钢结构焊接专项方案.doc

丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目
钢结构焊接方案

北京建谊建筑工程
二0一六年五月

编 制 人：

审 核 人：

审 批 人：

编制时间：

目 录
一、编制依据 4
二、工程概况 4
三、施工准备 5
四、施工方法 7
五、质量检验控制 16
六、注意事项 18

一、编制依据
本施工方案关键编制依据以下：
1.1业主提供本项目相关图纸
1.2现行相关技术规范、标准
相关规范规程
序号
类别
编 号
名 称
1
规范
GB50300-
建筑工程施工质量验收统一标准
2
规范
GB50205-
钢结构工程施工质量验收规范
3
规范
GB50755-
钢结构工程施工规范
4
规范
GB50661-
钢结构焊接规范
5
规范
GB11345-
焊缝无损检测超声检测技术，检测等级和评定
二、工程概况
工程名称;
丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目
工程地址：
丰台区南苑乡成寿寺南窑村
建设单位
北京建全部置地房地产开发
设计单位
北京高能筑博建筑设计
监理单位
北京市曙晨工程建设监理有限责任企业
施工单位
北京建谊建筑工程
建筑面积
30379m2
建筑高度
49.05米
结构形式
钢管混凝土框架-组合钢板剪力墙结构
抗震强度
8度抗震
建筑层数
地下三层，地上9层、12层、16层、9层
使用功效
住宅+配套服务
质量标准
合格
文明施工目标
北京市绿色安全文明工地
开工日期
2月18日
地下总工期
510日历天
完工日期
6月30日
三、施工准备
3.1关键机具设备

CO2焊机 一般焊机 角磨机
3.2 材料准备
焊材选择见下表：
序号
焊接方法
母材和焊接材料
Q345B（母材）
1
手工焊
E5015
2
CO2气保焊
ER50-6
CO2焊丝
3.3焊接管理
(1)焊工管理
1)全部焊工须持有所需有效焊工证、上岗证才能上岗。
2)局部返修两次或一次返修量较多焊工，暂停施焊工作，经重新培训、考评后方可上岗。
3)焊前对焊工进行工艺交底，使焊工掌握具体焊接工艺，如焊材选择、焊接规范、焊接次序等。工艺确定后，焊工要严格实施。
(2)焊材管理
1) 焊材入库
关键钢结构采取焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。焊材有齐全材质证实，并经检验确定合格后入库。
2) 焊材发放
焊材由专员发放，并作好发放统计。统计中包含焊材生产批号，施焊焊缝部位等。
3.4作业条件
（1）焊接缝焊接区域两侧需要将油污、杂物、铁锈等清除洁净。
（2）手工电弧焊现场风速大于8m/s时，采取有效防风方法后方施焊。雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护方法后方施焊。

四、施工方法
4.1焊接工艺步骤操作平台、防护等搭设
焊接次序，工艺评定
1、 气候条件检验；
2、 接头组装质量检验；
3、 坡口间隙测定、坡口形状、角度、衬板检验；
4、 焊机、工具、安全检验，易燃易爆物检验防护；
5、 焊接材料检验；
6、 气体纯度及气路检验；
7、 施焊条件检验。
确定合格

予留焊接收缩量
按要求预热
预热温度测量
定位焊
打底焊
填充焊
1、 电流、电压检验；
2、 焊道清渣、层温检验；
3、 焊道质量检验；
4、 气体流量、纯度、压力检验；
5、 送丝稳定性、速度、焊丝伸出长度检验；
6、 导电嘴、保护气罩、电焊机检验；
。
面层焊接
按要求后热
按要求保温
缺点修整
焊缝外观检验
面层打磨
探伤检验
填写外观检验表
检测汇报
焊缝返修
统计、验收、工序交接
后热温度测量
保温方法，自然冷却
不合格
合格
合格
焊中检验
不合格
焊前检验

4.2 焊接施工准备
4.2.1焊接方法
钢结构多层建筑焊接方法多采取CO2 保护焊等，手工电弧焊则通常见作焊缝打底。在钢结构现场安装中，柱和柱连接用横坡口焊，柱和梁连接用平坡口焊；焊接母材厚度小于20mm 时采取手工焊，焊接母材厚度大于20mm 时采取CO2 气体保护半自动焊。
4.2.2焊接前准备工作
焊条、焊丝、焊剂规格和型号等选择，先依据焊接工艺试验确定焊接方法，再由不一样焊接方法操作工艺来进行选择，
检验焊接操作条件，工具、设备和电源
焊工操作平台，脚平放风等操作条件全部安装到位；焊机型号应正确、完好；事先放好设备平台，必需工具应配置齐全，且放在操作平台上设备排列应符合安全要求；电源线路要合理和安全可靠，安装稳压器。
4.2.3焊条、焊剂烘烤
焊条使用前必需按质量要求进行烘烤，严禁使用湿焊条。焊条烘烤制度。见下表。

4.2.4热板和引弧板
坡口焊均用热板和引弧板，目标是确保底层焊接质量。引弧板可确保正式焊缝质量，避免起弧和收弧时对焊接件增加初应力和产生缺点。热板和引弧板均用低碳钢制作，间隙过大焊缝宜用紫铜板。
4.2.5定位点焊
焊接结构在拼接、安装时，要确定零件、构件正确位置，要优异行定位点焊，假如定位点焊质量不好，这种短焊缝焊接缺点留在焊缝中，将会影响焊接结构质量。定位点焊尺寸可参考相关手册。
进行定位点焊时，应注意事项以下；
(1) 定位焊采取焊材型号应和焊件材质相匹配。定位焊必需由持对应合格证焊工施焊，定位焊焊缝应和最终焊缝有相同质量要求。
(2)严禁在母材上引弧和收弧，应设引弧板。
(3)定位焊位置应部署在焊道以内，且尽可能避开构件端部、边角等应力集中地方。
(4)为了和正式焊缝搭接，定位焊缝余高不应过高，定位点焊起点和终点要和母材平缓过渡，预防正式焊接时产生未焊透等缺点。
(5)焊条直径比正式焊缝直径小部分；电流要比正式焊缝提升10%～15%，以预防点焊缝出现夹渣缺点。
(6)焊前必需清除焊接区有害物，定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺点。当定位焊缝上有气孔、裂纹时，必需清除后重新进行焊接。
(7) 定位焊焊缝厚度不宜超出设计焊缝厚度2/3，且不应大于6mm。长焊缝焊接时，定位焊缝长度不宜小于50mm，焊缝间距宜为500～600mm，并应填满弧坑。

引弧板安装示意图 点焊位置示意图
4.2.6坡口检验
采取坡口焊焊接连接，焊前应对坡口组装质量进行检验，如误差超出规范所许可误差，则应返修后再进行在进行焊接。同时，焊接前对坡口进行清理，去除对焊接有妨碍水分、垃圾、油污和锈等。
4.2.7焊工岗前培训
焊工必需事先培训和考评，培训内容同规范一致。考评合格后发合格操作证实(发证单位须含有发证资格)，严禁无证操作。
4.2.8焊接施工次序
采取合理焊接次序，能够预防产生过大焊接变形，并尽可能降低焊接应力，确保焊接质量。
(1) 钢结构安装时应遵从合理次序。
① 只有在每一流水段(一节柱段高度范围内)全部构件吊装、校正和固定并检验合格后，方可施焊。
②柱和柱焊接，应由两名焊工在两相对面等温、等速对称施焊。加引弧板进行柱和柱接头焊接时施焊方法：先第一个两相对面施焊(焊层不宜超出4 层)→切除引弧板→清理焊缝表面→再第二个相对面施焊(焊层可达8 层)→再换焊第一个两相对面→如此循环直到焊满整个焊缝。图下图所表示。
注意：全部焊缝焊接完成后在对应位置进行钢印标识。

钢构件接头施焊次序
4.2.9 经典接头形式焊接次序
梁柱焊接次序
当柱子向某方向偏差超出5mm（在许可偏差以内）时，应先焊柱子倾斜反方向焊口；当柱子垂直度偏差小于5mm时，柱-梁节点两侧对称两支梁应同时施焊。
同一支钢梁，先焊一端焊缝，等其冷却后，再焊接另一端；同一支梁，先焊下翼板，再焊接上翼板，上下两翼板焊缝焊接方向应相反。

焊接完成后，焊缝100mm范围内用角向磨光机打磨洁净，以备探伤。焊工将自己钢印号打在焊缝左下角100mm处钢梁表面上。
柱和梁连接平角焊缝、对接平焊缝，引、熄弧板采取工艺垫板每边加长40mm，引、熄弧在垫板上进行。焊缝探伤合格后气割切除引、熄弧板，打磨、割除时应保留5~10mm。
钢板剪力墙焊接施工次序：
先焊接收缩量大焊缝；同类焊缝对称、同时、同向焊接；为降低焊接变形，标准上单块剪力墙相邻两个接头不要同时开焊，先焊接一端焊缝，同时对另一端焊缝临时固定，带焊缝冷却到常温后，再进行另一端焊接；焊接先焊接纵向焊缝（纵向焊缝需要临时固定，焊接过程中放置变形），纵向焊缝焊接完成后进行横向焊缝焊接，最终再焊接和钢柱连接焊缝。
横焊缝临时连接板宜布设在钢板剪力墙暗柱处，每片钢板剪力墙最少部署两道。立焊缝临时连接板宜布设在钢板剪力墙上下两端，保留出足够操作空间。

纵缝对接焊接次序 横缝焊接次序
4.2.10焊接参数
二氧化碳气体保护焊焊接参数参考下表：
焊接方法
焊接材料
焊接工艺参数
型号
规格(mm)
电流(A)
电压(V)
焊速（cm/min）
保护气流（l/min）
GMAW
ER50-6
φ1.2
200~240
28~32
32~38
20~25
4.3焊接变形控制及应力消除方法
4.3.1为控制局部及整体焊接变形，拟采取以下标准：
减小坡口，降低收缩量在确保焊透前提下采取小角度焊接坡口，以降低收缩量；提升构件制作精度，构件长度按正偏差验收；扩大拼装块，降低高空拼装接口数量；
采取小热输入量、小焊道、多道多层焊接方法以降低收缩量。
采取预留收缩余量方法。
4.3.2具体方法以下：
各焊缝预留收缩量，钢柱沿其高度，沿其轴向长度，依据其每道安装接缝收缩余量2～3mm 及其总和，在地面组拼时加放焊接收缩余量；
4.3.3合适采取局部矫正及赔偿方法
地面组装时分段（块）矫正，控制好拼装块和柱焊接变形；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。
采取合理焊接次序，以分散和控制变形和应力按吊装次序进行，支撑结构焊接先于梁，依据分段安装次序采取逐段由下往上，先焊横向杆件给予定位，后焊竖向杆件次序。并根据三柱间两小区同时对称施焊标准。
4.4焊接检测要求
焊缝质量检验包含焊缝外观检验和焊缝无损探伤检验。焊缝探伤依据设计图纸及工艺文件要求而定，并根据国家标准GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》来进行检测，具体检验项应符合下面要求：
角焊缝及部分熔透角接和对接组合焊缝偏差
项 目
许可偏差(mm)
图 例
焊脚高度hf偏差
hf≤6时 0～1.5

hf>6时 0～3.0
角焊缝余高(C)
hf≤6时 C为0～1. 5
hf>6时 C为0～3.0
注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所要求
1、hf>8.0mm角焊缝其局部焊脚尺寸许可低于设计要求值1.0mm,但总长度不得超出焊缝长度10%；
2、焊接H型梁腹板和翼板焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内,焊缝焊脚尺寸不得低于设计值。
焊缝外观缺点许可偏差表：

许可偏差(mm)
焊缝质量
检验 等级项目
一级
二级
三级
表面气孔
不许可
不许可
每米焊缝长度内许可直径≤0.4t,且≤3.0气孔2个,孔距≥6倍孔径
表面夹渣
不许可
不许可
深≤0.2t 长≤0.5t,且≤20.0
咬边
不许可
≤0.05t,且≤0.5t;连续长度≤100.0,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1t且≤1.0,长度不限
接头不良
不许可
缺口深度0.05t,且≤0.5
缺口深度0.1t,且≤1.0
每1000.0焊缝不超出1处
根部收缩
不许可
≤0.2+0.02t且≤1.0
≤0.2+0.04t且≤2.0
长度不限
未焊满
不许可
≤0.2+0.02t且≤1.0
≤0.2+0.04t且≤2.0
每1000.0焊缝内缺点总长≤25.0
焊缝边缘不直度f
在任意300mm焊缝长度内≤2.0
在任意300mm焊缝长度内≤3.0
电弧擦伤
不许可
许可存在部分电弧擦伤
弧坑裂纹

许可存在部分长度≤5.0弧坑裂纹
坡口角度
±5°
全熔透焊缝焊脚尺寸许可偏差：
项 目
许可偏差(mm)
图 例
腹板翼板对接焊缝余高C
B<20.0: 0～3.0
B≥20.0: 0～4.0
B<20.0: 0～4.0
B≥20.0:0～5.0

腹板翼板对接焊缝错边d
d<0.15t且≤2.0
d<0.15t且≤3.0

通常全熔透角接和对接组合焊缝
hf≥(t/4)+4 且≤10.0

需经疲惫验算全熔透角接和对接组合焊缝
hf≥(t/2)+4且≤10.0
T型接头
焊缝余高
t≤40mm
a=t/4mm
+5
0

t>40mm
a=10mm
+5
0
注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所要求
五、质量检验及控制
5.1焊缝外观检验
5.1.1焊缝质量外观检验，应按设计文件要求标准在焊缝冷却后进行。梁柱构件和厚板焊接件，应在完成焊接工作24h后，对焊缝及热影响区是否存在裂缝进行复查。
5.1.2焊缝表面应均匀、平滑，无折皱、间断和未满焊，并和基础金属平缓连接，严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔和熔合性飞溅等缺点。
5.1.3全部焊缝均应进行外观检验，当发觉有裂纹疑点时，可用磁粉探伤或着色渗透探伤进行复查。
5.1.4对焊缝上出现间断、凹坑、尺寸不足、弧坑、咬边等缺点，应予补焊。修补后焊缝应用砂轮进行修磨，并按要求重新进行检验。
5.2焊缝超声波探伤检验应按下列要求进行
5.2.1图纸和技术文件要求全熔透焊缝，应进行超声波探伤检验。
超声波探伤检验应在焊缝外观检验合格后进行。焊缝表面不规则及相关部位不清洁程度，应不妨碍探伤进行和缺点识别，不满足上述要求时事前应对需探伤焊缝区域进行铲磨和修整。
5.2.2全熔透焊缝超声波探伤检验数量，应按设计文件要求。一级焊缝应100%检验;二级焊缝可抽查20%，当发觉有超出标准缺点时，应全部进行超声波检验。钢板焊接部位厚度超出30 mm时在焊缝两侧2倍厚度+30 mm范围内进行超声波探伤检验。
5.2.3超声波探伤检验应依据设计文件要求标准进行。超声波探伤检验等级按《钢焊缝手工超声波检验方法和探伤结果分级》 GB11345-89要求进行验收。
5.2.4超声波检验应做具体统计，并写出检验汇报。
5.2.5经检验发觉焊缝不合格部位，必需进行返修。并应按一样焊接工艺进行补焊，再用一样方法进行质量检验。
5.2.6当焊缝有裂纹、未焊透和超标准夹渣、气孔时，必需将缺点清除后重焊。清除可用碳弧气刨或气割进行。
5.2.7焊缝出现裂纹时，应由焊接技术责任人主持进行原因分析，制订出方法后方可返修。当裂纹界限清楚时，应从裂纹两端加长50mm处开始，沿裂纹全长进行清除后再焊接。
5.2.8低合金结构钢焊缝返修，在同一处返修次数不得超出2次。对经过2次返修仍不合格焊缝要更换母材，或由责任工程师会同设计和专业质量检验部门协商处理。
5.3对不合格构件,焊缝返工质量确保制度和方法
5.3.1对不合格品进行有效控制，预防不合格品非预期使用。
5.3.2制订各阶段产品按收标准和检验准则，依据检验文件进行检验或验证，识别不合格品。要求各阶段产品不合格程度识别标准，即通常不合格或严重不合格。通常不合格：不合格品未达成要求百分比或未造成严重经济损失不合格。严重不合格：不合格品达成或超出要求百分比，或造成严重经济损失不合格。
5.3.3对不合格品处理：
返工：对不合格品采取方法，在返工后给以重新检验，确保返工后产品符合要求要求。
返修：对不合格品采取返修方法，确保返修后使其符合预期使用要求，返修后应重新检验。
降级：虽不满足要求，但仍能够满足其使用要求不合格品给以降级使用，降级产品须经相关授权人同意，适用时经用户同意，同时要向用户提供产品实际情况。
报废：对报废不合格品经以显著标识或隔离，预防误用。
出现质量问题,应对事故原因进行分析,定出处理方案，通常质量问题处理由项目总工认可，其它质量事故处理方案应报设计单位同意。
六、注意事项
6.1焊接设备外壳必需有效地接地或接零。
6.2焊机前应设漏电保护开关，即一机一制一漏电开关。
6.3焊接电缆、焊钳及连接部分，应有良好接触和可靠绝缘。
6.4焊工工作时必需穿戴防护用具，如工作服、手套、胶鞋、并应确保干燥和完整。
6.5焊接工作场所周围5m以内不得存在有易燃、易爆物品。