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****體育中心體育場鋼屋蓋工程，位于昆山市**公園對側(cè)體育中心內(nèi)，建設(shè)面積35000m2。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋最高點標高達48.525m，總重約1300噸。體育場主體鋼結(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；拱梁由不同長鋼管組拼，呈拱形，拱梁共242根，展開長度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、牌號及規(guī)格。焊接方法鋼號焊接材料手工焊Q345CE50XX手工焊Q235鋼E43XX埋弧自動焊Q345CH08MnA焊絲絲及HJ4331焊劑埋弧自動焊Q235H08A焊絲及HJJ401焊劑焊劑2．所有焊接材料進廠應附有質(zhì)量保證書。3．所有焊接材料的保管和使用均應符合有關(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)焊工施焊時必須帶保溫筒。焊接過程中必須蓋好保溫筒蓋，嚴禁焊條外露受潮。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．管子對接焊壁厚相同、相異的接頭形式（見下圖）：2．腹桿與弦桿的相貫焊縫（見下圖）3．連接桿相貫焊縫（1）鋼管桁架區(qū)焊縫（開坡口）（見下圖）（2）鋼管桁架區(qū)焊縫（不開坡口）（見下圖）1.3焊接工藝本工程鋼管與桁架焊縫均按全熔透施工，按一級焊縫制作，二級焊縫標準檢驗及超聲波擦傷。1．焊接條件下雨時露天不允許進行焊接施工。在外界氣候小于0℃時，在焊縫左右75mm范圍內(nèi)應預熱至表面溫度30℃～50℃。若焊縫區(qū)潮濕，應采取措施使焊縫左右75mm范圍內(nèi)干燥。焊縫表面應清潔干燥，無浮銹、無油漆（車間底漆除外）。2．管子焊接順序（見下圖）(1)360°逆時針滾動平焊：(2)半位置焊（旋轉(zhuǎn)180°，見下圖）：3．全位置焊（工件不能轉(zhuǎn)動，見下圖）：4.施工要點(1)組對：組對前用銼刀和砂布將坡口內(nèi)外壁20—50MM處仔細用砂布磨去銹蝕及污物，組對時不得在接近坡口處管壁上點焊夾具或硬性敲打，以防圓率受到破壞，同徑管錯口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。(2)校正復檢：檢點組對后，必須用專用器具對同心度、圓率、曲度等認真核對，確認合格后，根據(jù)管徑大小、壁厚，預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、霧狀附著物仔細除去，定位焊點與收弧處必須使用角向磨光機修磨成緩坡狀，且確認無未熔合、收縮空等缺陷，檢查完畢后割去臨時連接板。(5)焊接①管—管對接焊接：根部焊接：根部施焊應自管底部超越中心線處起弧，在定位焊接頭處應前行10—20mm收弧，再次始焊應在定位焊縫上退行10mm起弧。在頂部中心處熄弧時應超越中心線至少10—15mm。另一半焊接前，應將前半部始焊及收弧處修磨成較大緩坡，并確認無未熔合及未焊透現(xiàn)象后在前已焊接管底部焊縫起始處起弧，在仰焊接頭處應注意坡口邊的熔合情況，上部接頭處應不熄弧連續(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氣體保護焊,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，應注意均勻留出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仔細對全焊縫進行二次修補處理，由于焊縫處的溫度較高，故在面層焊接時應注意選用較小的電流進行焊接，注意防止咬邊缺陷，完成的焊縫外形尺寸應符合GB50205—95標準。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，焊接時應從環(huán)焊縫的最低位置引弧，在橫角焊的中心收弧，斜焊條呈斜線運行，使熔池保持水平。斜腹桿下口與下弦桿相貫連接處應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焊接工藝評定1．焊接工作正式開始前，對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行焊接工藝評定試驗，對于原有的焊接工藝評定試驗報告與新做的焊接工藝評定試驗報告，其試驗標準、內(nèi)容及其結(jié)果均應在得到工程監(jiān)理的認可后才可進行正式焊接工作。2．焊接工藝評定試驗的結(jié)果應作為焊接工藝編制的依據(jù)。3．焊接工藝評定應按國家規(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定》及相關(guān)標準的規(guī)定進行。3焊工培訓按照《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，對焊工進行復訓與考核。只有取得合格證的焊工才能安排進入現(xiàn)場施焊。如持證焊工一連續(xù)中斷焊接6個月以上者或持證超過三年，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。焊工考試需嚴格按照規(guī)范進行。4焊縫驗收與無損檢測4.1焊縫檢查與驗收焊工應在焊前，焊接時和焊后檢查以下項目。（1）焊前任何時候開始焊接前都要檢驗構(gòu)件標記并確認該構(gòu)件；檢驗焊接材料；清理現(xiàn)場；預熱。（2）焊接過程中預熱和保持層間溫度；檢驗填充材料；清理焊道；按認可的焊接工藝焊接。（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。外觀檢查記錄由項目質(zhì)檢員保存。4.2無損檢測無損檢測，應由昆山市檢測中心合格的檢測員按照焊接檢驗工藝和相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。質(zhì)檢員將就檢驗要求與檢驗機構(gòu)保持密切聯(lián)系。項目質(zhì)量負責人應會同各方，共同參與現(xiàn)場檢測。厚度超過8mm的全熔透焊縫均按設(shè)計以及規(guī)范的要求進行超聲波檢驗。超聲波檢查按國家規(guī)范JBJ81-91和GB11345-89相關(guān)規(guī)范進行質(zhì)量檢驗證明。所有自檢、第三方超聲波檢測均應出具焊縫超聲波檢無損檢測報告。3．焊縫檢驗的范圍（1）外觀檢查所有焊縫（2）無損檢驗全熔透對接焊縫100%超聲波檢驗；焊腳尺寸超過12mm的部分熔透對接焊縫至少20%超聲波檢驗；貼角焊縫：外觀檢查。（3）選擇受檢焊縫當要求少于100%檢驗，在開始檢驗前，對受檢焊縫的抽樣要征得工程監(jiān)理的同意。當在一個接頭中檢查出超標缺陷時，在同一組中要增加檢查兩個接頭，如果這兩個增加的接頭是合格的，最開始的焊縫返工后再采用同樣方式檢驗。如果那兩個增加的接頭也有超標缺陷，那么同組內(nèi)的每一個接頭都要檢驗。4．焊接工程質(zhì)量控制程序，詳見第11章。5寒冷氣候條件下的鋼結(jié)構(gòu)焊接施工本工程12月份開工，將遇冬天寒冷氣候，在冰、雪氣候條件下實施鋼結(jié)構(gòu)安裝各工序都會有許多工藝難題，對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。其步驟為：5.1創(chuàng)造良好焊接條件對于安裝焊接這一關(guān)系到整體安裝質(zhì)量的特殊工序，必須在施工前嚴格制定計劃，在施工中組織專門的人力、物力，比預定正式施焊時間提前4—8小時進行專題防護。防護必須達下術(shù)要求：(1)部稍透風、但不滲漏，兼具防一般物體擊打的功能。(2)中部寬松，能抵抗強風的傾覆，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)人員同時進行相關(guān)作業(yè)，需穩(wěn)定、無晃動，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)器具和預備材料且不給作業(yè)造成障礙，無可造成器具材料脫控墜落的縫隙。中部及下部防護采用阻燃材料遮蔽。5.2焊前加熱在嚴寒地區(qū)焊接施工，光有嚴密的焊接防護還不夠，還必須采用焊前大范圍加熱的方法來消除不經(jīng)焊前加熱即進行縫焊接時母材與焊縫區(qū)的強烈溫差：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)包括了焊前嚴格加熱，施焊過程中，保證持續(xù)、穩(wěn)定并且較高的層間溫度，堅決地全過程地執(zhí)行窄道焊、有規(guī)律地采用左、右向交替焊道。須從施工機具、材料、作業(yè)環(huán)境到人員的身體狀況，必須細致地進行預備。還必須保證隨時采用再加熱手段，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，立即實施焊后后熱過程。這一過程的實施，不光能使逐漸降下來的接頭溫度再度上升，而且能夠起到將焊接區(qū)域儲熱不均勻現(xiàn)象降低到最低程度的重要作用。對稱作業(yè)時，兩名作業(yè)者由于焊接習慣、視力、運速、參數(shù)選擇不能絕對相同導致的溫度。這些差別的最大程度消除，只有通過認真的焊后后熱來完成。因而焊后后熱是焊接工藝中相當重要的環(huán)節(jié)，在寒冷地區(qū)焊后后熱溫度應較溫和地區(qū)相應提高50℃—100℃，這一