江蘇某體育館鋼結(jié)構(gòu)焊接施工方案

江蘇某體育館鋼結(jié)構(gòu)焊接施工方案昆山市****體育中心體育場(chǎng)鋼屋蓋工程，位于昆山市**公園對(duì)側(cè)體育中心內(nèi)，建設(shè)面積35000m2。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋最高點(diǎn)標(biāo)高達(dá)48.525m，總重約1300噸。體育場(chǎng)主體鋼結(jié)構(gòu)，由26榀徑向梁及其支撐桿、三圈環(huán)梁(由內(nèi)向外為環(huán)梁一、環(huán)梁二和環(huán)梁三)協(xié)同作用，組成雙向?qū)ΨQ、空間穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)體系，呈順滑的馬鞍形狀。膜結(jié)構(gòu)鋼骨架由拱梁和連梁組成，以主體鋼結(jié)構(gòu)為支撐，與主體鋼結(jié)構(gòu)組成本工程鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系。鋼屋蓋體系中，徑向梁與支撐桿組裝后形成一向內(nèi)懸挑的變截面懸臂桁架，22.5m～38m不等；內(nèi)圈環(huán)向梁(環(huán)向梁一)作為受壓構(gòu)件支撐徑向梁，并與外圈環(huán)向梁(環(huán)向梁二、三)共同增加鋼屋蓋整體穩(wěn)定性、整體剛度；膜結(jié)構(gòu)鋼骨架由拱梁與連梁組成，作為張拉膜受力支架，也是建筑造型很重要的部分。鋼屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面型式為：徑向梁為正三角形變截面桁架；環(huán)向梁一為倒三角桁架，環(huán)梁二為正三角桁架，環(huán)梁三為圓管；拱梁由不同長(zhǎng)鋼管組拼，呈拱形，拱梁共242根，展開(kāi)長(zhǎng)度22.3m～25m；連梁截面亦為圓管。鋼屋蓋結(jié)構(gòu)連接形式為：主體鋼結(jié)構(gòu)桿件連接均為相貫焊接；支撐桿上端與徑向梁、下端與支座焊接連接；拱梁與連梁為栓接連接。1焊接工藝1.1焊接材料及使用1．材料種類、牌號(hào)及規(guī)格。焊接方法鋼號(hào)焊接材料手工焊Q345CE50XX手工焊Q235鋼E43XX埋弧自動(dòng)焊Q345CH08MnA焊絲絲及HJ4331焊劑埋弧自動(dòng)焊Q235H08A焊絲及HJJ401焊劑焊劑2．所有焊接材料進(jìn)廠應(yīng)附有質(zhì)量保證書(shū)。3．所有焊接材料的保管和使用均應(yīng)符合有關(guān)焊接材料的保管和使用規(guī)定:(1)施焊前，焊條須經(jīng)350℃X1h烘焙，并置于保溫筒中備用;(2)焊工施焊時(shí)必須帶保溫筒。焊接過(guò)程中必須蓋好保溫筒蓋，嚴(yán)禁焊條外露受潮。如發(fā)現(xiàn)焊條受潮，須立即烘干后才可施焊。1.2焊接接頭形式1．管子對(duì)接焊壁厚相同、相異的接頭形式（見(jiàn)下圖）：2．腹桿與弦桿的相貫焊縫（見(jiàn)下圖）3．連接桿相貫焊縫（1）鋼管桁架區(qū)焊縫（開(kāi)坡口）（見(jiàn)下圖）（2）鋼管桁架區(qū)焊縫（不開(kāi)坡口）（見(jiàn)下圖）1.3焊接工藝本工程鋼管與桁架焊縫均按全熔透施工，按一級(jí)焊縫制作，二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)及超聲波擦傷。1．焊接條件下雨時(shí)露天不允許進(jìn)行焊接施工。在外界氣候小于0℃時(shí)，在焊縫左右75mm范圍內(nèi)應(yīng)預(yù)熱至表面溫度30℃～50℃。若焊縫區(qū)潮濕，應(yīng)采取措施使焊縫左右75mm范圍內(nèi)干燥。焊縫表面應(yīng)清潔干燥，無(wú)浮銹、無(wú)油漆（車間底漆除外）。2．管子焊接順序（見(jiàn)下圖）(1)360°逆時(shí)針滾動(dòng)平焊：(2)半位置焊（旋轉(zhuǎn)180°，見(jiàn)下圖）：3．全位置焊（工件不能轉(zhuǎn)動(dòng)，見(jiàn)下圖）：4.施工要點(diǎn)(1)組對(duì)：組對(duì)前用銼刀和砂布將坡口內(nèi)外壁20—50MM處仔細(xì)用砂布磨去銹蝕及污物，組對(duì)時(shí)不得在接近坡口處管壁上點(diǎn)焊夾具或硬性敲打，以防圓率受到破壞，同徑管錯(cuò)口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。(2)校正復(fù)檢：檢點(diǎn)組對(duì)后，必須用專用器具對(duì)同心度、圓率、曲度等認(rèn)真核對(duì)，確認(rèn)合格后，根據(jù)管徑大小、壁厚，預(yù)留出焊縫收縮量的間隙。(3)焊接定位：定位焊使用經(jīng)烘烤合格的小直徑焊條，采用與正式焊接相同的工藝進(jìn)行定位焊接，要求如下：L≥50MM，H≥4MM。(4)焊前清理：正式焊接前，將定位焊處的焊渣、飛濺、霧狀附著物仔細(xì)除去，定位焊點(diǎn)與收弧處必須使用角向磨光機(jī)修磨成緩坡?tīng)睿掖_認(rèn)無(wú)未熔合、收縮空等缺陷，檢查完畢后割去臨時(shí)連接板。(5)焊接①管—管對(duì)接焊接：根部焊接：根部施焊應(yīng)自管底部超越中心線處起弧，在定位焊接頭處應(yīng)前行10—20mm收弧，再次始焊應(yīng)在定位焊縫上退行10mm起弧。在頂部中心處熄弧時(shí)應(yīng)超越中心線至少10—15mm。另一半焊接前，應(yīng)將前半部始焊及收弧處修磨成較大緩坡，并確認(rèn)無(wú)未熔合及未焊透現(xiàn)象后在前已焊接管底部焊縫起始處起弧，在仰焊接頭處應(yīng)注意坡口邊的熔合情況，上部接頭處應(yīng)不熄弧連續(xù)焊接超越至前半部焊縫5—10mm方允許熄弧。填充層焊接：焊前剔除首層焊道的凸起部分、焊瘤及凹陷。焊接仰焊時(shí)采用手工電弧焊，采用小直徑焊條，選用較小電流，立焊及平焊部位采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊,選用Φ1.2焊絲，電流由小到大，焊接手法采用水平月牙形。在接近蓋面時(shí)，應(yīng)注意均勻留出1—1.5mm深度。面層焊接：焊縫蓋面直接關(guān)系到焊接接頭的外觀質(zhì)量能否滿足質(zhì)量要求，因此在面層焊接前應(yīng)仔細(xì)對(duì)全焊縫進(jìn)行二次修補(bǔ)處理，由于焊縫處的溫度較高，故在面層焊接時(shí)應(yīng)注意選用較小的電流進(jìn)行焊接，注意防止咬邊缺陷，完成的焊縫外形尺寸應(yīng)符合GB50205—95標(biāo)準(zhǔn)。②相貫線焊縫：斜腹桿上口與上弦桿相貫連接處呈倒坡口狀環(huán)焊，焊接時(shí)應(yīng)從環(huán)焊縫的最低位置引弧，在橫角焊的中心收弧，斜焊條呈斜線運(yùn)行，使熔池保持水平。斜腹桿下口與下弦桿相貫連接處應(yīng)從仰角焊位置超越中心線5—10mm處起弧，在平角焊位置收弧，焊條呈斜線和直線運(yùn)行，使熔池保持水平狀。次桁架弦桿與主桁架弦桿相貫連接處的焊接應(yīng)從焊口的仰焊部位超越中心線5—10mm處起弧，在平焊位置中心處收弧，焊接時(shí)盡量使熔池保持水平，注意左右兩邊的熔合，確保焊縫的幾何尺寸和焊縫的外觀質(zhì)量。2焊接工藝評(píng)定1．焊接工作正式開(kāi)始前，對(duì)工程中首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊接接頭形式、焊后熱處理等必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，對(duì)于原有的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告與新做的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告，其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容及其結(jié)果均應(yīng)在得到工程監(jiān)理的認(rèn)可后才可進(jìn)行正式焊接工作。2．焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)作為焊接工藝編制的依據(jù)。3．焊接工藝評(píng)定應(yīng)按國(guó)家規(guī)定的《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》和《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。3焊工培訓(xùn)按照《JGJ81-91建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》第八章“焊工考試”的規(guī)定，對(duì)焊工進(jìn)行復(fù)訓(xùn)與考核。只有取得合格證的焊工才能安排進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施焊。如持證焊工一連續(xù)中斷焊接6個(gè)月以上者或持證超過(guò)三年，有效期內(nèi)，焊接質(zhì)量未保持優(yōu)良焊工，允許重新考核上崗。焊工考試需嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行。4焊縫驗(yàn)收與無(wú)損檢測(cè)4.1焊縫檢查與驗(yàn)收焊工應(yīng)在焊前，焊接時(shí)和焊后檢查以下項(xiàng)目。（1）焊前任何時(shí)候開(kāi)始焊接前都要檢驗(yàn)構(gòu)件標(biāo)記并確認(rèn)該構(gòu)件；檢驗(yàn)焊接材料；清理現(xiàn)場(chǎng)；預(yù)熱。（2）焊接過(guò)程中預(yù)熱和保持層間溫度；檢驗(yàn)填充材料；清理焊道；按認(rèn)可的焊接工藝焊接。（3）焊后清除焊渣和飛濺物；焊縫外觀；咬邊；焊瘤；裂紋和弧坑；冷卻速度等。外觀檢查記錄由項(xiàng)目質(zhì)檢員保存。4.2無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)，應(yīng)由昆山市檢測(cè)中心合格的檢測(cè)員按照焊接檢驗(yàn)工藝和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。質(zhì)檢員將就檢驗(yàn)要求與檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)保持密切聯(lián)系。項(xiàng)目質(zhì)量負(fù)責(zé)人應(yīng)會(huì)同各方，共同參與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。厚度超過(guò)8mm的全熔透焊縫均按設(shè)計(jì)以及規(guī)范的要求進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)。超聲波檢查按國(guó)家規(guī)范JBJ81-91和GB11345-89相關(guān)規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)證明。所有自檢、第三方超聲波檢測(cè)均應(yīng)出具焊縫超聲波檢無(wú)損檢測(cè)報(bào)告。3．焊縫檢驗(yàn)的范圍（1）外觀檢查所有焊縫（2）無(wú)損檢驗(yàn)全熔透對(duì)接焊縫100%超聲波檢驗(yàn)；焊腳尺寸超過(guò)12mm的部分熔透對(duì)接焊縫至少20%超聲波檢驗(yàn)；貼角焊縫：外觀檢查。（3）選擇受檢焊縫當(dāng)要求少于100%檢驗(yàn)，在開(kāi)始檢驗(yàn)前，對(duì)受檢焊縫的抽樣要征得工程監(jiān)理的同意。當(dāng)在一個(gè)接頭中檢查出超標(biāo)缺陷時(shí)，在同一組中要增加檢查兩個(gè)接頭，如果這兩個(gè)增加的接頭是合格的，最開(kāi)始的焊縫返工后再采用同樣方式檢驗(yàn)。如果那兩個(gè)增加的接頭也有超標(biāo)缺陷，那么同組內(nèi)的每一個(gè)接頭都要檢驗(yàn)。4．焊接工程質(zhì)量控制程序，詳見(jiàn)第11章。5寒冷氣候條件下的鋼結(jié)構(gòu)焊接施工本工程12月份開(kāi)工，將遇冬天寒冷氣候，在冰、雪氣候條件下實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)安裝各工序都會(huì)有許多工藝難題，對(duì)于安裝中的焊接施工，尤須采取非常措施——即創(chuàng)造溫室效應(yīng)。其步驟為：5.1創(chuàng)造良好焊接條件對(duì)于安裝焊接這一關(guān)系到整體安裝質(zhì)量的特殊工序，必須在施工前嚴(yán)格制定計(jì)劃，在施工中組織專門(mén)的人力、物力，比預(yù)定正式施焊時(shí)間提前4—8小時(shí)進(jìn)行專題防護(hù)。防護(hù)必須達(dá)下術(shù)要求：(1)部稍透風(fēng)、但不滲漏，兼具防一般物體擊打的功能。(2)中部寬松，能抵抗強(qiáng)風(fēng)的傾覆，不致使大股冷空氣透入。(3)下部承載力足夠4名以上作業(yè)人員同時(shí)進(jìn)行相關(guān)作業(yè)，需穩(wěn)定、無(wú)晃動(dòng)，不因甲的作業(yè)給乙的正在作業(yè)造成干擾；可以屯放必需的作業(yè)器具和預(yù)備材料且不給作業(yè)造成障礙，無(wú)可造成器具材料脫控墜落的縫隙。中部及下部防護(hù)采用阻燃材料遮蔽。5.2焊前加熱在嚴(yán)寒地區(qū)焊接施工，光有嚴(yán)密的焊接防護(hù)還不夠，還必須采用焊前大范圍加熱的方法來(lái)消除不經(jīng)焊前加熱即進(jìn)行縫焊接時(shí)母材與焊縫區(qū)的強(qiáng)烈溫差：驟熱和驟冷是造成鋼結(jié)構(gòu)接頭區(qū)不均勻脹縮的主要因素，不均勻脹縮又是造成母材與焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要因素。這一環(huán)節(jié)包括了焊前嚴(yán)格加熱，施焊過(guò)程中，保證持續(xù)、穩(wěn)定并且較高的層間溫度，堅(jiān)決地全過(guò)程地執(zhí)行窄道焊、有規(guī)律地采用左、右向交替焊道。須從施工機(jī)具、材料、作業(yè)環(huán)境到人員的身體狀況，必須細(xì)致地進(jìn)行預(yù)備。還必須保證隨時(shí)采用再加熱手段，減少一切不必要的焊接間非焊接作業(yè)，保證較高層間溫度。5.3焊后加熱填充縫焊接和面層焊接完畢，經(jīng)自檢外觀質(zhì)量符合要求后，立即實(shí)施焊后后熱過(guò)程。這一過(guò)程的實(shí)施，不光能使逐漸降下來(lái)的接頭溫度再度上升，而且能夠起到將焊接區(qū)域儲(chǔ)熱不均勻現(xiàn)象降低到最低程度的重要作用。對(duì)稱作業(yè)時(shí)，兩名作業(yè)者由于焊接習(xí)慣、視力、運(yùn)速、參數(shù)選擇不能絕對(duì)相同導(dǎo)致的溫度。這些差別的最大程度消除，只有通過(guò)認(rèn)真的焊后后熱來(lái)完成。因而焊后后熱是焊接工藝中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，在寒冷地區(qū)焊后后熱溫度應(yīng)較溫和地區(qū)相應(yīng)提高50℃—100℃，這一