秦皇島體育場預(yù)應(yīng)力懸臂桁架綜合施工技術(shù)

秦皇島體育場預(yù)應(yīng)力懸臂桁架綜合施工技術(shù)[摘

要]

為了獲得更大的使用空間，懸臂結(jié)構(gòu)以其特有的結(jié)構(gòu)特點在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越廣泛，特別是預(yù)應(yīng)力這種可以簡化結(jié)構(gòu)受力形式、減少結(jié)構(gòu)用鋼量的工藝在懸臂桁架中的應(yīng)用，形成了其獨特的結(jié)構(gòu)形式，因此其施工工藝也不同于一般的鋼結(jié)構(gòu)，值得進(jìn)行探討和研究。[關(guān)鍵詞]

體育場

懸臂桁架

預(yù)應(yīng)力

綜合施工技術(shù)

1

體育場鋼結(jié)構(gòu)簡介

秦皇島奧體中心體育場是我國申奧成功后修建的第一座奧體運動場，結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力空間懸挑鋼桁架結(jié)構(gòu)，由24榀變截面箱型主桁架組成。主桁架后部以鉸支形式坐落于砼柱上，單榀自重最大為52t，最大懸挑長度為41.8m，其重心在支撐點外，為保證結(jié)構(gòu)受力平衡，其中部利用預(yù)應(yīng)力索拉起，索的拉力又通過柱頂?shù)碾p立柱傳遞到后拉桿上，然后從下拉桿傳遞到砼柱側(cè)面的埋件上。主桁架之間標(biāo)高各異、波浪起伏，整體造型猶如馬鞍形，見圖1、圖2、圖3。

由于單榀桁架側(cè)向極不穩(wěn)定，因此主桁架之間通過402×12的弧型拱梁相互支撐，拱梁最大跨度為30.8m，但拱梁為平面外不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此拱梁和主桁架上弦通過鋼索連接形成三角形穩(wěn)定體系。正是這些打破常規(guī)設(shè)計和概念的不穩(wěn)定體系組成了本工程蔚為壯觀的屋架系統(tǒng)，同時也為結(jié)構(gòu)的制作和安裝帶來極大的困難。本工程鋼材的材質(zhì)均為Q345b，結(jié)構(gòu)總重約1800t，主要參數(shù)如下表。序號

結(jié)構(gòu)名稱

結(jié)構(gòu)特點

相關(guān)數(shù)據(jù)

1

主桁架

箱型變截面

2.5m×2m~4.591m×2.5m

2

弧型拱梁

弧形鋼管

?402x12t，最長29.4m

3

拉

索

鋼芯鋼絲索，外面為PE護(hù)套

?55㎜

4

拱架索

鋼芯鋼絲索

?53m

2

結(jié)構(gòu)安裝順序根據(jù)主桁架受力特點和結(jié)構(gòu)特征，確定安裝順序如下：承重架-主桁架-雙立柱-后拉桿-下拉桿-預(yù)應(yīng)力索。1）首先安裝承重架是因為主桁架為單點支撐結(jié)構(gòu)，如果沒有其它支撐點外，自身無法穩(wěn)定，因此必須在前端搭設(shè)承重腳手架，形成兩點支撐的穩(wěn)定體系。2）根據(jù)應(yīng)力傳遞的路線，和后部傳力構(gòu)件的特征（本身為三角形穩(wěn)定體系），雙立柱是一個重要的受力環(huán)節(jié)，沒有它結(jié)構(gòu)前端的重量就無法傳遞到后部，而且鋼索和后拉桿的連接節(jié)點也都在雙立柱上，因此第二步必須先安裝雙立柱，并嚴(yán)格控制其上部節(jié)點的標(biāo)高，和本身的垂直度。3）根據(jù)力學(xué)模型的特點，再安裝后拉桿，使雙立柱、后拉桿、和主桁架成為一個三角形穩(wěn)定體系，這樣就可以確保其它構(gòu)件安裝的精度，減少安裝過程中各種原因造成的誤差。4）安裝預(yù)應(yīng)力鋼索。通過張拉賦予鋼索預(yù)應(yīng)力，這樣其它受力構(gòu)件隨著鋼索拉力的增加逐漸完成了荷載的的施加。

3

主要安裝措施1）安裝方法的選擇

在綜合考慮了吊裝機(jī)械的性能、土建結(jié)構(gòu)外形的影響、砼結(jié)構(gòu)受力狀況、構(gòu)件的重量和剛度等因素后，確定了大部分構(gòu)件整體吊裝、部分構(gòu)件分段吊裝高空對接、超大構(gòu)件雙機(jī)抬吊的方案。2）施工機(jī)械的選擇

本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，選用了150t履帶起重機(jī)和300t汽車起重機(jī)作為主要施工機(jī)械。3）承重架的搭設(shè)

在搭設(shè)承重架時就要考慮到工程結(jié)束時如何拆除承重架，為此在承重架的選擇上我們采用架身為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)頂部用腳手管搭設(shè)成密集型的承重腳手架，架頂安放千斤頂，這樣承重架的抗壓和抗彎能力就非常強(qiáng)，施工時也比較方便。4）主要測量監(jiān)控措施

主要控制項目包括主桁架端頭和支座的標(biāo)高、整體的側(cè)向位移、平面扭曲度、雙立柱的標(biāo)高和垂偏。這些項目同時也影響到預(yù)應(yīng)力施加的精度。由于現(xiàn)場測量監(jiān)測控制面廣，主桁架除支座外其余部分均為懸空，如采用以往施工慣用的利用水平儀和鋼卷尺、塔尺進(jìn)行控制的施工方法，不但測量精度無法保障，而且施工效率非常緩慢，危險性也較大。為此我們充分發(fā)揮了全站儀等先進(jìn)儀器的作用，采取一步到位的測量方法，盡量減少中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各種誤差，保證了測量結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。我們首先通過計算確定控制點的標(biāo)高和平面位置，利用桁架整體沿軸線方向布置的特點，在兩端做好控制標(biāo)志，用全站儀同時監(jiān)控上述三個控制項目，使用該方案不但減少了中間的控制環(huán)節(jié)和累積誤差，保證了數(shù)據(jù)的精確性，而且還提高了施工效率。4

預(yù)應(yīng)力鋼索的施工4.1

簡介主桁架為懸臂桁架，設(shè)計采用的是通過斜拉索進(jìn)行固定，拉索規(guī)格為直徑?55㎜的鋼芯鋼絲索，外面為PE護(hù)套，每根拉索的調(diào)節(jié)量為100㎜，按照GB/T18365-2001的標(biāo)準(zhǔn)，通過3000kN臥式拉力試驗機(jī)對彈性模量進(jìn)行檢測，拉索的彈性模量為E=1.95×105MPa。鋼索首先經(jīng)過預(yù)張拉，以消除殘留應(yīng)變，防止工程中索因蠕變效應(yīng)而產(chǎn)生松弛。預(yù)張拉載荷至少為鋼絲繩破斷荷載的55％，次數(shù)不少于兩次，每次持荷時間為60min。鋼索容許應(yīng)力（短期）=

鋼索破斷應(yīng)力/2.2鋼索容許應(yīng)力（長期）=

鋼索破斷應(yīng)力/3.0本工程中懸挑端的重量是通過拉索傳遞到后部受力體系的，因此索的張拉直接影響到鋼結(jié)構(gòu)以后的變形量。而由于索頭構(gòu)造上存在的缺陷，索的張拉后來成為制約工程竣工驗收的瓶頸。我們?yōu)榇酥谱髁藢Ｓ迷O(shè)備，并經(jīng)過了實踐的考驗，為國內(nèi)索的張拉提供了一個新途徑。4.2

拉索應(yīng)力控制的常用方法1）利用彈性模量進(jìn)行控制

拉索的彈性模量已經(jīng)通過實驗得出，利用公式ΔL=F/（E×S）（ΔL為達(dá)到拉力F時的伸長量，F(xiàn)為拉力，E為彈性模量，S為拉索截面積）可以計算出拉索需要的伸長量，在拉緊過程中隨時測量拉索的長度L1，計算出L1和拉索沒有受力前的自然長度L2的差值，當(dāng)達(dá)到ΔL時拉力達(dá)到設(shè)計值。2）出廠前在拉索調(diào)節(jié)端的螺紋上做標(biāo)記

由拉索制造廠家根據(jù)設(shè)計要求的數(shù)值，在出廠前就在螺紋上做好標(biāo)記（標(biāo)記的計算原理和上述方法相同），當(dāng)套筒擰到標(biāo)記處時即表示拉力已達(dá)到設(shè)計值。3）通過帶有壓力表和液壓泵的專用設(shè)備進(jìn)行張拉

其原理是通過不斷增加設(shè)備作用在鋼索錐頭上的壓力來抵消鋼索在套筒上產(chǎn)生的拉力，進(jìn)而可以擰緊套筒，當(dāng)設(shè)備卸荷后，套筒受力完成張拉。該設(shè)備帶有壓強(qiáng)表，可以直接讀取壓強(qiáng)值P（單位MPa），但由于是壓強(qiáng)值，還需要換算成壓力值，公式是壓力F（t）=102×P×S（S為張拉槍活塞面積㎡），設(shè)計允許變化范圍為±20%。4.3

預(yù)應(yīng)力鋼索的施工1）施工方法的選擇

按照第一、第二兩種方法施工原理可行，但在實際操作時，由于結(jié)構(gòu)制作、安裝的偏差，可能會出現(xiàn)超過或未達(dá)到設(shè)計值的情況，而且對拉力無法進(jìn)行精確控制，因此在施工中我們按照第三種方法進(jìn)行張拉，并且當(dāng)主桁架和支撐全部安裝完畢，所有拉索經(jīng)過二次張拉后，在拆除主桁架前段的承重架時，進(jìn)行最后一次張拉。2）預(yù)應(yīng)力施加工藝

主桁架整體受力體系中所有的桿件安裝完畢后，根據(jù)設(shè)計提供的預(yù)應(yīng)力值對鋼索進(jìn)行預(yù)張拉，該值為最大應(yīng)力的50%。首先通過計算把該值的單位換算為壓力表應(yīng)達(dá)到的兆帕值，便于安放專用工裝設(shè)備進(jìn)行操作。當(dāng)達(dá)到所需兆帕值后，對另一根索施加預(yù)應(yīng)力，然后復(fù)測前一根索的拉力，觀察張拉后一根索后前一根索內(nèi)力的變化。檢查證明前一根索的內(nèi)力沒有變化。這是因為兩根索產(chǎn)生拉力的垂直分力還沒有抵消主桁架作用在前端承重架上的壓力，主桁架在承受這兩個拉力后并沒有向上產(chǎn)生變形，這樣雖然兩根索沒有同時張拉，但其相互之間并沒有影響。3）最后張拉

隨著主桁架前端支撐結(jié)構(gòu)的拆除，原來承重架所承受的壓力轉(zhuǎn)移給拉索，造成索應(yīng)力的增加，當(dāng)承重架全部拆除完畢后，對索的拉力進(jìn)行檢測，并對應(yīng)力小于設(shè)計值的拉索進(jìn)行最后張拉達(dá)到設(shè)計值。4）影響拉力值的因素

索的蠕變效應(yīng)會使拉力值變小，但通過工廠的預(yù)張拉，它的影響就變的非常小。在本工程中，影響索的拉力值的主要是其它構(gòu)件的安裝。這是因為隨著構(gòu)件的不斷安裝，承重架受到的壓力不斷變大，這樣就造成基礎(chǔ)的沉降和架頂承重件的變形，而出現(xiàn)主桁架前端標(biāo)高下降的現(xiàn)象，進(jìn)而造成預(yù)應(yīng)力拉索長度出現(xiàn)微小增加，根據(jù)彈性變形的原理，索的內(nèi)力也會呈現(xiàn)增加趨勢。5）鋼索構(gòu)造中的問題

索的拉力的調(diào)整是通過旋轉(zhuǎn)中間的套筒進(jìn)行的，原理和花籃螺絲一樣，但索產(chǎn)生的拉力是普通花籃螺絲的上百倍，因此套筒螺紋和錐頭螺紋之間的摩擦力也是普通花籃螺絲的上百倍，這么大的摩擦力靠人工是無法克服的。因此必須設(shè)法減小摩擦力才能進(jìn)行張拉，而減小摩擦力的直接方法就是減小螺紋之間的壓力，這樣就需要制作專用設(shè)備進(jìn)行操作，增加施工難度和成本。5

桁架撓度和拉索應(yīng)力值的變化分析本工程主體結(jié)構(gòu)為懸臂結(jié)構(gòu)，在整體沒有閉合之前，該設(shè)計形式會對支座部分的砼柱產(chǎn)生巨大的彎矩，為了最大限度滿足設(shè)計時采用的計算模型所依據(jù)的工況，所有主桁架前端的支撐在所有恒荷載施加以后再進(jìn)行拆除，以實現(xiàn)設(shè)計計算模型需要達(dá)到的工況，而且主桁架高低錯落，形似馬鞍型，主桁架依靠內(nèi)環(huán)桁架進(jìn)行支撐，當(dāng)結(jié)構(gòu)依靠內(nèi)環(huán)桁架閉合以后，就會在內(nèi)環(huán)切線沿主桁架方向產(chǎn)生巨大的推力，這部分外力可以抵消部分主桁架自重產(chǎn)生的彎矩，因此承重架拆除順序的選擇對結(jié)構(gòu)撓度影響很大，見圖3。5.1

設(shè)計撓度值各榀懸臂主桁架最大設(shè)計撓度值如表1所示。從表可以看出，在自由狀態(tài)下懸臂結(jié)構(gòu)端頭的變形非常大，這樣就會對相鄰結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響，如果控制措施不得力有可能造成其它結(jié)構(gòu)的永久變形，特別是對鋼索的拉力也會產(chǎn)生直接影響。

表1

各榀懸臂主桁架設(shè)計撓度值5.2

承重架拆除方案1）拆除順序的選擇

根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)狀況，選擇從高向低處拆除的施工順序。如果從低向高處拆除，低處桁架通過兩側(cè)內(nèi)環(huán)會對相臨的兩個主桁架產(chǎn)生向下的拉力，而且在自重作用下它也會向下沉，雖然相臨桁架對它有一個拉力，但它仍會以和內(nèi)環(huán)桁架的連接部位為節(jié)點下沉。隨著拆除的進(jìn)行，高處桁架受低處桁架的影響會產(chǎn)生下沉的趨勢，低處桁架則會越來越低，等承重架拆除完畢后結(jié)構(gòu)整體的變形就會很大。如果從高向低處拆除，低桁架通過內(nèi)環(huán)對主桁架產(chǎn)生向上的支撐力，而且在自重作用下也不會下沉。2）拆除方法

本工序是整個體育場鋼結(jié)構(gòu)施工最后一道工序，為確保工程質(zhì)量、避免發(fā)生意外事故，采用分次降低承重架頂支撐平臺高度的方法，4次逐步降低平臺高度，避免相臨主桁架出現(xiàn)較大的高差而產(chǎn)生變形破壞。根據(jù)各榀主桁架最大撓度值，以其值的四分之一作為控制值逐漸降低平臺高度。當(dāng)平臺完全脫離主桁架后，整個屋蓋呈自由狀態(tài)時靜置1～2天，然后對主桁架下拉桿和埋件的焊縫進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，同時對整個屋蓋端頭的標(biāo)高和側(cè)向位移進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，如沒有問題則拆除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。3）技術(shù)保障措施

拆除過程中用經(jīng)緯儀和全站儀隨時監(jiān)測主桁架側(cè)向位移和標(biāo)高變化，避免出現(xiàn)撓度值超過設(shè)計值，當(dāng)整個屋蓋呈自由狀態(tài)時靜置1～2天進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測，觀測主桁架標(biāo)高變化，同時要檢測索的應(yīng)力變化。5.3

撓度變化主桁架前端支撐平臺分四次進(jìn)行降低，在降低過程中前兩次每榀主桁架前端也以其最大撓度的四分之一下降，當(dāng)?shù)谌芜M(jìn)行降低時部分桁架的下降值達(dá)不到四分之一，當(dāng)?shù)谒拇芜M(jìn)行降低時部分桁架在降低過程中停止下降，分析原因是支撐結(jié)構(gòu)對主桁架有很大的支撐力，隨著支撐結(jié)構(gòu)的拆除，支撐力釋放，主桁架下?lián)?，在下?lián)线^程中拉索變長拉力增加，阻止了主桁架下?lián)?，?dāng)拉力增加到和結(jié)構(gòu)重力平衡時，主桁架停止下?lián)?。?dāng)平臺完全脫離主桁架后，整個屋蓋呈自由狀態(tài)時靜置1～2天，對整個屋蓋端頭的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)變化很小，均未超出設(shè)計值。索的應(yīng)力值的變化隨著主桁架前端支撐結(jié)構(gòu)的拆除，原來承重架所承受的壓力轉(zhuǎn)移給拉索，造成索應(yīng)力的增加，當(dāng)承重架全部拆除完畢后對索的拉力進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)所有的拉索的應(yīng)力值均未達(dá)到設(shè)計值，對應(yīng)力小于設(shè)計值的拉索進(jìn)行最后張拉達(dá)到設(shè)計值。

通過上述方法進(jìn)行控制，主桁架撓度和拉索應(yīng)力值均未超出設(shè)計值，對相鄰結(jié)構(gòu)也未造成損壞，使結(jié)構(gòu)一次達(dá)到設(shè)計狀態(tài)。

6

防腐施工技術(shù)6.1

環(huán)境特點秦皇島體育場鋼結(jié)構(gòu)工程施工地點瀕臨海洋，結(jié)構(gòu)投入使用后受海洋鹽霧氣候的影響較大，因此對防腐涂料涂裝工藝的要求非?？量獭Ｆ渑赃呉淹度胧褂玫那鼗蕧u體育館就曾出現(xiàn)較為嚴(yán)重的銹蝕現(xiàn)象。6.2

使用材料本工程底漆采用符合環(huán)保要求的水性富鋅涂料，面漆采用氯化橡膠漆（銀灰色），底漆涂刷兩遍，每遍厚度35um，面漆涂刷兩遍，每遍厚度30um。水性富鋅涂料雙組份，由基料為一組份、鋅粉為一組份。其基料由水溶性硅酸納及添加多種助劑、活性稀釋劑等組成，鋅粉由300目鋅粉組成?；吓c鋅粉以15：45（重量比）的比例配制使用。6.3

產(chǎn)品特點1）本產(chǎn)品防銹能力強(qiáng)，并有陰極保護(hù)和導(dǎo)靜電作用。水性富鋅涂料涂層附著力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度好，不影響焊接，是性能優(yōu)良的環(huán)保型涂料，可單獨使用，也可用作防銹底漆。2）本產(chǎn)品為兩組份，使用上較三組份的環(huán)氧富鋅底漆方便得多。3）對上層面漆不滲色，適合與白色或彩色面漆配合。4）主要用于鋼結(jié)構(gòu)、房梁架、貯罐、鋼管、橋梁、集裝箱、船舶、海上石油平臺和海港設(shè)施的重防腐工程，也可作為車間預(yù)涂底漆和防靜電涂料使用。6.4

技術(shù)要求6.4.1

主要技術(shù)指標(biāo)

序號

項

目

單

位

技術(shù)指標(biāo)

1

涂料粘度

（涂4，25℃）s

35－70

2

涂層表干時間

（25℃，hr）

≤0.5

3

涂層實干時間

（25℃，hr）

≤24

4

涂層外觀

灰色、半光

5

涂層附著力

級

≤1

6

涂層柔韌性

㎜

≤1

7

涂層耐沖擊

㎝

≥50

8

涂層耐鹽水

（3％，20d）

不生銹

9

涂層最高使用溫度

2）補(bǔ)漆、破損部位補(bǔ)漆前必須清理補(bǔ)漆部位周圍油污、水分、雜質(zhì)等，并用角向砂輪打磨干凈，之后才能進(jìn)行補(bǔ)漆。

3）涂刷面漆前必須清理干凈構(gòu)件表面的雜物，并仔細(xì)檢查底漆補(bǔ)漆情況，漏補(bǔ)的部位禁止涂刷面漆。4）涂刷底漆、面漆，每涂一遍都必須仔細(xì)檢查每遍的厚度，嚴(yán)格按照規(guī)范和圖紙的要求進(jìn)行修改。5）底漆兩遍，30μm/遍；面漆兩遍，35μm/遍。環(huán)境要求溫度15~30℃6）涂料配置與施工用的工具應(yīng)保持干凈，不得隨便混用。7）刷涂時，層間應(yīng)縱橫交錯，每層宜往復(fù)進(jìn)行，涂刷均勻為止。8）刷涂層數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求，表面應(yīng)平滑無痕，顏色一致、無針孔、氣泡、流墜、層數(shù)不夠、露刷等現(xiàn)象存在。9）鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝完畢后，要再次檢查破損或遺漏的部位進(jìn)行補(bǔ)漆。為此我們安排專業(yè)施工隊伍進(jìn)行作業(yè)，并嚴(yán)格按照油漆的產(chǎn)品說明進(jìn)行存放、配比、使用。在吊裝前完成絕大部分的涂裝任務(wù)，只在高空進(jìn)行節(jié)點補(bǔ)漆以減小作業(yè)的難度，保證涂裝質(zhì)量。對每個焊縫均進(jìn)行機(jī)械除銹、除渣，檢查合格后再及時涂刷底漆，同時加強(qiáng)成品保護(hù)措施，把涂裝后的構(gòu)件架空，避免污水、泥土的污染。注意事項本產(chǎn)品鋅粉含量高，貯存期間會沉淀分層，按15：45（重量比）配制，視氣溫高低可微調(diào)配比，配好后攪拌均勻使用，可以刷涂、滾涂或噴涂。在使用過程，也應(yīng)經(jīng)常攪拌，防止鋅粉沉淀。配好的涂料，宜在4h內(nèi)用完，故施工時應(yīng)多次配制，現(xiàn)配現(xiàn)用，以免出現(xiàn)凝膠損失。按照上述方法進(jìn)行施工，工程進(jìn)展非常順利，鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度也得到了很好的保證。

特殊施工技術(shù)要求和措施目錄哈氏合金焊接工藝技術(shù)措施………31．1哈氏合金焊接的主要特點……….31．2焊接施工措施…………………….42．0Cr18Ni12Mo2Ti焊接工藝技術(shù)措施……………..92．1焊接工藝措施…………………….92．2焊接檢查…………122．3焊縫返修…………123．潔凈試車施工技術(shù)措施…………...133．1概況………………133．2保證工藝管道潔凈的施工措施…………………133．3保證設(shè)備潔凈的施工措施………144．特殊施工方案………154．1大型設(shè)備吊裝及地基處理措施………………….154．2防雨,防風(fēng)措施…………………….154．3冬季施工措施…………………….154．4施工安全………….181.合氏合金焊接工藝技術(shù)措施1.1哈氏合金焊接的主要特點：（1）概況：由我公司承建的新疆烏石化7．5噸／年P(guān)TA裝置中，曾施焊過哈氏合金（其材質(zhì)為Hastel1oy、c一276、規(guī)格φ152×7.1mm(英國進(jìn)口）管線的焊接，我們采用焊接方法：鎢極氬弧焊（TIG焊）十手工電弧焊，管內(nèi)充氬保護(hù)，我們先后培訓(xùn)多名焊工，經(jīng)外國專家考核后，取得上崗的資格，為了確保該管線焊接接頭達(dá)至標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們公司又做焊接工藝評定（編號95一32），按JB4708-92標(biāo)準(zhǔn)，評定為合格。（2）特點：根據(jù)我們的施工經(jīng)驗，哈氏合金焊接具有以下特點：A.因為合金中，0、S、P等雜質(zhì)能與Ni形成低熔點共晶，富集于晶界，在焊接應(yīng)力作用下，容易產(chǎn)生熱裂紋，特別是顯微裂紋。B.哈氏合金焊接時容易產(chǎn)生H2、O2、N2、CO及蒸汽氣孔。H2、O2、CO在液態(tài)鎳中（哈氏合金為鎳基材料），熔解度相當(dāng)大，而在固態(tài)鎳中熔解度大大降低，且由于鎳的流動性差，在焊縫金屬凝固前，氣體來不及逸出而形成氣孔。C.哈氏合金導(dǎo)熱性差，容易發(fā)生過熱，引起晶粒，大大降低接頭性能。D不合理的接頭設(shè)計，錯邊及裝配不良，都會引起較大焊接應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。1.2焊接施工措施如果該管線交付我公司施工，我們將采取以下措施，來保證該管線的焊接質(zhì)量。（1）焊接材料A.母材的化學(xué)成份：材質(zhì)CMnSiSPCrNiFaMoTiWHastelleyC4≤0.015≤1.0≤0.08≤0.03≤0.0414～18鎳基≤3.014.6～17≤0.7HastelleyC4≤0.02≤1.0≤0.08≤0.03≤0.0414.5～16.5鎳基4.0～715～173.0～4.5B.我公司做焊接工藝評定HastelleyC276，規(guī)格ф251×7.1焊接材料，ERC-276/EC276，焊接方法：TIG+SMAW（手工電弧焊）；在一般情況下，引進(jìn)的國外材料（原材料焊接材料）及施工工程標(biāo)準(zhǔn)，都是以中國國家標(biāo)準(zhǔn)為主，若國家標(biāo)準(zhǔn)滿足不了要求，則參考ASME標(biāo)準(zhǔn)，因為該標(biāo)準(zhǔn)是國際上最完整、最科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。按照ASME標(biāo)準(zhǔn)第IV卷焊接標(biāo)定，材料組別劃分，HastelloyC4、HasteI1oyC276為同類同組，組別號P-No44、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：SB-619采用ERC-276/EC-276焊接HastelloyC4以焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)來說，是沒有問題，況且ERC-276/EC-276含有W，能夠增強(qiáng)熔敷金屬的抗裂性。（2）人工培訓(xùn)A.人員素質(zhì)，我們將選擇曾經(jīng)施工過該種材質(zhì)的焊工，進(jìn)行恢復(fù)性的培訓(xùn)。B.訓(xùn)練思路，針對哈氏合金的特點，要求他們掌握哈氏合金特點，并與他們共同分析，焊接哈氏合金操作要領(lǐng)及回憶焊接施工時遇到問題。C.采用科學(xué)方法培訓(xùn)要求焊工進(jìn)行45°管對接焊口焊接、主要因為現(xiàn)場管道焊接位置是全方位，培訓(xùn)焊工即要達(dá)到目的、又要降低成本，根據(jù)ASME第IV卷焊接標(biāo)定之一焊接技能評定，采用45度管對接評定合格的焊工，在同樣材質(zhì)、焊接方法條件下，可以取得焊接所有位置的資格。(3)焊接工藝措施A.焊前準(zhǔn)備1.根據(jù)本裝置哈氏合金的規(guī)格為“1～6”，規(guī)定“2”以下采用TIG焊，“2”以上采用TIG（鎢極氬弧焊）+SMAW（手工電弧焊）。2.焊接環(huán)境的要求a.環(huán)境溫度不低于5℃。b.手弧焊時，風(fēng)速應(yīng)小于8m/s；氬弧焊風(fēng)速小于2m/s。c.相對濕度90％。d.無雨、雪天氣。當(dāng)環(huán)境條件不符合以上規(guī)定時，應(yīng)采取有效保護(hù)措施后施焊，(如搭棚等)3.焊材料的一般規(guī)定a.焊條（絲）保管、烘烤、發(fā)放和回收，應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)，并有詳細(xì)記錄，每次焊工領(lǐng)用必須用專責(zé)技術(shù)人員簽字的申請單及上一次焊接剩余的焊條頭，焊絲頭，保管員才發(fā)放燼條（絲），領(lǐng)用焊接材料的焊工必須持有的該材質(zhì)的資格證。b.焊條(絲)必須放置在專門地點，并單獨進(jìn)行該種類焊條烘烤，焊條使用前按焊條生產(chǎn)廠說明書進(jìn)行烘烤。c.烘好的焊條領(lǐng)出后應(yīng)放置在保溫筒中，如超過4小時不用，應(yīng)重新烘烤，但重烘次數(shù)不得超過兩次。d.焊絲使用前應(yīng)進(jìn)行清理。e.焊接用的保護(hù)氣體（氬氣）純度應(yīng)不低于99.96％。4.坡口型式尺寸，對于管對接V型坡口，坡口角度a=75±5，間隙2.5±0.5，鈍邊1mm左右（鎳流動性差，熔深淺特點）。5.施焊前將坡口及周圍表面的氧化皮、氧化膜、油脂、油污、涂層及顏料消除干凈，常用方法：機(jī)械打磨+丙酮擦洗、其中手工工具刨錘、鋼絲刷應(yīng)用不銹鋼制成，打磨焊縫宜用膠質(zhì)尼龍砂輪片，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂上白堊粉，或其它防粘污劑，以防焊接飛濺沾污焊接表面。6.組對a.定位：管子組對定位焊的焊接工藝應(yīng)與正式焊接工藝相同，若用氬弧焊進(jìn)行定位焊，則焊縫背面應(yīng)進(jìn)行充氬保護(hù)，定位焊點均勻分布，一般不少于2～3點，長度為10～15mm，高度2～4mm，正式焊接時，起焊點應(yīng)在兩定位焊縫之間。b.卡具要求：卡具組對和使用組對卡具，但不宜采用焊按在管子上組對卡具，卡具與管子接觸部分應(yīng)與管材成份相近，（或采用奧氏體不銹鋼即可），卡具的拆除應(yīng)用砂輪，不得用敲打，掰扭的方法，卡具拆除后應(yīng)修磨焊痕，并做滲透檢驗。B.焊接1.焊接工藝材質(zhì)規(guī)格焊縫層次焊接方法牌號直徑電流電壓HastelloyC4不限1填充金屬TIGERC-276ф1.6～2.090～10014～15不限2填充金屬SMAWEC-276ф3.5110～12022～24注：焊接材料按設(shè)計選擇，若無規(guī)定可參考上述列表2.背面充氬，凡是底層用TIG焊接時，一律采用通氬保護(hù)，氬氣流量為6～10L/M。3.焊接技術(shù)措施a.應(yīng)采用小線能量焊接，盡量保持電弧電壓的穩(wěn)定,并采用短電弧、不擺動或小擺動的操作方法。b.多層焊時，應(yīng)符合以下規(guī)定：Ⅰ.底層焊道完成后,應(yīng)用放大鏡檢查,檢查焊道表面,然后用滲透方法進(jìn)行檢驗。Ⅱ.層間溫度應(yīng)控制在60℃以下,可以采用水冷卻方法控制層間溫度,(a、b兩措施，主要針對防止焊接過熱采取的措施)。Ⅲ.每一焊道完成后均應(yīng)徹底清除焊道表面的熔渣，并消除各種表面缺陷。C.弧坑處理：在焊接中應(yīng)確保引弧與收弧處的質(zhì)量，收弧時應(yīng)將弧坑填滿，以防弧坑裂紋，每一段焊縫接頭應(yīng)回一小段，然后沿焊接方向前進(jìn)，并用砂輪磨去弧坑，缺陷且將弧坑修磨平整。d.焊接完畢后，必須及時將焊縫表面的熔渣及周圍的飛濺物和防飛濺涂料清理干凈。(4).焊接檢查A.外觀檢查：焊接完畢后,首先應(yīng)對焊縫進(jìn)行外觀檢查,檢查標(biāo)準(zhǔn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可。B.無損探傷：探傷數(shù)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照設(shè)計規(guī)定執(zhí)行,若設(shè)計無規(guī)定時,應(yīng)執(zhí)行下列規(guī)定。a.對接焊縫表面進(jìn)行100%滲透檢驗；b.角焊縫的表面進(jìn)行100%滲透檢驗；c.對接焊縫應(yīng)100%射線探傷，II級合格。以上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為JB4730-94。(5).焊縫返修A.返修程序：判明缺陷性質(zhì)、位置、大小消除缺陷方法、修整破口、滲透項目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)焊接合格焊工、相同工藝制定措施焊縫檢驗分析原因合格不合格，超次返修下一步B.缺陷消除應(yīng)采用砂輪打磨或其它機(jī)械切削方法，并修整成適合補(bǔ)焊的形狀，經(jīng)滲透檢驗確認(rèn)缺陷已消除方可補(bǔ)焊。C.返修宜用鎢極氬弧焊（線能量小，減少過熱），并應(yīng)采用原焊接工藝進(jìn)行焊接。D.返修部位應(yīng)按原探傷方法進(jìn)行檢驗，其質(zhì)量要求與原焊縫相同。E.同一部位返修次數(shù)不超過二次，超次返修應(yīng)制訂嚴(yán)格措施，由項目技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。2.0Cr18Ni12Mo2Ti焊接工藝技術(shù)措施2.1焊接工藝措施（1）焊前準(zhǔn)備A.根據(jù)本裝置0Cr18Ni12Mo2Ti的規(guī)格，“規(guī)定2”以下采用TIG焊，“2以上”采用TIG（鎢極氬弧焊）十SMAW（手工電弧焊）。B.焊接環(huán)境的要求a.環(huán)境溫度不低于5℃。b.手弧焊時，風(fēng)速應(yīng)小于8m/s；氬弧焊風(fēng)速小于2m/s。c.相對濕度90％。d.無雨、雪天氣。當(dāng)環(huán)境條件不符合以上規(guī)定時，應(yīng)采取有效保護(hù)措施后施焊，(如搭棚等)。C.焊接材料的一般規(guī)定a.焊條（絲）保管、烘烤、發(fā)放和回收，應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)，并有詳細(xì)記錄，每次焊工領(lǐng)用必須用專責(zé)技術(shù)人員簽字的申請單及上一次焊接剩余的焊條頭，焊絲頭，保管員才發(fā)放燼條（絲），領(lǐng)用焊接材料的焊工必須持有的該材質(zhì)的資格證。b.焊條(絲)必須放置在專門地點，并單獨進(jìn)行該種類焊條烘烤，焊條使用前按焊條生產(chǎn)廠說明書進(jìn)行烘烤。c.烘好的焊條領(lǐng)出后應(yīng)放置在保溫筒中，如超過4小時不用，應(yīng)重新烘烤，但重烘次數(shù)不得超過兩次。d.焊絲使用前應(yīng)進(jìn)行清理。e.焊接用的保護(hù)氣體（氬氣）純度應(yīng)不低于99.96％。D.坡口型式尺寸，對于管對接V型坡口，坡口角度a=75±5，間隙2.5±0.5，鈍邊1mm左右。E.施焊前將坡口及周圍表面的氧化皮、氧化膜、油脂、油污、涂層及顏料消除干凈，常用方法：機(jī)械打磨+丙酮擦洗、其中手工工具刨錘、鋼絲刷應(yīng)用不銹鋼制成，打磨焊縫宜用膠質(zhì)尼龍砂輪片，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂上白堊粉，或其它防粘污劑，以防焊接飛濺沾污焊接表面。F.組對a.定位：管子組對定位焊的焊接工藝應(yīng)與正式焊接工藝相同，若用氬弧焊進(jìn)行定位焊，則焊縫背面應(yīng)進(jìn)行充氬保護(hù)，定位焊點均勻分布，一般不少于2～3點，長度為10～15mm，高度2～4mm，正式焊接時，起焊點應(yīng)在兩定位焊縫之間。b.卡具要求：卡具組對和使用組對卡具，但不宜采用焊按在管子上組對卡具，卡具與管子接觸部分應(yīng)與管材成份相近，（或采用奧氏體不銹鋼即可），卡具的拆除應(yīng)用砂輪，不得用敲打，掰扭的方法，卡具拆除后應(yīng)修磨焊痕，并做滲透檢驗。(2).焊接A.焊接工藝材質(zhì)規(guī)格焊縫層次焊接方法牌號直徑電流電壓0Cr18Ni12Mo2Ti不限1填充金屬TIGER-316Lф1.6～2.090～10014～15不限2填充金屬SMAWE-316Lф3.5110～12022～24注：焊接材料按設(shè)計選擇，若無規(guī)定可參考上述列表B.背面充氬，凡是底層用TIG焊接時，一律采用通氬保護(hù)，氬氣流量為6～10L/M。C.焊接技術(shù)措施a.應(yīng)采用小線能量焊接，盡量保持電弧電壓的穩(wěn)定,并采用短電弧﹑不擺動或小擺動的操作方法。b.多層焊時，應(yīng)符合以下規(guī)定：Ⅰ.底層焊道完成后,應(yīng)用放大鏡檢查,檢查焊道表面,然后用滲透方法進(jìn)行檢驗。Ⅱ.層間溫度應(yīng)控制在100℃以下。C.弧坑處理：在焊接中應(yīng)確保引弧與收弧處的質(zhì)量，收弧時應(yīng)將弧坑填滿，以防弧坑裂紋，每一段焊縫接頭應(yīng)回一小段，然后沿焊接方向前進(jìn)，并用砂輪磨去弧坑，缺陷且將弧坑修磨平整。d.焊接完畢后，必須及時將焊縫表面的熔渣及周圍的飛濺物和防飛濺涂料清理干凈。2.2焊接檢查(1).外觀檢查：焊接完畢后,首先應(yīng)對焊縫進(jìn)行外觀檢查,檢查標(biāo)準(zhǔn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可。B.無損探傷：探傷數(shù)量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照設(shè)計規(guī)定執(zhí)行,若設(shè)計無規(guī)定時,應(yīng)執(zhí)行下列規(guī)定。a.對接焊縫表面進(jìn)行100%滲透檢驗；b.角焊縫的表面進(jìn)行100%滲透檢驗；c.對接焊縫應(yīng)100%射線探傷，II級合格。以上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為JB4730-94。2.3焊縫返修(1).返修程序：判明缺陷性質(zhì)、位置、大小消除缺陷方法、修整破口、滲透項目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)焊接合格焊工、相同工藝制定措施焊縫檢驗分析原因合格不合格，超次返修下一步(2).缺陷消除應(yīng)采用砂輪打磨或其它機(jī)械切削方法，并修整成適合補(bǔ)焊的形狀，經(jīng)滲透檢驗確認(rèn)缺陷已消除方可補(bǔ)焊。C.返修宜用鎢極氬弧焊（線能量小，減少過熱），并應(yīng)采用原焊接工藝進(jìn)行焊接。D.返修部位應(yīng)按原探傷方法進(jìn)行檢驗，其質(zhì)量要求與原焊縫相同。同一部位返修次數(shù)不超過二次，超次返修應(yīng)制訂嚴(yán)格措施，由項目技術(shù)總負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。3.潔凈試車施工技術(shù)措施3.1概況：招標(biāo)文件規(guī)定本裝置施工期為2000年月日至2001年月日，整個施工過程在冬季，給設(shè)備，工藝管道安裝，水壓強(qiáng)度試驗，水沖洗，單體試車造成很大難度，為了保證施工質(zhì)量，加快工程進(jìn)度，確保系統(tǒng)順利試車，特編制此施工措施。3.2保證工藝管道潔凈的施工措施（1）閥門水壓試驗合格后應(yīng)放凈積水，檢查閥體內(nèi)無遺留異雜物，再用塑料護(hù)帽，不干膠帶等封閉法蘭口，入庫待用。（2）管道在預(yù)制前應(yīng)對管子，管道附件采用敲打（不銹鋼用木錘），破布反復(fù)拖位，壓縮空氣吹掃等方法，清除內(nèi)部銹蝕，砂土等異物。（3）需切割的管子，切口處用挫刀，破布清除內(nèi)部氧化鐵，鐵屑等。所有焊縫采用氬電聯(lián)焊工藝，以此保證，管道系統(tǒng)內(nèi)部干凈。（4）預(yù)制完畢的管段，清理干凈后由質(zhì)量檢查員簽字確認(rèn)后用塑料護(hù)帽，不干膠帶等封閉敞開的管口、儀表接頭等。（5）從預(yù)制場地到安裝現(xiàn)場運輸過程中，采用吊、抬、拉等措施，嚴(yán)禁拖拉管段，確保封口完好。（6）現(xiàn)場安裝需要切割的活口，處理方法同3.2條規(guī)定。（7）管段安裝時拆除的封口材料應(yīng)由專人收集集中處理。（8）按施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計劃安排，液壓強(qiáng)度試驗時間在2001年月，為了防止凍裂管子、閥門及管道、附件，擬物料管線、焊口等用100％射探傷代替液壓強(qiáng)度試驗，所用工程管線射線探傷比例按規(guī)范執(zhí)行。如有漏點，在做泄漏性試驗時清除。（9）需要加臨時盲板的部位，盲板應(yīng)打磨干凈。3．3保證設(shè)備潔凈的施工措施（1）傳動設(shè)備安裝，找正合格后，應(yīng)進(jìn)行拆檢，清洗，清洗合格后，出人口法蘭等采用鍍鋅鐵皮封閉，單體試車前拆除。（2）靜止設(shè)備水壓試驗前進(jìn)行內(nèi)部檢查、清理并填寫“設(shè)備檢查封閉記錄”，試壓用封閉設(shè)備管口，儀表的盲法蘭，絲堵等，配管時拆除，不進(jìn)行強(qiáng)度試驗的設(shè)備內(nèi)部清掃合格后用塑料護(hù)帽，鐵皮把管口、儀表點封閉，配管時拆除。4.特殊施工方案4.1大型設(shè)備吊裝及地基處理措施160T、50T吊車行走站位路基處理措施：行車區(qū)域耐力要求不小于規(guī)定要求。拖車行走路基處理措施：部分較重的設(shè)備需要拖車運輸，其行車路基處理方法同吊車行走路線，需填加處理路面。4.2防雨、防風(fēng)措施管線、設(shè)備安裝要及時擰緊地腳螺栓或連接牢固，防止大風(fēng)的突然襲擊。大型設(shè)備吊裝，應(yīng)注意天氣的變化，遇到大風(fēng)(6級以上）時，應(yīng)停止吊裝作業(yè)。設(shè)備和管線安裝后要及時采取避雷接地措施，防止雷擊事故的發(fā)生。閥門試壓工作要在室內(nèi)進(jìn)行，試壓合格的閥門要存放在防護(hù)棚內(nèi)。場地周圍的排水系統(tǒng)要暢通，并與外界排水系統(tǒng)接通，以便雨季到來時能迅速排盡裝置內(nèi)的積水，做到雨停水消。露天料場應(yīng)有良好的排水系統(tǒng)，露天堆放材料、設(shè)備均應(yīng)做到“上蓋下墊”。4.3冬季施工措施由