GB/T700热轧H型钢和部分T型钢GB/T11263裙房框架梁、柱Q345B低合金高强度结构钢GB/T1591注2主楼框架梁Q345B低合金高强度结构钢GB/T1591直
8、缝电焊钢管GB/T13793注2主楼框架柱t 50mmQ345GJZ-C(Z25级)高层建筑结构用钢板YB4104厚度方向性能钢板GB/T5313注2铸钢Gs-20Mn5VDIN17182(德国标准)注：1碳当量：Ceq0.36；焊接裂纹敏感性指数：Pcm0.26%。2 碳当量：Ceq0.42；焊接裂纹敏感性指数：Pcm0.29%。3 钢材质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700和低合金高强度结构钢GB/T1591的规定，其屈服比不得小于1.2，伸长率应大于20，有良好的可焊性及明显的屈服台阶，钢材的屈服点不宜超过其标准值的10。4 板厚等于或大于40时，为防止层状撕裂，要求板厚方向
9、断面收缩率不小于现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T5313中Z15级规定的容许值。5 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。6 钢铸件采用的铸钢材质除满足DIN17182标准外，尚应满足现行国家标准一般工程用铸造碳钢件GB/711352-1989。 3）铸钢铸钢材料机械性能表钢号厚度或直径（）屈服强度sN/2极限强度b（N/2）抗拉、抗压抗弯N/2延伸率5%冲击功Ak(J)GS20Mn5V(调质)503605006503242475501003005006502702475注：GS-20Mn5的化学成分（）：c（0.17
10、-0.23）；Si（0.60）；Mn（1.00-1.50）；P（0.15-0.2）； S（0.020）；Cr（0.30）；Mo（0.15）；Ni（0.40）。3. 工程综述3.1钢结构概况杭州国际会议中心的工程结构从整体上包括主楼和裙房两部分。主楼与裙房通过主楼外侧弧形柱上的牛腿连接成一个结构整体。其中主楼结构为钢框架支撑体系，共由43榀平面钢框架组成。各榀平面框架外柱与内柱的定位轴线在平面上为不同半径的同心 圆，平面框架在竖向剖面上呈现“C”形，四层以下的框架柱为竖直的框架柱，而四层以上的内框架柱为折线形斜柱，四层以上的外框架柱为圆弧形斜柱；结构在A2、A8、A16、A20、A26、A30、
11、A38轴上的框架通长高度设置径向斜支撑；在A2与A44，A16与A17，A29与A30间通长高度设置环向斜支撑；框架的跨度约为12m，层高为3.5m、4.8 m和6.25m不等。整个球形结构的外侧框架柱距球心的最大距离约42m。 结构构件主要为箱型和H型构件。框架柱为箱型构件，主要有90070060（45），90060060（55，50，45），70050035，70060040，70050035，60060035（30，25），60050020等不同的规格；框架梁为H型钢梁，部分为箱形梁，主要有H9002501432，H8003501232，H7002501232，6003502525等规格
12、；支撑构件的截面主要有80040043，60040043，40030021，H30030016（18）等规格；框架梁间的连梁和次粱主要有H400250812，H300250914，H20015069，H15012569等规格。3.2 钢结构设计重量框架柱：4600吨框架梁：3800吨次结构：3400吨裙房桁架及其它：1100吨合 计：12900吨4. 焊接特点与难点4.1 焊接施工特点（1）焊接工作量大，工期短，存在雨季施工；（2）节点形式复杂，焊接质量要求高，钢柱对接，钢框架梁拼接，钢柱、梁对接的焊缝质量等级均为一级焊缝；（3）厚板焊接多，集中在柱与柱对接位置上，钢板最厚为60mm；（4）仰
13、焊部位多，主要集中在箱形梁（牛腿）对接位置，弧形柱对接位置，弧型柱与挑梁（250.75t1.5t6、7不限0.5t1.1t9120.5t2t根据工程实际截面板厚类型，我们选定了三种厚度的钢板做工艺评定试验：1）评定板厚8覆盖板厚616；2）评定板厚20 覆盖板厚 1540；3）评定板厚60 覆盖板厚 4590。（4）采用焊接技术：1）SMAW（1）手工电弧焊2）CO2GMAW（21）半自动实芯焊丝气体保护焊（5）钢板组合类别：1）Q345BQ345B2）Q345BZQ345BZ3）Q345GJZ-C(Z15)+ Q345GJZ-C(Z15)4）Q345GJZ-C(Z25)+ Q345GJZ-C
14、(Z25)5）Q345GJZ-C(Z15)+ Q345GJZ-C(Z25)6）Q345B+Q345BZ7）Q345BZ+Q345GJZ-C(Z15)8）Q345BZ+Q345GJZ-C(Z25)7.1.2工艺评定表依据JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程标准的有关规定，并根据我公司相关项目施工经验，充分利用公司已有的焊接工艺评定数据，我们拟定下列项目评定表：序号材质板厚（）焊接位置焊接方法焊接材料数量备注1Q345B20OSMAWE50151对接已有2Q345B20H、VGMAWER50-62对接已有3Q345GJZ-C20OSMAWE50151对接4Q345GJZ-C20H、VGMAW
15、ER50-62对接5Q345GJZ-C50H、VSMAWGMAWE5015ER50-62对接已有6Q345GJZ-C60OSMAWE50151对接已有7Q345BQ345GJZ-C2040H、VSMAWGMAWE5015ER50-62T型接头8Q345B+GS-20Mn5V20H、VGMAWE50152对接9Q345GJZ-C+GS-20Mn5V60H、VSMAWGMAWE5015ER50-62对接10Q345GJZ-C+GS-20Mn5V60OSMAWE50151对接11Q345B+GS-20Mn5V20OSMAWE50151对接12Q345B16886GSMAWE50151对接13Q345
16、B16886GGMAWER50-61对接14Q345B+GS-20Mn5V16886GSMAWE50151对接合计20本工艺评定共计20项。本工程中所有Q345B、Q345BZ的工艺评定，准备以Q345C、Q345D系列工艺评定替代。7.1.3试件和检验试样的制备试件制备应符合下列要求: 1）选择试件厚度应符合评定试件厚度对工程构件厚度的有效适用范围； 2）母材材质、焊接材料、坡口形状和尺寸应与工程设计图的要求一致；试件的焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。 3）试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。各种接头形式的试件尺寸、试样取样位置应符合下图要求。 板材对接接头试件及试件示意(a)不取侧
17、弯试样 (b)取侧弯试样1-拉力试件；2-背弯试样；3-面弯试样；4-侧弯试样；5-冲击试样；6-备用；7-舍弃管材对接接头试件及试样示意(a)拉力试样为整管时弯曲试样位置 (b)不要求冲击试验时(c)要求冲击试验时钟点记号，为水平固定位置焊接时定位1拉伸试样；2面弯试样；3背弯试样；4侧弯试样；5冲击试7.2 焊接材料的选用及管理7.2.1 焊接材料选择（1）焊接材料选用原则编号焊接材料选用标准1焊条碳钢焊条(GB/T 5117)低合金钢焊条(GB/P 5118)2焊丝熔化焊用钢丝(GB/T 14957)气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝(GB/T8110)碳钢药芯焊丝(GB/T 10045
18、)低合金钢药芯焊丝(GB/T 17493)3CO2焊接用二氧化碳（HG/T2537）选用原则：1、 选择微合金化程度较高的焊材，特别是对Nb、Ni、Ti等的焊材，尽量使焊缝产生针状铁素体而提高焊缝的强韧性；2、 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂；所有被采用的焊接材料的生产厂，均必须具有有效的质量保证体系，焊接材料生产厂名、焊接材料出厂质量证明书以及产品使用说明书等；3、 所选焊接材料，必须按设计要求、相关标准进行复检，并进行严格的工艺评定，合格后方可用于本工程；4、 二氧化碳气体质量符合该标准中优等品的要求，即二氧化碳含量（V/V）不得低于99.9%，水蒸气与乙醇总含量（m/m）不得高于0.005
19、%，不得检出液态水；（2）焊接材料选用本工程选用的焊接材料见下表：焊接材料选用表焊接方法母材材质焊接材料适用场所SMAWQ235BE4316定位焊、对接、角接Q345BE5015定位焊、对接、角接Q345GJCE5015定位焊、对接、角接Q345GJC+GS20Mn5VE5015定位焊、对接、角接GMAWQ235BER49-1定位焊、对接、角接GMAWQ345BER50-3定位焊、对接、角接GMAWQ345GJCER50-3定位焊、对接、角接7.2.2 焊接材料验收检验内容：检验焊材证书的完整性，是否与实物相符，检验包装情况，焊丝、焊条是否有生锈等现象。检验过程：焊材到货后，材料采购部将焊材到
20、货清单及检验通知单送质检部，质检部接到通知单后应根据检验内容逐项验收，验收合格后填写焊材验收清单。焊材的复验分批次进行，焊条和焊丝每个炉批号都要检验，执行相应的标准，对于焊剂每个批号都要检验，并控制好S、P含量。焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其他性质.要求必须符合国家现行标准规定。焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。焊条应符合现行国家标准碳钢焊条(GB/T 5117),低合金钢焊条(GB /P 5118)的规定。焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝(GB/T
21、 14957), 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝(GB/T8110)及碳钢药芯焊丝(GB/T 10045),低合金钢药芯焊丝(GB/T 17493)的规定。7.2.3 焊接材料保管与使用焊接材料的保管与使用直接影响到焊缝的质量，是焊接工程中必不可少的。焊接材料使用控制与保管在整个工程质量控制上显得特别重要。焊接材料的保管与使用须按如下要求进行：（1）保管焊接材料库建立物资验收记录表，写明焊材进厂日期、牌号、规格、产地、质保书号、复验编号等。每批焊材检验、复验合格后，才能进入合格品区，否则分堆摆放，进行退货。库房内要通风良好，保持干燥，库内要放置温度计（干湿度计）、相对湿度不大于60。保管员
22、必须每天上班后观察记录库内温度、湿度，使库内温、湿度达到规定标准。焊条、焊丝、焊剂搬运堆放时不得乱摔、乱砸，应注意轻放。不准拆散焊材原始包装，以防散包混杂。焊材存放在专用的货架上，货架离地面、墙均在300mm以上。焊材库内所有焊材必须按其品种、规格、牌号等分类存放在货架上，并有明显标牌以示区别。（2）发放焊接材料库建立焊材发放台帐，领用应签字记账，凭“焊材发放限额单”领料。发料时严格按工艺要求、预算、规格、牌号、数量发放，不得超领、超发。发出时仓库保管员应填写焊材发放记录及检验和试验合格通知单，注明规格、牌号、复验编号、数量、批号、检验合格情况等，发给领用部门。发料时应按焊材出厂日期的先后发放，以防存久变质。（3）领用生产部计划员根据生产计划、工艺要求和单项工程材料消耗预算编制焊材发放限额单，经生产部工艺计划科科长审核，下发焊接工长。焊工作为使用人，应根据工程结构对应施焊接头的母材材质和工艺规定，凭“焊材发放限额单”从焊接材料库领取合格的焊材。领取的焊条置于保温筒中，随用随取，焊接过程中必须盖好保温筒盖，严禁焊材外露受潮，如发现焊材受潮，须立即回库重新烘焙(焊条烘干次数不宜超过2次)。7.3 焊接设备7.3.1 焊接设备投入计划杭州国际会议中心项目拟投入的焊机及辅助机具型号数量见下表：序号设备名称规格型号数量制造年份额定功率
