鳥巢焊接技術(shù)專題匯報

1、1國家體育場（鳥巢）工程焊接技術(shù)的國家體育場（鳥巢）工程焊接技術(shù)的專題匯報專題匯報23l 國家體育場位于奧林匹克公園中心區(qū)的南部，主體建筑緊鄰北京城市中軸線，并與國家體育館和國家游泳中心相對于中軸線均衡布置。l 國家體育場工程是北京奧林匹克公園內(nèi)的標(biāo)志性建筑，也是北京最大的具有國際先進(jìn)水平的多功能體育場，國家體育場成為奧林匹克運動留給城市的寶貴遺產(chǎn)。l 國家體育場主體鋼結(jié)構(gòu)工程屋面外形呈雙曲馬鞍狀，整體結(jié)構(gòu)形狀內(nèi)互相紡織成一個完整曲面。主體鋼結(jié)構(gòu)由主屋蓋結(jié)構(gòu)、屋頂次結(jié)構(gòu)、豎向立面結(jié)構(gòu)組成。鋼結(jié)構(gòu)總量約為40000噸，具有建設(shè)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、建設(shè)工期短、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、制造安裝難度極大、焊接

2、量大、安全隱患多、施工風(fēng)險大等特點。4國家體育場看臺的放射狀混凝土框架結(jié)構(gòu)與環(huán)繞它們并形成主屋蓋的空間鋼結(jié)構(gòu)完全分離?？臻g鋼結(jié)構(gòu)由24榀門式桁架圍繞著體育場內(nèi)部碗狀看臺區(qū)旋轉(zhuǎn)而成，其中22榀貫通或基本貫通。結(jié)構(gòu)組件相互支撐、形成網(wǎng)格狀構(gòu)架，組成體育場整體的“鳥巢”造型。所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)及建筑外形。 5l工程0.000標(biāo)高相對于絕對標(biāo)高為43.50m，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋呈雙曲面馬鞍型，南北向結(jié)構(gòu)高度為40.746m，東西向結(jié)構(gòu)高度為67.122m。屋頂主結(jié)構(gòu)均為箱型截面，上弦桿截面基本為1000mm1000mm，下弦桿截面基本為800mm800mm，腹桿截面基本600mm600mm，腹桿與上下弦桿

3、相貫，屋頂矢高12.00m。豎向由24根組合鋼結(jié)構(gòu)柱支撐，每根組合鋼結(jié)構(gòu)柱由兩根1200mm1200mm箱型鋼柱和一根菱形鋼柱組成，荷載通過它傳遞至基礎(chǔ)。立面次結(jié)構(gòu)截面基本為1200mm1000mm，頂面次結(jié)構(gòu)截面基本為1000mm1000mm。 6l主桁架：12720噸l組合柱：12548噸l次結(jié)構(gòu)：11670噸l樓 梯：4137噸l馬 道：800噸l合 計：41875噸 7鋼板的最大厚度100mm。當(dāng)鋼板厚度34mm時，采用Q345鋼材；當(dāng)鋼板厚度36mm時，采用Q345GJ鋼材；少量厚鋼板采用Q460、S460ML鋼材。局部采用鑄鋼件。厚度分布：組合鋼柱除少量棱形柱底部和頂部為90100

4、mm，其余為5080mm，另外兩根方形斜柱板厚絕大多數(shù)為30、25、20mm。桁架上弦桿個別段為50mm外，其余均在40mm以下，大多數(shù)為30、25、20mm。桁架下弦桿個別段為50、42mm外，其余絕大多數(shù)為20mm。腹桿為20、14、10mm，多數(shù)為10mm。次結(jié)構(gòu)板厚最大36mm，絕大部分為20mm以下。 8沖擊性能要求沖擊性能要求鋼材牌號主結(jié)構(gòu)次結(jié)構(gòu)Q345、Q345GJD級，-200C時AK34JC級，00C時AK34JQ460、S460MLE級，-400C時AK34J-Z Z向性能要求向性能要求鋼板厚度(mm)T4040t6060t80t80Z向要求-Z15Z25Z359l馬鞍形鋼

5、屋蓋長軸約333m，短軸約280m；內(nèi)環(huán)長軸約182m，短軸約124m；矢高12m。l組合鋼柱最大重量約重520t，每延米最重約10t；主桁架每延米最重約3t。 10l主結(jié)構(gòu)均為大截面箱型構(gòu)件，節(jié)點在空間匯交多根桿件；次結(jié)構(gòu)節(jié)點復(fù)雜多變、規(guī)律性少。 11l主桁架典型K型節(jié)點 12鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)，必須從安全、質(zhì)量、功能、工期、造價等方面綜合考慮，選擇最優(yōu)施工方案。鋼結(jié)構(gòu)制作方面，參與制作的單位多，加工制作的精度要求高，加工周期短，施工圖非常規(guī)表達(dá)，節(jié)點設(shè)計復(fù)雜，且非一致，無法流水線生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)工廠加工、多桿件匯交節(jié)點設(shè)計、現(xiàn)場以及高空組拼制作、鋼屋架安裝臨時支撐的設(shè)計布置、吊裝、

6、焊接、安裝測量、工況計算與實現(xiàn)難度大；鋼構(gòu)件呈不規(guī)則形狀，局部扭曲，截面不斷變化，加工難度大；鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場組拼、安裝精度要求高，精度控制實現(xiàn)難度大；由于桿件組拼的桁架均為曲面，且設(shè)計要求曲線變化平滑自然，對焊工水平、焊接設(shè)備、組拼胎架要求很高；13空間交匯的節(jié)點，桿件多而復(fù)雜，部分交匯角度?。痪植砍皲摪搴附?、高強鋼Q460鋼焊接、鑄鋼件焊接等納入專門的研究課題，采取有效的預(yù)控措施，確保焊接質(zhì)量，現(xiàn)場焊接難度大?，F(xiàn)場焊接工作量大，焊材總消耗量約兩百噸，部分鋼構(gòu)件組拼而成的剛架為不規(guī)則曲面，對此巨型鋼結(jié)構(gòu)組拼和安裝實施三維測量控制，確保組拼、安裝的精度難；針對鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的曲線、曲面造型，必須通

7、過計算機模擬制作、安裝工況。由于曲線、曲面很難用方程式表達(dá)，因此工況計算、建模工作量大。大跨度巨型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，支撐數(shù)量多，分布面積大，卸載實施控制難度大。鋼結(jié)構(gòu)100年使用年限，需要對構(gòu)件進(jìn)行長效防腐處理；而且由于防腐面積巨大，如需進(jìn)行再次涂裝工程量非常大且實施難度高。 14l根據(jù)調(diào)整后的初步設(shè)計圖紙等技術(shù)條件 ,確定的最終安裝方案為地面拼裝高空散裝的施工方法 ，即在場內(nèi)布置78根支撐體系，主體結(jié)構(gòu)分片或分塊地面拼裝成型后，通過800T及600T吊車吊裝到臨時支撐頂部，分四大區(qū)八個階段對稱完裝及焊接，主結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及立面次結(jié)構(gòu)完成后對78根支撐體系進(jìn)行整體、同步卸載，最后安裝平面次結(jié)構(gòu)。1578個

8、支撐體系圖16l鋼柱安裝采用地面組拼，分段吊裝的施工方法。17l主桁架安裝采用地面分段拼裝，高空散裝的施工方法。18l次結(jié)構(gòu)的安裝采用分段散裝的施工方法。2 ( 4 . 9 4 7 )1( 5 . 0 8 4 )3( 6 . 9 8 2 )4( 2 4 . 5 9 4 )5( 9 . 9 7 8 )6( 2 1 . 0 0 9 )7( 2 1 . 3 4 )8( 1 0 . 0 6 2 )91 0 ( 1 4 . 4 2 9 )1 3( 2 5 . 0 5 8 )1 2( 8 . 5 9 3 )1 1( 1 2 . 1 9 )1 4( 3 . 7 9 2 )1 5( 2 7 . 1 7 7 )

9、立面典型次結(jié)構(gòu)安裝平面典型次結(jié)構(gòu)安裝19設(shè)計新穎，節(jié)點復(fù)雜，主體結(jié)構(gòu)呈雙曲彎扭形態(tài)，制作難度極大，安裝精度難以控制。（驗收標(biāo)準(zhǔn)函待制定）單體構(gòu)件大，無法直接運輸和安裝，需分段運輸和安裝。材質(zhì)為低合金鋼Q345、Q345GJ及少量Q460、Q460ML和鑄鋼，鋼板最厚達(dá)100mm；構(gòu)件截面均為箱型斷面，焊接產(chǎn)生的應(yīng)力、變形收縮值和層狀撕裂很難控制；現(xiàn)場焊接量大，焊材總消耗量約數(shù)百噸。(焊縫總長度約為30萬米) 內(nèi)環(huán)與主桁架相接處多為銳角連接，施工操作面小，焊接難度大，質(zhì)量很難保證。 20本工程卸載要求同步、等比卸載，由于體育場面積大，且支撐點位多，達(dá)到絕對同步很難。主體結(jié)構(gòu)在地面拼裝，尤其是在高

10、空散裝施工過程中的穩(wěn)定性難以控制。主結(jié)構(gòu)（主桁架）分段吊裝定位及吊裝姿態(tài)難以控制，每一次安裝姿態(tài)基本不相同。分區(qū)施工過程中由于受到溫度、焊接順序及焊接應(yīng)力、胎架不均勻沉降、制作及拼裝精度等影響，區(qū)域變形難以掌握和測控，局部及整體施工精度難以控制。與土建工程存在立體交叉作業(yè)，必須統(tǒng)籌安排，確保工程有序施工。因此鳥巢施工過程必須從詳圖深化設(shè)計、鋼材采購、構(gòu)件加工制作及運輸，到現(xiàn)場的施工準(zhǔn)備、地面組拼、高空對接、整體同步卸載，統(tǒng)籌把握、同密安排、精心組織施工，使各工序間銜接緊密、資源配備充足，才能按期保質(zhì)完成21焊接變形與殘余應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)工程中必須認(rèn)真對待的重大課題，必須有嚴(yán)密的工藝規(guī)程及對策，在工

11、程的進(jìn)行過程中，還必須采用科學(xué)合理的管理，使之形成完整的系統(tǒng)管理工程，確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。國家體育場鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場焊縫主要分為兩大類型：角焊縫及對接焊縫。一般來說角焊縫的焊接變形不會太大，其殘余能量主要以焊接殘余應(yīng)力的形式存在于鋼結(jié)構(gòu)的焊縫和HAZ之中；角焊縫不是主要受力焊縫，控制焊接殘余應(yīng)力大小的關(guān)鍵是控制焊縫的最小焊腳尺寸。厚板對接焊縫的殘余能量以焊縫的收縮變形和焊接殘余應(yīng)力的形式存在于焊縫和HAZ之中；因此控制焊接變形及焊接殘余應(yīng)力必須綜合治理。實踐證明：焊接應(yīng)力及殘余應(yīng)力同時存在于同一焊件之中，既相輔相成又可以相互轉(zhuǎn)換，該結(jié)論的理論依據(jù)是能量守恒，見式（1），（2）。22設(shè)焊縫焊接的總

12、能量E總=1；E總= W有+ W無+=1 （1）當(dāng)焊接結(jié)束后：+= E總 -W有-W無= C1+= C1 （2）式中： W有-參加冶金反應(yīng)的有用能量；W無-所有無用能量的總和，包括：傳導(dǎo)；輻射；對流所損失的能量；-焊接變形所需的能量；-焊接殘余應(yīng)力所需的能量；C -焊接變形及殘余應(yīng)力所需的能量，是小于1的常數(shù)。根據(jù)式（2），焊接變形和焊接殘余應(yīng)力不僅存在于同一焊縫和HAZ，而且可以互相轉(zhuǎn)化，在無外加能量的前提下，減少一方必須增大另一方。焊接變形以尺寸的誤差明顯表示在鋼結(jié)構(gòu)的實體上，焊接殘余應(yīng)力毫無外觀表示存在于構(gòu)件內(nèi)部之中：當(dāng)焊接殘余應(yīng)力殘s（母材屈服強度）時;鋼結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)，嚴(yán)重時，

13、會帶來災(zāi)難性的后果。在國家體育場鋼結(jié)構(gòu)工程中，希望屋頂鋼結(jié)構(gòu)不要太大的變形而影響鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度和美觀，又不希望有較大的焊接應(yīng)力而影響結(jié)構(gòu)的安全；所以控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力是該工程成功的關(guān)鍵。23在對接焊縫中：焊接變形為收縮變形，其收縮量的定量計算可按（3）式進(jìn)行。F=0.2 Fn / (3)式中：F焊接變形的收縮量；Fn 焊縫的橫截面積； 母材的板厚；該式在寶鋼及其他工程中發(fā)揮重要作用。來源曾樂焊接工程學(xué)。該式的具體意義是，當(dāng)焊接變形（收縮量）完全實現(xiàn)時，焊接殘余應(yīng)力是一個非常小的安全值；當(dāng)焊接變形因約束不能實現(xiàn)時，對接焊縫的兩端會產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力場；拉應(yīng)力場的大小完全取決于焊縫橫截面積

14、的大小。因此：根據(jù)式（3）可以作出對接焊縫控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力相互轉(zhuǎn)化的工藝方法。國家體育場工程對接焊逢關(guān)鍵控制焊接殘余應(yīng)力。根據(jù)式（2）、（3），對接焊縫的焊接變形及應(yīng)力控制主要有以下兩種方法：A.用自由端自由收縮的方法來減少焊接殘余應(yīng)力。24固定焊口焊接圖CO2焊自由端自由收縮示意圖焊縫在對接鋼構(gòu)件時（多數(shù)為水平對接），在焊縫的另一端不加任何約束；以焊接變形（收縮變形）為代價減少焊接殘余應(yīng)力，見下圖。該方法適合任何對接構(gòu)件，采用該法前都應(yīng)用（3）式進(jìn)行計算，確定焊接變形的數(shù)值，必須在制作結(jié)構(gòu)中預(yù)留。（如變形小可不考慮預(yù)留）B.在固定焊縫的焊接時，用減少焊縫焊肉的截面積的方法來實現(xiàn)減少

15、焊接殘余應(yīng)力的目的。在固定焊縫的焊接中，用焊接變形（自由收縮）的焊接方法來減少焊接殘余應(yīng)力已不可能實現(xiàn)，因為構(gòu)件兩端的剛性很大，產(chǎn)生變形必然形成兩端焊縫的強拉應(yīng)力場，對焊縫的安全不利，唯一的方法減少固定焊縫的焊肉截面積和采用能量密度相對較高的焊接方法（如熔化極氣體保護(hù)焊和藥芯焊絲自保護(hù)焊等），并采用較小的熱輸入（即小線能量E），這樣便可以達(dá)到控制焊接殘余應(yīng)力的目的，見下圖。 25l國家體育場（鳥巢）焊接技術(shù)歸類表（計劃1） 序號焊接技術(shù)焊接位置使用部位備注1SAWFBOX梁柱制作（工廠） 2SAWDFBOX梁柱制作（工廠）雙絲高速埋弧焊是用于=8的BOX梁柱的制作（科技攻關(guān)項目）3ESWMNV

16、BOX梁柱制作（工廠）截面小于600600BOX梁柱角板焊接4ESWWEVBOX梁柱制作（工廠）截面小于600600BOX梁柱角板焊接5CO2GMAWF、HBOX梁柱制作（工廠） 6CO2FCAW-GF、V、HBOX梁柱對接（工地）主要用于合攏焊縫7EGWV12001200棱形柱（工地）（科研項目）8SAW(橫焊)H工地橫焊縫（科研項目）9FCAWSSF、H工地焊縫小角度高空坡口焊接10SMAWF、V、H、O工地焊縫（1）鑄鋼同鋼的焊接（2ET 用于仰焊11SWF工廠 26l國家體育場工程需進(jìn)行焊接工藝評定的鋼種組合有：l（1）Q345Q345（2）Q345DGJQ345DGJ（3）Q345C

17、GJQ345CGJ（4）Q460Q460l（5）S460MLS460ML （6）GS16Mn5Q345CGJl（7）GS20Mn5Q345CGJ（8）Q460GS20 Mn5l（9）S460mlGS20 Mn5（10）GS20 Mn5Q345DGJl（11）GS16 Mn5Q345DGJ（12）Q345MLO 27序號鋼種組合試件板厚SAWSAWDESWMNESWWECO2GMAWCO2FCAWGEGWSAW（H）FCAWSSSMAWSW1（1）70，36，20331199111302（2）70，30，20331199111303（3）70，36，20331199111304（4）70，362

18、20066000605（5）70，36220066000606（6）70，36000000000607（7）70，36000000000608（8）70，36000000000609（9）70，360000000006010（10）70，360000000006011（11）70，360000000006012（12）70，36，2000 0 0 0 0 00 0 09合計 131333393633357928：同安裝工藝共同決定每一根主結(jié)構(gòu)的安裝順序，確認(rèn)起始點和合攏點，合攏點嚴(yán)禁在構(gòu)件自重應(yīng)力的集中點。：以JGJ81-2002鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程為指導(dǎo)思想，以焊接應(yīng)力變形控制的理論為基礎(chǔ)，編制科

19、學(xué)合理的焊接程序，有效的控制鋼結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力及變形，使焊接殘余應(yīng)力和變形相對合理的存在結(jié)構(gòu)之中，希望焊接應(yīng)力不至于過大而影響結(jié)構(gòu)安全（應(yīng)盡可能?。?，又不希望有過大形變而影響美觀，使國家體育場工程既安全又美觀。：即執(zhí)行焊接程序的組織保證：（1）施工各單位必須統(tǒng)一嚴(yán)格執(zhí)行焊接程序；（2）統(tǒng)一焊接程序、焊接方案交底；（3）統(tǒng)一焊接技術(shù)（焊接方法）；（4）統(tǒng)一工藝評定；（5）統(tǒng)一焊工培訓(xùn)；（6）統(tǒng)一質(zhì)量檢測。：重點抓好三個工藝評定：（1）Q460鋼的焊接工藝評定;(2)厚板焊接工藝評定（分層）；（3）抓好鑄鋼同鋼、異種鋼的焊接工藝評定。尚應(yīng)注意重要的焊縫先焊，次要的后焊，收縮量大的先焊，收縮量小的后焊

20、，盡量采用如渣氣聯(lián)合保護(hù)焊和減少應(yīng)力的焊接工藝。2930l第一階段：A，BlA為內(nèi)圈節(jié)點，B為外圈節(jié)點；l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序為A1、A2、A3、A4、A5；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序為B1、B2。l第二階段：C，DlC為內(nèi)圈節(jié)點，D為外圈節(jié)點；l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序為C1、C2、C3、C4；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序為D1、D2、D3、D4。l第三階段：El由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序為A、C、E；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序為E1、E2。l內(nèi)圈的焊接順序：l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序為A、C、E；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序為E1、E2。l在各階段內(nèi)圈桁架吊裝

21、就位后，按照先焊接內(nèi)圈后焊接桁架的焊接順序，其余桁架接縫采取按區(qū)沿軸線方向的焊接順序，由外向內(nèi)逐一擴(kuò)散同步焊接；各區(qū)之間的連接采用先封閉焊接內(nèi)圈，后連接主桁架的焊接順序。 31在焊接方法上采用氣體保護(hù)焊，渣氣聯(lián)合保護(hù)，藥芯自保護(hù)等高能密度的焊接方式和小的焊接線能量（即小的E總），這樣可以獲得較理想的焊接變形和殘余應(yīng)力狀態(tài)。在具體消除應(yīng)力的措施上，對長焊縫采用分段跳焊和錘擊焊縫的方法（用錘擊法消除中間焊層應(yīng)力時，應(yīng)采用圓頭小錘和小型震動工具進(jìn)行，不應(yīng)對根部焊縫，蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣母材進(jìn)行錘擊）。可以達(dá)到減少焊縫殘余應(yīng)力的目的。因此，實現(xiàn)焊接順序的總體思路肯定可以獲得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋頂尺寸的穩(wěn)定和

22、合理焊接殘余應(yīng)力，從而保證工程的安全可靠。B合攏段焊縫的變形及應(yīng)力控制措施在屋頂整體焊接順序中，最后兩組（條）焊縫是合攏段焊縫，是整個工程的關(guān)鍵焊縫，關(guān)系到工程的成敗。 合 攏 段 焊 縫 安 裝 示 意 圖112232從上圖中可知，合攏段焊縫的焊接有相當(dāng)難度，根據(jù)我們的經(jīng)驗，要想達(dá)到理想的質(zhì)量目標(biāo)，必須進(jìn)行以下工作：（1）節(jié)點的優(yōu)化，在圖中11、22截面中，要求坡口為V型、X型；（2）其位置為平焊和立焊。并在安裝過程中有定位的約束。（3）在具體焊接順序上必須遵守：先焊11截面，再焊22截面。在同一截面的焊接中，應(yīng)當(dāng)遵守由下而上的焊接順序。（4）在焊接22截面的過程中必須做到：a. 在保證焊透

23、的前提下，應(yīng)用小的坡口；從此來盡量減少焊肉的截面積（在制作時加工完成）；b. 當(dāng)坡口間隙過大時，應(yīng)在一側(cè)先堆焊，后磨光；c. X型坡口不留間隙、頂緊（立焊）、V型坡口盡量不留間隙；d. V型坡口不留間隙難以焊透，因此反面應(yīng)清根，并焊退火焊道，X型坡口清根后焊另一面。e. 遵守焊接順序的總思路，應(yīng)用對稱施焊，分段跳焊和錘擊焊縫的工藝進(jìn)行（詳見作業(yè)計劃）。f. V型坡口經(jīng)堆焊間隙還大時；該焊口為累積收縮量的集中體現(xiàn)，可按下圖處理。 說明：圖中1先焊； 2墊板10mm；當(dāng)間隙大于20mm時，應(yīng)采取堆焊工藝，應(yīng)用CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行。V型坡口襯墊示意圖2110mm20mm 33次結(jié)構(gòu)的安裝工藝是：分區(qū)

24、安裝，由下而上，順勢發(fā)展，形成整體。因此焊接的指導(dǎo)思想應(yīng)當(dāng)是：一端自由，跟隨進(jìn)行，多點開花，對稱適量，區(qū)中合攏。按吊裝順序進(jìn)行,原則上先焊橫桿件后焊豎桿件。柱間次結(jié)構(gòu)的焊接先于主桁架，根據(jù)分段安裝順序采取逐段由下往上，先焊橫向桿件予以定位，后焊豎向桿件的順序。并按照三柱間兩小區(qū)同時對稱施焊的原則。 34典型立面次結(jié)構(gòu)焊接順序如下圖所示：E4E3*2E2*2F1F1F1E2E1*23F2D1C4*2F2C3*2C2D1D1F2C1*221D2D2B1*2B1D3A5A4*2D2A3*2A2A1*2B1B2B2B2說 明 ：（ 1） 焊 接 順 序 接裝上 后 可 焊 1以 下 區(qū) 域 ， 3裝

25、上 后 可 焊 2以 下 區(qū)域 ， 最 后 焊 3以 上 次 結(jié) 構(gòu) 。（ 2） 先 焊 橫 桿 ， 后 焊 豎 桿 。（ 3） 數(shù) 據(jù) 相 同 的 同 步 焊 接 ， 字 母 腳 標(biāo) 為 焊接 順 序 ， 腳 標(biāo) 后 的 數(shù) 字 為 焊 口 數(shù) ， 其 中 對稱 焊 口 為 同 步 焊 接 。35l以主桁架為主干對稱焊接，每一焊接單元由外向內(nèi)，由兩端向中間焊接。典型頂面次結(jié)構(gòu)焊接順序如下圖所示： 說明：（1）焊接順序 、由內(nèi)向外焊接 、內(nèi)外向內(nèi)焊接（2）焊接的原則是：以主桁架為主干對稱焊接（3）順序中的腳標(biāo)數(shù)為焊接的先后順序，腳 標(biāo)后的數(shù)字為焊接的焊口數(shù)，其中的對 稱焊口為同步焊接焊口。36

26、坡口形式與尺寸 t35+58鑄鋼件38t35+5小角度V型坡口 鑄鋼件與柱的對接焊縫坡口 焊接坡口采用小角度V型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提下采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。 37或38焊接方法焊接材料焊接工藝參數(shù) 備注標(biāo)準(zhǔn)型號規(guī)格(mm)電流(A)電壓(V)氣流量(L/min)GMAW實心焊絲ER50-6,7ER55-6,71.226032030345080 FCAW藥性焊絲E50E551.226030030345080 SMAWE5015，E55153.2901202226/ 41601802426/ 52002402628/ 39序號母材焊接材料GMAW或FC

27、AW-GSMAW標(biāo)準(zhǔn)型號標(biāo)準(zhǔn)強度保證值標(biāo)準(zhǔn)型號標(biāo)準(zhǔn)強度保證值sbsb1Q345DER50-6,7420500E5015390490E504004802Q345GJDER50-6,7420500E5015390490E504004803GS20Mn5V+Q345D、Q345GJDER50-6,7420500E5015390490E504004804S460MLS460MLER55-6,7470550E5515440540E554705505S460MLQ345DER50-6,7420500E5015390490E504004804041l為解決國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)未曾使用過的Q460和S460ML鋼特

28、厚板（100mm）封閉斷面構(gòu)件焊接裂紋傾向大的難題，擬采取以下技術(shù)措施：l通過國際通用的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法了解和評估該鋼種的焊接性，以制定適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)，然后以擬訂的參數(shù)按相關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行接頭焊接工藝評定；l工藝評定合格后制定專項施工焊接工藝規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行；lS460ML為熱機械軋制（TMCP）鋼材，焊接性應(yīng)比正火鋼好，但是因板厚達(dá)100mm，原則上擬采用稍高的焊前預(yù)熱溫度防止裂紋，同時還要控制熱輸入量上限，以防止近縫區(qū)軟化；l選用強度匹配適當(dāng)并且塑性比較好的焊材，如E5515-C1，ER55-6，7以應(yīng)對超高強鋼塑性差，焊接殘余應(yīng)力高引起的裂紋敏感性。Q460與Q345鋼的焊接采用E50及ER

29、50型焊絲；l板厚達(dá)100mm的S460ML鋼，EN10113-3標(biāo)準(zhǔn)未限定其碳當(dāng)量，沖擊韌性也未達(dá)到設(shè)計要求，擬尋求同等級性能更好的鋼材，例如新日鐵的BT-HT440新一代抗震結(jié)構(gòu)鋼，100mm厚板其當(dāng)量不大于0.47，可改善焊接性，適當(dāng)簡化焊接工藝，確保接頭性能。 42啟裂分類成 因措 施第第類類以焊根裂紋,焊趾裂紋為啟裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀撕裂。1. 影響冷裂的因素:Pcm、HD、RF；2. 伸長的MnS夾雜物；3. 角變形引起的應(yīng)變集中。1.同防止冷裂紋的措施；2.降低鋼中的S的含量；3.改變接頭及坡口形式,防止角變形及應(yīng)力集中。第第類類以軋制夾層為啟裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀撕裂。1.伸長的MnS夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2.拘束度加大應(yīng)變時效。1. 減少拘束度；2. 采用低氫焊材；3. 改進(jìn)接頭和坡口形式；4. 堆焊隔離層。第第類類以軋制夾層為裂源,沿遠(yuǎn)離HAZ的母材中心發(fā)展的層狀撕裂。1.軋制的長條MnS夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2. 拘束度增加；3. 應(yīng)變時效。1. 減