高层框架钢结构节点连接施工工法.doc

高层框架钢结构节点连接施工工法

编制单位：中冶京唐建设有限公司
日 期：2007年5月

19

目 录

1 前言 …………………………………………………………………………………………1
2 工法特点 ……………………………………………………………………………………3
3 适用范围 ……………………………………………………………………………………3
4 工艺原理 ……………………………………………………………………………………3
5 工艺流程及操作要点 ………………………………………………………………………3
5.1 节点的施工工艺流程 ………………………………………………………………3
5.2 节点高强螺栓施工 …………………………………………………………………4
5.3 节点焊接 ……………………………………………………………………………8
6 材料及设备 …………………………………………………………………………………12
6.1 高强螺栓连接副 ……………………………………………………………………12
6.2 焊接材料 ……………………………………………………………………………12
6.3 设备 …………………………………………………………………………………13
7 质量控制 ……………………………………………………………………………………13
7.1 执行标准 ……………………………………………………………………………13
7.2 扭剪型高强螺栓施工质量检查和验收 ……………………………………………13
7.3 焊接检验 ……………………………………………………………………………13
7.4 质量保证技术措施和管理措施 ……………………………………………………14
8 安全措施 ……………………………………………………………………………………15
9 环保措施 ……………………………………………………………………………………18
10 效益分析……………………………………………………………………………………18
10.1 经济效益……………………………………………………………………………18
10.2 社会效益……………………………………………………………………………19
11 应用实例……………………………………………………………………………………20
11.1 本工法应用的工程项目……………………………………………………………20
11.2 应用效果……………………………………………………………………………20

1 前言
随着钢结构市场领域的不断拓宽，高层框架钢结构不论是在工业建筑还是在民用建筑领域都已蓬勃兴起，钢框架结构以其环保、快捷的建设过程逐渐代替钢筋混凝土框架结构，成为钢结构施工企业的主要竞争市场。
目前，在我国不论是民用高层还是工业用高层钢结构框架，其框架连接节点形式基本相同，从设计角度均为刚性连接，主要形式为：柱—柱连接为全焊接接点；柱—梁连接为栓焊混合接点（部分为全焊接点）。

图--1 箱型截面柱全熔透对接图

图-2 箱型截面柱全熔透对接图

图-3 主、次梁不等高刚性连接图

图-4 主、次梁等高刚性连接图

在安装施工过程中的主要控制环节都是框架柱的垂直度、框架柱的位移、框架梁的标高、框架安装节点的连接施工。通过各类钢框架结构工程的施工，我们就影响其整体安装质量的环节----框架节点连接施工，进行了总结，并编制了本工法。
2 工法特点
结合框架节点的连接形式，本工法从框架的垂直方向、水平方向、各节点间、单个节点间，对焊接顺序均进行了规定，强调了节点的焊接方法为CO2气保焊，详细明确了节点的高强螺栓连接施工工艺和焊接施工工艺，并通过实例说明了本工法是适用、可靠、过程安全、工艺合理并为各施工企业所用。
3 适用范围
本工法适用于各类民用及工业建筑中的高层钢框架结构节点连接施工。
4 工艺原理
本工法工艺核心部位的原理在于是钢框架节点的连接施工顺序和工艺。因高层钢框架结构节点多为刚接，安装过程中，在节点的施工顺序和工艺上，不论是垂直方向还是水平方向；不论是相邻节点间还是每个节点的各个部位，都应本着减少焊接应力、控制变形、提高焊接速度、保证连接精度的原则进行合理规定，方可保证整个框架结构的施工质量。
5 工艺流程及操作要点
5.1 节点的施工工艺流程

5.1.1 垂直方向节点的施工顺序: 安装多层柱节时,应先固定顶层梁,再焊接柱与柱接口，然后固定下层梁,最后固定中层梁，在焊下层梁的同时安装上节柱。
5.1.2 当钢框架梁与柱接头为腹板栓接、翼缘焊接时,按先栓接后焊接的顺序进行施工。
5.1.3 水平方向节点的施工顺序: 对于有基准间的柱网，应从基准间开始向四周扩展;无基准间的柱网应从角部开始向内延伸。
5.2 节点高强螺栓施工
5.2.1 高强螺栓的试验和检验
1资料检验
高强螺栓连接副（螺栓、螺母、垫圈）应配套成箱供货，并附出厂合格证，质量证明书及质量检验报告。应按所附资料内容逐项与设计要求、现行国家标准进行对照，不符合要求的连接副不得使用。
2高强螺栓副检验（指扭剪型高强螺栓）
施工前要对高强螺栓副进行紧固轴力试验,在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批抽取8套高强螺栓副进行复验。
3 抗滑移系数试验
1) 高强螺栓安装施工前应对连接面抗滑移系数进行检验。
2) 抗滑移系数检验应以钢结构制造批为单位，由钢构件制造厂和安装单位分别进行，每批三组。以单项工程每2000t为一制造批，不足2000t者视作一批，单项工程的构件摩擦面选用两种及两种以上表面处理工艺时，则每种表面处理工艺均需检验。
3) 抗滑移系数用的试件由制造厂加工,试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强螺栓连接副，并在相同条件下同时发运。
抗滑移系数检验用的试件宜采用如下图所示型式。

表5.2.1 抗滑移试件规格（单位mm）
螺栓规格
芯板
侧板
板宽
边距
孔距
D
δ1
δ2
b
a1
a
16
16
8
75
40
60
20
20
10
100
50
70
22
22
12
105
55
80
24
25
14
110
60
90

5.2.2 高强螺栓仓库保管
高强螺栓连接副按包装箱注明的规格、批号、编号、供货日期进行清理，分类保管，存放在室内仓库中，堆放时要用木板或货架与地面隔开，其高度不小于300mm。堆积不要高于3层以上。室内防潮，长期保持干燥，防止生锈和被脏物沾污染。防止扭矩发生变化。其底层应距地面高度不小于300mm以上。工地安装时，应按当天需要高强螺栓的数量发放，剩余的要妥善保管，不得乱放，以免损伤螺纹，或被脏物沾污。
5.2.3 高强螺栓施工管理
1 施工管理者
在进行高强螺栓施工时，先确定高强螺栓的管理者，使其担当施工工程管理、质量管理及指导施工人员。
2 天气管理（气候条件）
原则上降雨、降雪时不进行作业；若在作业中突然发生降雨或降雪时，首先应采取防雨水、雪措施，尽快将就位的螺栓按程序终拧。应加快速度把没有拧完的锁紧完。
3 摩擦面管理
在拧紧作业前，首先进行摩擦面的检查，如有生锈、油、涂料、残渣等降低摩擦面承载能力的附着物时，采取金属刷、砂纸、氧气—乙炔火焰进行去除。
5.2.4 作业条件
1 高强螺栓连接摩擦面处理经检验符合设计及标准要求。
2 高强螺栓连接副紧固轴力复检符合标准要求。
3 高强螺栓连接处摩擦面如采用生锈处理方法时，安装前应以钢丝刷除去摩擦面上的浮锈。
4 对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按表5.2.4处理,合格后方可进行高强螺栓的安装。

表5.2.4 接触面间隙处理
项目
示 意 图
处 理 方 法
1

t<1.0mm时不作处理

2

T=1.0~3.0时将板厚一侧磨成1:10的缓坡,使间隙小于1.0mm。

3

t>3.0mm时加垫板,垫板厚度不小于3mm,最多不超过三层,垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同。
5.2.5 操作工艺
1 高强螺栓的穿入,应在结构中心位置调整后进行,其穿入方向应以施工方便为准,力求一致。安装时应注意垫圈的正反面，螺母有圆台面的一面应朝向垫圈有倒角的面。
2 高强度螺栓穿入时应能自由地穿入,如连接板的螺栓孔不同心，不能自由地穿入时，严禁强行穿入。应该用铰刀进行修整，修整后的孔最大直径应小于1.2倍螺栓直径。
3 在修整孔前，应将四周螺栓全部拧紧，确保连接板紧贴，防止铁屑进入板缝内，然后再进行铰孔。严禁使用气割法扩孔。
4 扭剪型高强螺栓的拧紧分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩值为0.13*Pc*d的50%左右,可参照表5.2.5-1选用。复拧扭矩值等于初拧扭矩值。初拧或复拧后的高强螺栓应用颜色在螺母上涂上标记,然后用专用扳手进行终拧,直至拧掉螺栓尾部梅花头。对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强螺栓,可按下式规定的方法进行终拧(扭矩系数取0.13)。
Tc=k·Ｐc·d
Tc----终拧扭矩值（N·m）；
Pc----施工预拉力值标准值（kN） 见表5.2.5-1
d----螺栓公称直径（mm）
K----扭矩系数，(按下列公式计算)
（5.2.5-1）
公式式中 T---施拧扭矩(N.m)
D---高强螺栓的公程直径(mm)
P---螺栓预拉力(kN)
表5.2.5-1 初拧扭矩值
螺栓直径d(mm)
16
20
（22）
24
初拧扭矩（N.m）
115
220
300
390

表5.2.5-2 高强螺栓施工预拉力(kn)
螺栓性能等级
螺栓公称直径(mm)
M12
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8级
45
75
120
150
170
225
275
10.9级
60
110
170
210
250
320
390

5 高强度螺栓终拧后,螺栓螺纹外露应为2至3扣,其中允许有10%的螺栓螺纹可外露1～4扣。
6 一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、复拧、终拧都应从螺栓中部开始向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。
7 扭剪型高强螺栓的紧固,一般初拧紧固轴力可以控制在50%～80%终拧紧固轴力值的范围。对常用规格的高强螺栓（M20、M22、M24），初拧扭矩可控制在400～600N.m。若采用转角法,初拧的转角控制在45°～75°之间,一般以60°为宜。
5.2.6 扭剪型高强螺栓的施工过程
1先将扳手内的套筒套在螺栓梅花头上，然后，轻轻扳动扳手，将外套筒套在螺母上。待完成本项操作后，最后晃动一下扳手，确认内、外套筒是否套好，调整套筒与连接板垂直。
2 打开扳手开关，外套筒旋转至螺栓在断裂切口处断开。
3 切口断裂后，关闭扳手开关，将外套筒从螺母上卸下。此时注意拿稳扳手，特别是高空作业。
4 起动扳手的顶杆开关，将套筒内拧断的螺栓梅花头顶出。梅花头应收集在专用容器内，禁止随便丢弃，特别要防止高空坠落伤人事故发生。
5.2.7 连接节点高强螺栓紧固顺序
在一个独立单元柱间所有梁连接后,经水平仪、经纬仪复测柱子的水平标高和垂直度，确认符合设计要求后，按先上层柱梁节点，后下层柱梁节点的顺序对螺栓进行终拧，每个节点由中间向两侧依次对称紧固。在完成一个独立单元柱间所有梁的连接并经测量仪器复测符合设计和规范要求后，用上述同样的方法，向左右或前后再各扩展一个单元，形成三个稳定的节间体后，进行一次总体的校正复验，确认符合设计规范要求后，即可向两侧扩展，随吊装随校正。彻底完成三个节间的校正和高强螺栓的终拧后，从中间节间开始进行焊接工作。

5.3 节点焊接
5.3.1 焊接方法的确定
因框架节点多、焊缝多、焊接量大，要加快焊接速度、提高焊接质量，必须采取焊接热影响区小、焊接变形小、焊接速度快、焊接效率高的CO2气保焊。
5.3.2焊接程序
焊前准备 加热除锈 安装焊接垫板及引弧板 焊接 检查 填写作业记录
5.3.3 焊前准备
焊接材料检验与保管
1 检查焊接材料的合格证、检验报告等材质证明齐全。焊接材料的品种、规格、性能等应符合设计及现行国家产品标准。
2 不得使用生锈的焊丝,焊丝保管要妥当，应存放在仓库内保持干燥。
5.3.4 焊前检查
1 检查柱、梁接头截面几何尺寸及长度
2 检查焊口清理情况
3 检查焊口尺寸和对口精度是否符合要求
4 检查焊接部位防风措施是否到位
5 检查垫板和引弧板的安装情况
6 焊工操作平台、脚手架、等都要安装到位，保证必要的条件。
7 焊接设备检查，焊机型号正确，焊机要完好，必要的工具应配备齐全，电源线路要合理、安全可靠。
8 检查焊接参数是否调整适当，符合焊接工艺评定及相关规范的要求。
9 检查焊工合格证是否满足本工程的要求。
5.3.5 焊接工艺试验和工艺评定
1 焊接工艺评定要根据所承担工程的设计节点形式、钢材类别、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定焊接工艺评定方案，拟定相应的焊接工艺评定指导书。由技能熟练的焊工焊接试件，切取试样并送有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。
2 焊接工艺评定报告即作为工程施工中编制焊接工艺的重要依据。
5.3.6柱与梁的焊接施工顺序及焊接工艺
1 高层钢结构框架的焊接施工顺序总的原则是：结构对称、节点对称、全方位对称。
2单节柱焊接应先焊上层梁,后焊下层梁,以便框架稳固和便于施工。
3 柱—梁上对称的两根梁一般情况下应同时施焊,而一根梁的两端不得同时焊接，要先焊梁的一端，待焊缝冷却至常温后，再焊另一端。
4 柱—柱接点焊接时，柱的对称两个翼缘应有两名焊工同时施焊。钢柱现场焊接必须由焊接技术水平较高的焊工施焊，现场焊缝为对接焊缝，质量等级为一级。
5 箱型柱对接接头采取加引弧板的方法进行焊接，施焊时，柱两对边的焊缝首次焊接的层数不宜超过4层，焊完第一个4层，切去引弧板并清理焊缝表面后，转90°焊另两个相对边的焊缝。这时可焊完8层，再转至另两个相对边，如此循环直至焊满整个柱接头的焊缝为止。
6 不加引弧板焊接柱与柱接头时,要有两名焊工在相对位置以逆时针方向在距柱角50mm处起焊.焊完一层后,第二层及以后各层均在离前一层起焊点30～50mm处起焊.每焊一遍应认真清渣,焊到柱角处要稍放慢速度,使柱角焊缝饱满.最后一层盖面焊缝,可采用较小的电流进行焊接.
7 H型柱和箱型柱的对接接口焊接顺序分别如图5.3.6-1和5.3.6-2所示：

图5.3.6-1 H型柱接柱焊接顺序图
H型柱—柱接口焊接顺序：、焊完后焊、

图5.3.6-2 箱型柱接柱焊接顺序图
箱型柱---柱接口焊接顺序：、焊接至1/3板厚----割耳板----、1/3板厚----、、、或+、+。
8 在柱子两相对侧面有梁的中柱(两个对面)和边柱(一个对面)处两个焊工为一组在对面进行焊接;柱与梁的焊缝有上下翼缘两条, 先焊梁的下翼缘,后焊上翼缘。
9 梁和柱子的对接接头焊接,应设长度大于3倍焊缝厚度的引弧板。
10 焊接工作完成后,焊工应在焊缝附近打上自己的代号钢印。
11 对经检查发现的不合格部位的焊缝必须进行返修。修补后的焊缝应用砂轮进行修磨,并按要求重新进行检查。对于低合金结构钢焊缝，在同一处的返修次数不得超过2次。对经过2次返修仍不合格的焊缝，要会同设计或有关部们研究处理。
5.3.7 厚板焊接工艺
对于高层钢结构框架中的厚板焊接，除按上述要求进行管理和操作外,尚应按设计要求和国家及行业标准、规范、规程中的相关规定制定专项焊接工艺,防止焊接缺点产生。
1 焊前预热
为减少内应力，防止裂纹，改善焊缝性能，焊接前必须对母材预热，预热温度如表5.3.7。
表5.3.7 预热温度表
钢材
牌号
接头最厚部件的板厚t(mm)
t<25
25≤t≤40
40<t≤60
60<t≤80
t>80
Q345
-
60℃
80℃
100℃
140℃
Q235
-
-
40<t≤60
60<t≤80
t>80
注：(1) T型接头应比对接接头的预热温度高25～50℃。
(2) 操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温1525℃。
2 预热方法
采用火焰加热，并应注意均匀加热。用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。
3 焊接过程采取的措施
1) 由于后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
2) 每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。
3) 层间温度必须保持与预热温度一致。
4) 每道焊缝一次施焊中途不可中断。
5) 焊接过程中采用边振边焊技术或锤击消除焊接应力。
6) 焊接过程要注意每道焊缝的宽深比大于1.1。
4 控制变形措施
1) 采取合理的焊接顺序及坡口形式可降低焊缝内应力。
2) 厚板接料尽量采取不对称的X型坡口，并且对称施焊。
3) 焊后可采用缓冷措施，根据室内温度可以用自动控制仪加热装置，用红外线测温仪对焊缝进行测温控制时间，焊接应尽量一次完成。
5 防止层状撕裂措施
1) 采用合理的节点型式:
A 在T形、十字形及角接接头中，当翼缘板厚度等于或大于20mm时，为防止翼缘板产生层状撕裂，宜采取下列节点构造设计。
B 采用较小的焊接坡口角度及间隙，并满足焊透深度要求；

C 在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口；

D 采用对称坡口；

E 在T形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区；

2) CO2气体保护焊这一焊接方法,其本身即是一个控制焊接变形的措施。
3) 提高预热温度施焊。
6 焊后消除应力措施
1) 消氢处理的加热温度应为200-250℃，保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
2) 消氢处理的加热和保温方法按厚板焊接中的规定执行。
3) 用锤击法打击药皮可起到消除应力的作用。
5.3.8 防风措施方法
当风速大于3m/s（二级风）应采取防风措施，提高焊接质量，避免焊缝有气孔产生，雨天不得进行焊接。焊接时，应采用接火盆或防火毯，不得直接焊接，防止焊火下落把下方的安全网点着引起火灾，接火盆的做法：

图5.3.8 接火盆作法图

6 材料及设备
6.1 高强螺栓连接副
6.1.1高层钢结构框架接点的连接高强螺栓一般采用扭剪型高强螺栓。
6.1.2 扭剪型高强螺栓连接副含有一个螺栓、一个螺母、一个垫圈；其性能等级目前只有10.9级一种。
6.1.3 扭剪型高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供货,并必须有出厂质量保证书。
6.1.4 扭剪型高强度螺栓连接副出厂时,分别随箱带有紧固轴（预拉力）检验报告。
6.1.5 高强螺栓连接副的各项技术条件必须符合《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》GB3632～3633-83的规定。
6.2 焊接材料
CO2气体保护焊选用焊丝ER50—6； CO2气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》（HG/T2537）的规定，其二氧化碳含量（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%；并不得检出液态水。
6.3 设备
表6.3 主要施工机械、设备、工具、仪器配置
序号
机 械 名 称
规 格 型 号
数 量
备 注
1
高强螺栓初拧搬手
根据工程情况定
根据具体情况定

2
高强螺栓终拧搬手
根据工程情况定
根据具体情况定

3
CO2气保焊接机
NBC—500、500KRⅡ
根据具体情况定

4
焊缝尺寸检测尺
-
根据具体情况定

5
超声波探伤仪
-
根据具体情况定

7 质量控制
7.1 执行标准
7.1.1 高层框架节点连接施工应符合下列标准的规定：
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81--2002
《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》 JGJ82—91
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB3632～3633--83
《二氧化碳气体保护焊用钢焊丝》GB8110--87
《低合金高强度结构钢》GB/T1591--94
《建筑结构用钢板》GB/T19879—2005
7.2 扭剪型高强螺栓施工质量检查和验收
7.2.1终拧检查：扭剪型高强螺栓终拧检查,以目测尾部梅花头拧断为合格.对于不能用专用扳手拧紧的扭剪型高强螺栓,应按大六角高强螺栓检查方法办理.
7.2.2扭剪型高强螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录:
1 高强螺栓连接副复验数据；
2 抗滑移系数试验数据；
3 扭矩扳手检查数据；
4 初拧扭矩(见表5.2.5-1)；
5 施工质量检查验收记录。
7.3 焊接检验
7.3.1现场对接接口要求焊缝质量等级为一级，焊接完毕后进行外观检验，外观检验合格方可进行无损检测。
7.3.2 焊缝外观检验
Q345B钢为低合金结构钢,在焊接完毕24小时后方可进行100%外观检验,要求焊缝的焊波均匀平整,表面无裂纹、气孔、夹渣、未熔合和深度咬边，且不应有明显的焊瘤和未填满的弧坑。
7.3.3 焊缝的无损检测
焊缝在完成外观检查，确认外观质量合格后，按图纸要求进行超声波无损探伤检测，其标准执行“GB11345—89钢焊缝手工超声波探伤方法和结果分级”规定的检测等级。对不合格的焊缝，根据超标缺陷的位置，采用刨、切除、砂磨等方法去除后，以与正式焊缝相同焊接工艺方法补焊，并以同样的标准核验。
7.4 质量保证技术措施和管理措施
7.4.1 施焊前的要求
1 焊接质量的控制应以焊接工程师挂帅，组织技术人员、质检人员成立焊接质量监控小组，对焊接质量计划及质量检验计划全过程进行监控。
2 焊接人员要求:
1) 参与工程的所有焊工（含定位焊工）必须经过培训取得上岗证书，并在其允许范围内工作。
2) 焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责。
3) 对焊前准备不符合技术要求的构件，焊工有权拒绝操作并报主管工程师。
4) 焊接工程师应具备建筑钢结构焊接生产、施工的总体规划管理和技术指导的工作能力。
3 焊接材料的保存、发放、回收、等必须严格按照 “焊接材料管理细则”实施。
4 焊接前必须经过工序交接，确保构件组装合格后再转入焊接工序。
5 每班焊接前必须经过试焊，确认焊接设备处于良好技术状态后方可正式焊接。
6 CO2焊接应采取防风措施。
7.4.2 焊接质量控制程序

7.4.3 焊接过程要求
1 气温降至0℃以下时，对焊接部位周围100mm范围内用氧-炔焰加热，加热温度为80-150℃，测温点距焊缝100mm。
2 焊接过程应派专人监督检查，低温焊接全过程要求必须有质检员旁站监督，保证焊接参数在焊接工艺文件允许的范围内。主要检查内容如下：
1) 焊前检查焊缝的坡口形式、角度、间隙、钝边，焊接区清理情况，引熄弧板的设置，焊工资质，焊接预热温度及范围，焊接材料的保管等。
2) 焊接过程中检查焊接规范参数、层间温度控制情况、焊接顺序。
3) 焊后检查焊缝的外观成形、焊缝的允许偏差、后热处理的温度及保温时间、焊后消应力处理、焊缝的无损检测等。

8 安全措施
8.0.1 高空施工防坠落,主体交叉施工防物体打击。
1 柱身设计无爬梯，因此柱起吊前必须安装爬梯或搭设灯笼架，以便人吊上下及施工作业.
2 安全挂钩与工具防坠链
将全部自动工具，轻型电工工具加设不同形式的防坠链和挂钩，防止工具坠落伤人事故发生。
3 安全通道和安全绳：
在钢结构施工过程中，每层主梁是安装工人通向安装连接操作部位的水平行走构件，由于梁翼缘宽度有限，必须在楼层适当的部位设安全通道并在主梁上设置安全绳。
4 安全栏杆：
安全栏杆必须设置在建筑物周边和行走通道的一侧。
8.0.2 消防预控
1 必须按要求设立消火栓及其它防火设备，消火栓附近严禁堆放东西，场内道路要畅通。
2 严格现场用火制度，用火人员必须持保卫部门签发的用火许可证后方可用火。现场专门设置油漆等易燃品库房。
3 易燃品放在指定地点，做好明显标记，须设专人看管。
4 气割、焊接工作区上下，周围应清除易燃品并配置灭火消防器材，派专人看管。
5 施工现场严禁吸烟，吸烟应到指定的吸烟场所。
6 设置消防通道，禁止占用消防通道，保证畅通
7 成立消防专项领导小组，进行防火安全教育，提高防火意识。
8 氧气瓶需有防爆防晒措施，且远离电焊、气割火花及发热物体。使用气割时，乙炔瓶必须直立并装有回火装置。氧气瓶与乙炔瓶间距大于5m，两瓶同时明火作业点距离不少于10m。
8.0.3 临时用电安全措施见表8.0.3。
8.0.4 安全应急预案
1 开工前建立建全应急体系,对工程施工的重大危险源进行辩识与评价,制定事故应急预案.
2 搞好应急培训,对参于工程施工的所有人员从报警、疏散、火灾应急等方面进行全面培训
3 搞好专业应急培训：
1）对现场指挥的培训应达到熟悉掌握现场平面布置、区域布置、撤离的路线、危险源位置。
2）操作人员的培训应达到熟悉掌握鉴别异常情况的方法、各种异常情况处置的方法、各种工具及器具的使用、自救与互救的方法、与上级的联络方法等。
3）对救护队的要求：深入可能发生事故的地域，熟悉情况；参与审查事故应急处理预案，并在实施中检查预案的落实情况，协助搞好施工现场安全和消防事故隐患的工作；掌握并检查救灾器材及设备的布置、管理和贮备情况，训练急救人员进行自救教育。

表8.0.3 临时用电安全措施
序号
项目
内容
1
共性要求
1、实行三级供电、分级保护、分级设漏电保护装置。
2、二、三级配电箱距离≤30m。
3、三级箱与其控制设备距离≤5m。
4、用三级箱从二级箱取电。
5、通道照明用安全电压。
6、用TN-S三项五线制接零保护。
7、所有临电设施、设备、电线等每周检查、整改一次，必须保证其处于完好、正常工作状态。

2
临电设施设备保护
配电箱
作防砸、防雨雪棚，并加围栏，箱内、周围严禁放置杂物。
箱式变压器
下部做砼台，设排水坡度；外侧搭设防护栏杆，设防护门。
高压线
必须有防砸架，且有搭设方案，
电缆
穿钢管临时保护。
作业面电源线
架空，严禁拖地。
其它
凡达不到规定最小距离时，必须采用可靠的防护措施。
3
接零保护
供电回路
末端做重复接地，线路过长要增加重复接地点。
用电设备
金属外壳、支架和底座接零保护；无法做的，接地保护。
使用电线
用黄/绿双色线，严禁黄/绿双色线做相线或零线用。
4
其它机具保护
固定设备
按总平面图布置，做到“一机、一闸、一漏、一箱”。
手持电动工具
选用2、3类绝缘型工具，1类电动工具淘汰。
电焊机
设专用箱、单独设开关；；接线牢固可靠；一、二次侧防护罩、绝缘护套完好；二次线长度≤30m；双线到位，不得借用钢管、钢筋等材料做工作相线；严禁使用外罩不全的电焊机；交流电焊机安装专用触电保护装置。
碘钨灯
必须接保护零线。临时停电、停工休息时，拉闸加锁。
严禁违章操作电设备，避免电气伤害。

5
动火作业
焊工
合理使用劳动保护用具，遵守操作规程。
作业前
开具动火证，清理周围易燃物、配置防火器材、落实专人看火。
其它
宿舍严禁私拉乱接现象；仓库、木材加工厂、宿舍等重点部位按规定配置灭火器材。
易燃品上方严禁动火作业

9 环保措施
9.0.1 定期进行安全及施工环境检查，对现场发现的问题及时整改。
9.0.2 对焊接区域周边环境进行清理，清除易燃、易爆物品，防止火花溅落引起危害。
9.0.3 作业人员应从规定的安全通道上来往，不得在安全走道上放置构件及空中吊运构件。
9.0.4氧气瓶需有防爆防晒措施，且远离电焊、气割火花及发热物体。使用气割时，乙炔瓶必须直立并装有回火装置。氧气瓶与乙炔瓶间距大于5m，两瓶同时明火作业点距离不少于10m。
9.0.5 框架接点作业面应保持清洁,作业平台上不应随意放置杂物。
9.0.6 现场保持清洁,废弃物及时清理,施工渣土及时清运，楼梯、休息板等处不堆放材料和杂物。
9.0.7对施工机械进行全面的检查和维修保养，保证设备始终处于良好状态，避免噪音、泄漏和废油、废弃物造成的污染，杜绝重大安全隐患存在。
9.0.8 施工材料的存放、保管符合防火安全要求，油料专库储存，配备足够的消防器材。

10 效益分析
10.1 经济效益
本工法的经济效益主要体现在焊接方法上。二氧化碳气体保护焊在本工法中是唯一的焊接方法。该焊接方法比常规的手工电弧焊在经济效益上有几大优势。
10.1.1 材料消耗低
虽然焊丝和焊条从价格上相差不大，但因为CO2气体保护焊焊丝没有药皮，完全金属，据现场调查，CO2气体保护焊的焊接材料成本仅为手工电弧焊的1/2。
10.1.2 能耗低
虽然CO2气体保护焊焊接电流比手工电弧焊稍高，但其焊丝不需做烘干处理，没有电能的附加消耗，据统计，CO2气体保护焊所消耗的电能为手工电弧焊的70％～80% 。
10.1.3 所需焊接平台材料少
对于高层框架钢结构的安装施工，所有的焊接都是高空作业，如用手工电弧焊，因电焊机多，则搭设的平台要大，投入的平台材料要多，成本大，而CO2气体保护焊焊机少，只是手工电弧焊的1/3，所用的平台材料少，此项成本要低。
10.1.4 生产率高
CO2气体保护焊电弧的穿透能力强，熔深大且焊丝的熔化率高，熔敷速度快。CO2气体保护焊基本没有熔渣，焊后不需要清理，返修率低。因此其生产率可比手工电弧焊高1～3倍。
10.1.5 可有效的缩短工期
因CO2气体保护焊的生产率高，在工期上往往将其作为保证工期的一项技术措施。工期的保证或提前，对于施工单位在成本核算上是非常可观的。
10.1.6 适应范围广
各种焊接位置，各种厚度均可焊接。由于框架钢结构在设计形式上区别很大，如框架柱有十字型、有箱型、有H型（又有轧制H型和焊接H型之分），因此经济效益的计算上有一定的难度。以下以7000t的钢结构框架的安装节点焊接为例，将CO2气体保护焊与手工电弧焊做一粗略对比。
1 焊接材料
手工电弧焊约50t，需材料费约38万元
CO2气体保护焊约25t，需材料费约18万元。
2 人工费
按我公司目前实际情况计算，4700元/人月，按10个月的工期考虑，需电焊工人工费约4700元*10个月=4.7万元/人。而采用手工电弧焊是CO2气体保护焊的3倍，即需4.7万元*3=14.1万元/人。可见,采用CO2气体保护焊可节约人工费14.1-4.7=9.4万元/人。按10个月工期考虑，约需20名电焊工，则共节约人工费约9.4万元*20人=188万元。
3 机械费： 一台CO2气体保护焊机相当于3台手工电弧焊机。
仅材料费和人工费两项即累计节省：（38-18）+188=208万元。
10.2 社会效益
本工法吸取了同行业的施工经验、结合了本公司的具体情况、咨询了国内著名专家。通过各类高层框架结构工程的施工应用，证明本工法是科学合理；先进适用；是保证工程质量、工期、成本和社会效益的可靠工法。
由于采用了本工法，我公司在高层框架钢结构领域嬴得了市场，取得了空前的社会效益。焊接方法上因采取CO2气体保护焊，其焊缝含氢量低，抗裂性能好；焊接热影响区小，焊接变形小；焊接速度快，不仅有效的提高了工效，且因是一种明弧焊接方法，便于监视和控制，有利于实现焊接过程的机械化和自动化。

11、应用实例
11.1 本工法应用的工程项目
工程项目名称
工程地点
开工时间
竣工时间
工程量
北京西门子工程
北京朝阳区
2005年9月
2006年11月
约5500t
石家庄开元大厦
石家庄市中山东路
2004年10月
2005年12月
约7800t
唐钢3200m3高炉框架
唐钢南厂院内
2006年10月
2007年5月
约3400t

11.2 应用效果
11.2.1 北京西门子工程：建筑面积59393.96m2;钢结构工程量5500t，建筑标高123m;，共32层框架(其中地下2层,地上30层)。设计节点为：柱与柱为全焊接节点；柱与梁、梁与梁为栓焊混合接点，施工过程中充分运用本工法，按本工法严格控制，不仅加快了钢结构安装进度，而且荣获了“钢结构金奖”。
11.2.2 石家庄开元大厦工程, 建筑面积140000m2；钢结构工程量7800t，建筑标高97。2m，共34层框架（其中地下2层，地上32层）。设计节点为：柱与柱为全焊接熔透焊缝；柱与梁、梁与梁的连接为栓焊混合接点，施工过程中充分运用本工法，按本工法控制施工过程，大大加快了工程的施工进度，保证了各节点的施工质量，从而保证了整体结构的安装质量。
11.2.3 唐钢3200m3高炉工程中,钢框架结构总量3400t,柱与柱、柱与梁、梁与梁的节点均为全焊接节点，焊接量大，且全熔透一级焊缝，通过运用本工法，加快了框架连接节点的施工速度，焊接一次成功率达97%。