北京某大厦现场栓钉焊接施工方案.doc

北京****大厦现场栓钉焊接施工方案
第一节 栓钉施焊前的准备工作
1.1对栓钉的力学性能要求
本工程拟采用直径19mm和22mm的圆柱头抗剪栓钉。栓钉应完全满足美国钢结构协会《钢结构焊接规范》（AWS D1.1-94）的有关规定图表17-1

屈服强度（MPa）
抗拉强度（MPa）
延伸率（%）
截面收缩率（%）
AWS D1.1-94
标准规定值
≥345
≥415
≥20
≥50
1.2.栓钉焊接端的试验方法
栓钉力学性能可由两种方法确定：试验冷加工后的钢材或试验成品栓钉，只要符合上表规定即为合格产品。
栓钉出厂前必须按照冶金部行业标准（YB 9283-92）进行焊接端的质量鉴定试验。
1.3.试件的数量与制作
按规范要求，直径为19mm的栓钉，需各做穿透焊和非穿透焊试件60个，其中，高于最佳电流2～3%的30个，低于最佳电流2～3%的30个。试板采用厚16mm以上，80mm×80mm的16Mn钢板，以最佳恒定时间将栓钉焊在试板上。
1.4.栓钉试验
1.4.1拉力试验
两种试件各取10个，在拉力试验装置上进行拉伸试验。若所有试件的抗拉强度值不低于栓钉力学性能要求,即认为焊接质量合格
1.4.2弯曲试验
各取20个焊接试件在弯曲试验机上进行弯曲试验,相对原轴线往两边作30°交变弯曲,直至栓钉损坏为止。若全部试件的断裂均发生在试板上或栓钉杆上,而不在焊缝或热影响区内,则焊接质量应视为合格。

1.4.3重新试验
经过拉力和弯曲试验后,若有不合格的试件,则应重新制备试件进行再次试验;如果失败,则认为该批栓钉焊接质量不合格。
1.4.4栓钉力学性能的复验
1.4.4.1栓钉焊接部位的抗拉与抗弯试验,按图配置6个试件,其中3个试件进行拉伸试验,其抗拉强度值均应>415MPa;另取三个试件进行弯曲试验,用锤敲击圆柱头部，弯曲30°若无裂纹，认为合格。如下图表17-2。

d-栓钉直径；l -栓钉长度；t＞16mm;w＞60mm

1.4.4.2外观检查:焊肉应无气泡及咬肉现象。
1.4.4.3栓钉焊施工后，对成型焊肉进行外观检查,并应在主要构件上分批进行1%抽样打弯检验,打弯15°若无裂纹则可通过。
1.5.焊工资质审查
对每一个参加施焊的焊工,按照焊接参数试验的要求,进行焊工资质审查。不具备焊工操作证的焊工不能上岗。
1.6.对焊件施焊条件、栓钉、设备、电源等的要求
1.6.1对钢构件母材的要求
1.6.1.1非穿透焊：母材表面应干燥，且不应涂漆、镀锌或镀镉等；母材不应有过量氧化皮、锈斑或其他杂质，若不符合要求，可用钢丝刷或角向磨光机除去锈
斑或油污。
1.6.1.2穿透焊
1.6.1.2.1 压型钢板铺设前必须认真清扫钢梁顶面,并认真除锈。安装好的压型钢板不应起拱、翘曲。压型钢板与钢梁顶面应紧密贴合无间隙。
1.6.1.2.2如果压型钢板与钢梁顶面间隙>1mm,必须用锤敲等办法减少空隙,以确保栓焊质量。
1.6.1.2.3不论是否穿透焊,欲施焊栓钉的母材必须表面平整，无坑凹或凸起。搭接在次梁上的压型钢板可以连续铺设,但在翼缘上断开的压型钢板，其搭接在次梁上的长度和断开的间隙必须>50mm，以便留出焊接栓钉的位置,若压型钢板搭接和断开的间隙<50mm,栓钉焊接质量便无法保证。图示为压型钢板搭接长度和间隙示意图。
1.7.对栓钉与瓷环的要求
1.7.1栓钉力学性能应经抽样复验合格。
1.7.2栓钉外形应均匀,无有害皱皮、毛刺、发裂、裂纹、扭歪、弯曲及其他有害缺陷。
1.7.3本工程选用栓钉为￠19mm×120mm,直径允许正偏差为0.40mm；其大头直径为32mm,偏差要求±0.4mm。
1.7.4瓷环应具有耐热、稳弧作用,其内径应为19.5mm, 允许正偏差0.2mm;外径尺寸:穿透焊为36mm,非穿透焊为31.5mm。
1.8.栓焊设备与电源
栓钉熔焊采用自动定时的栓焊设备进行,本工程采用 JSS2500型栓焊机。栓焊机应安放在防潮、防尘、防风、防雨、防日晒、清洁通风的环境中, 还应具备维修条件和空间。配电设施应在栓焊机附近,便于出现故障时迅速切断电源。在连接焊机和焊枪的电缆线上，严禁压重物、车辆碾压或用力拽拉。电缆线通过处严禁烟火,全部电缆及接头处均应绝缘,与地线连接的构件母材表面应除锈、除油污。
栓焊机必须连接在独立电源上（三相380V,200A）,电源变压器的容量应在90～110kVA,容量大小应随栓钉直径的增大而增大。为保证焊接电弧的稳定,不许
任意调节工作电压,可由焊接电流和通电时间进行调节。
第二节 栓钉施焊操作要点
2.1.施工流程图表17-3

2.2.栓焊施工班前检验
在每日开工前,若焊接设备及栓钉规格未改变,且焊接参数仍为特定值时,最先焊的两个栓钉应做试验,试验栓钉可直接焊在结构工件上,按实际焊接位置施焊，并做外观检查和弯曲试验。
2.3.弯曲试验
用锤击等方法将栓钉打弯30°,如焊接部位无裂纹为合格。
2.4.栓焊施工中的检验
2.4.1栓焊施工中,若焊接设备和已确认的焊接参数有变动,必须按规定的焊接参数要求进行检验。
2.4.2施工过程中对焊接部位应随时检查,焊缝有缺陷的应及时进行修补,焊缝缺损与修补要求见下图表17-4。

序号
焊 缝 缺 损
修 补 要 求
1
挤出焊脚不足360°
修补焊缝应超过缺陷两端9.5mm
2
构件受拉部位因铲除不合格栓钉而使母材表面受损
应打磨光洁、平整;若母材出现凹坑,可用手工焊方法填足修平
3
构件受压部位的不合格栓钉
可以不铲除,在原栓钉附近重焊一枚;若铲除后母材有缺损处可照本表第2项处理;若缺损深度<3mm,且小于母材厚度的7%,则可不作修补
2.5.栓焊施工后的检验
首先对成型焊肉进行外观检查，外观检查合格后,应在主要构件上逐批进行1%抽样打弯15°检查,若栓钉根部无裂纹则认为通过弯曲检验。
2.6.栓钉瓷环的施工要求
瓷环应具有耐热、稳弧作用，内径允许偏差为0.2mm，焊接时瓷环应保持干
燥，表面受潮的瓷环在使用前应置于1200C的烘箱中烘烤2h。
2.7.压型钢板开孔施工工艺
2.7.1 施工现场开孔施工工艺
本工程选用的压型钢板厚度为1.2和1.5mm，栓钉穿透压型钢板焊在钢梁上，为了保证焊接质量，在压型钢板上先开好孔在进行栓钉焊接，压型钢板开孔遵循以下施工工艺，开孔示意如下图表17-5所示：

2.7.1.1首先在需要开孔的压型钢板下垫枕木，保证压型钢板紧密平直贴合在枕木上。
2.7.1.2本工程选用的栓钉直径是φ19mm，瓷环的直径是φ32mm，选用φ32的钻头，钻头选用日本产，就我公司的施工经验，该型钻头耐用，而且能保证施工质量。
2.7.1.3在垫好枕木的压型钢板上根据设计要求的栓钉的布置放线定位，钻孔时保证钻头垂直于板面。
2.7.1.4钻孔时注意用脚将钻孔附近的筋踩实，保证钻孔时板不左右松动。
2.7.2工厂压型钢板开孔工艺
本工程压型钢板现场铺设工作量大，如果全部在现场对压型钢板开孔工作量大，质量和工期不易保证。我公司根据施工要求在工厂开孔。
2.7.2.1开孔施工工艺过程：

严格根据现场施工压型钢板的排版图，对压型钢板进行统一编号，并对开孔的压型钢板进行放线，在开孔的部位由加工人员根据工艺卡做明显标记，将压型钢板倒运至冲床车间，利用冲床依次冲孔，将加工好的压型钢板运到施工现场。
2.7.2.2加工工艺要求：
2.7.2.2.1工厂加工严格按照排版图加工，每张板对号入座，保证施工精度。
对进入加工车间和出加工车间的压型钢板以层进行分类，清点数量，做到准确无误。
2.7.2.2.2专门的质量监督人员对在开孔之前和开孔之后对放线位置和开孔位置进行复查，发现有少开或放线错误的部位要及时更正。
2.7.2.2.3对一些位置特殊，钢梁布置不准确的部位不在工厂开孔，在施工现场根据钢梁实际位置放线开孔。开孔方法严格按照现场压型钢板的开孔工艺。
2.8 .工厂栓钉焊接方法
根据设计要求和施工工艺，工厂栓钉焊接主要是钢梁腹板和翼缘板每排分别焊接两个栓钉。同样工厂栓钉焊接也应遵循栓钉焊接施工工艺和焊接方法，此外还应注意以下问题：
2.8.1焊前检查
工厂栓钉栓钉要求在焊接之前对钢柱进行严格的清理，清除钢梁表面的浮锈、水分和杂物。保证钢梁表面平整干燥。其焊接工艺和焊接检验、焊接方法和现场相同。严格遵循栓钉焊接工艺测方案进行。
2.8.2工艺要求
2.8.2.1在加工厂做一个专门的刚架，保证钢柱平稳摆放，并将钢柱固定牢固。保证每个面栓钉焊接在水平面进行，栓钉焊机必须保证垂直作业。
2.8.2.2首先焊接钢柱的翼缘板，焊完翼缘板后，利用行车反转钢梁，反转时注意不能将已经焊好的栓钉和刚架或路面发生碰撞，以影响栓钉的性能。之后再焊接腹板两边的栓钉。
2.8.2.3在雨雪天不能进行栓钉焊接施工。
2.8.2.4将焊好的钢柱整齐码放在指定场地，并在钢柱下垫高于200mm的木方，不受碰撞影响质量。
2.9.栓钉焊接工程质量控制标准图表17-6

项别
序号
项目
质量标准
检验方法
检查数量
保证
项目
1
栓钉和瓷环
应符合设计图纸要求和国家现行标准规定
检查质量证明书
按批号检查
2
焊接工艺评定
所用钢材与栓钉进行焊接工艺评定，应符合设计要求和国家现行有关标准的规定
检查工艺评定报告
按单位工程进行
基本
项目
1
焊接外观质量
焊脚均匀，个别不足3600的焊脚修补平整
观察检查
抽查栓钉数的1%不少于10个
2
焊后检查
经过一次检查用锤击栓钉头，弯曲300，焊缝热影响区无肉眼可见裂纹
用角尺和观察
每批同类构件抽查10%，且不少于10件，每件抽查栓钉数1%，且不少于1个