敦煌国际酒店钢结构焊接专项方案.pdf

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敦煌国际酒店钢结构工程
焊接专项方案
审批:
审核:
编制:
中建钢构有限公司
敦煌国际酒店项目经理部
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目录
1、编制依据.......................................................................................................1
、编制说明.................................................................................................1
、规范、规程及标准.................................................................................1
2、工程概况.......................................................................................................2
、工程总体概况.........................................................................................2
、钢结构焊接概况.....................................................................................3
3、焊接施工准备工作.......................................................................................4
、主要焊接工艺.........................................................................................4
、焊接设备选择.........................................................................................4
、焊接设备及工具.............................................................................4
、焊接检测设备.................................................................................6
、焊接材料的选择.....................................................................................6
4、焊接施工工艺...............................................................................................7
、焊接工艺流程.........................................................................................7
、焊前准备工作.........................................................................................8
、焊接温度的控制.....................................................................................8
、焊接顺序及方法.....................................................................................9
、焊接顺序原则.................................................................................9
、焊接顺序.........................................................................................9
、焊接方法.......................................................................................11
、焊接工艺评定.......................................................................................11
、焊接工艺评定的程序...................................................................11
、焊接工艺评定试件的选择...........................................................11
、焊接工艺评定参数参考表...........................................................12
、焊接防护措施.......................................................................................12
5、焊接质量控制措施.....................................................................................13
、焊前预热...............................................................................................13
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、后热与保温...........................................................................................14
、消氢处理...............................................................................................14
、焊接变形的控制...................................................................................14
、焊后处理...............................................................................................14
、焊接应力消除工艺...............................................................................15
、焊接质量检测.......................................................................................15
、焊接超声波检测流程...........................................................................15
、焊接注意事项.......................................................................................16
6、焊接现场安全保护措施.............................................................................16
、焊接吊笼...............................................................................................16
、焊接接火盆...........................................................................................17
、焊接安全操作要求...............................................................................18
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1、编制依据
、编制说明
本方案主要针对敦煌国际酒店项目钢结构现场焊接施工,依据工程实际情况
编制的焊接施工的技术指导性文件,本公司将在此基础上,落实相关制作及施工
工艺,并作为施工依据进行贯彻实施。
、规范、规程及标准
序号规范名称规范编号
1《钢结构设计规范》GB50017-2003
2《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
3《钢结构焊接规范》GB50661-2011
4《钢结构施工规范》GB50755-2012
5焊接与切割安全GB9448-1999
7气焊焊接工艺规程GB/T198672-2008
8碳钢焊条GB/T5117-2012
9碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001
10气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008
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2、工程概况
、工程总体概况
敦煌国际酒店位于敦煌市主城区东北方向s314省道阳关大道路段南侧。工
程由6栋互相独立的建筑组成,1#、2#、3#楼为酒店,4#楼为康体中心,5#楼为
能源中心,6#楼为职工宿舍。设计使用年限50年,6栋建筑基础类型全部为独
立基础;结构类型除5#楼为混凝土框架外其他建筑均为钢结构框架;地基基础
设计等级为乙级;建筑结构安全等级为二级;耐火等级地上二级,地下一级;抗
震等级:地上构件一般为四级,部分关键构件为三级,地下一层同地上一层。总
㎡,㎡。
名目内容
工程名称敦煌国际酒店
工程地点敦煌主城区东北方向
监理单位金昌市建设工程监理有限公司
设计单位中国建筑上海设计研究院有限公司
勘察单位甘肃水文地质工程地质勘察院
总包单位中国建筑第八工程局有限公司
效果图
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各酒店单体结构概况统计如下:

层数
结构高度
楼号名称结构类型基础类型备注
用途(m)
地下地上






建筑结构类型除5#楼为混凝土框架外,其余均为钢框架结构,钢柱主要为H
型钢柱和箱型柱,钢梁主要为H型钢梁和箱型梁。4#楼存在钢桁架安装。2#、3#、
4#、6#楼为钢筋桁架楼承板,建筑屋面均为金属屋面。
、钢结构焊接概况
现场焊接分为地面拼接焊接和高空安装焊接,主要有箱型构件与箱型构件对
接焊、H型构件与H型构件对接焊。钢结构主要材质为Q345B,最小板厚为6mm,
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最大板厚为30mm。主要焊接形式为横焊、平焊、立焊。
对本工程现场焊接的构件、部位、材质、板厚进行统计,焊接工况统计如下:
构件截面接头焊接
材质板厚/mm备注
形式形式形式位置
箱型板对接F、VQ345B6、8、10、12、14、16、18、20
梁6、、8、10、12、13、14、16、18、
H板对接F、VQ345B
20、22、24、26
桁架H板对接F、H、VQ345B8、10、14、18、20
备注:1、F-平焊,H-横焊,V-立焊;
3、焊接施工准备工作
、主要焊接工艺
针对本工程焊接特点,拟采用CO2气体保护焊为主要焊接设备、手工电弧焊
为辅的方法进行本工程焊接。运用包括CO2气体保护平焊、立焊厚板焊接在内的
多项先进焊接技术和一大批施工经验丰富的焊工,能够有效控制焊缝质量。
、焊接设备选择
、焊接设备及工具
1、立面网格钢结构、管桁架、屋面网格钢结构
等熔透对接焊接;
二氧化碳焊机2、钢柱与梁对接焊接;
3、桁架杆件对接焊接;
4、斜柱与预埋件连接板立焊位置焊接。
二氧化碳焊机
1、预埋件安装时定位焊接;
焊2、构件安装、校正时临时措施焊接;
交流弧焊机
接3、其它辅助焊接。
设
备
1、现场栓钉补焊;
栓钉焊机
2、需配备专用焊接电缆设置单独回路。
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二氧化碳焊枪1、二氧化碳焊枪与二氧化碳气体保护焊机配套使
用,可拆卸,施工方便。
2、二氧化碳流量计直观的反应CO2流量,便于控
制焊缝处保护气体强度。
二氧化碳流量计
二氧化碳流量计
碳弧气刨枪1、碳弧气刨枪用于焊缝修补,使用专用的空心碳
棒,正极反接使用。
碳弧气刨枪2、配合碳弧气刨枪使用,为碳弧气刨枪提供高压
空气。
焊空压机
接
工
具空压机
焊条烘箱1、可控温焊条烘箱能够根据需要提供多种烘培温
度,保证焊接质量。
2、专人值守,焊条领用必须进行登记。
3、便携式焊条保温筒用于现场施焊时焊条保温,
焊条烘箱能够持续保温四小时。
焊条保温筒
焊条保温筒
1、通过氧气、乙炔压力表将气瓶内氧气、乙炔
氧气乙炔压力表
释放,反应安全压力、正常使用压力等,便于操作时
灵活控制。
2、通过割枪调节氧气、乙炔混合气体火焰大小,
氧气、乙炔压力表
再配备各种规格割炬进行钢板切割,用于连接板现场
氧乙炔割枪下料、焊缝坡口处理、安装措施板割除。
氧—炔割枪
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、焊接检测设备
厚板焊接时检测预热温度、层间温度、后
红外线测温仪
热温度、保温温度等。
焊接完后进行焊高、焊脚、弧坑等自检工
焊缝量规
具。
焊
接
检工序验收时进行抽检项目检查的成套工具
焊缝检测套
。
测
设
备
焊缝
1、焊接完毕,自检合格后24小时进行内部
缺陷无损探伤专业仪器。
超声波探伤仪
2、由有相应资质证书的专业人员进行操
作。
焊接完毕后24小时内进行外观表面裂纹及
磁粉探伤仪
细微缺陷探伤。
、焊接材料的选择
在确保焊接结构安全、可靠的前提下,根据钢材的化学成分、机械性能、板
厚、接头形式、和技术经济效益等,择优选用焊接材料。
本工程主要材质为Q235B和Q345B,选择ER50-6实心焊丝,Φ=。
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4、焊接施工工艺
、焊接工艺流程
施工准备
操作平台、防风棚及
防护架就位
焊前检查:
1、气候条件
2、焊前测量结果
3、坡口几何尺寸焊前准备
4、焊机、焊接工具
5、安全防护
6、二氧化碳气路坡口清理、检查衬
7、防火措施板、引弧板、熄弧板
预热
定位焊
根部打底
过程中检查:
1、焊接电流、电压
2、焊道清理
3、层间温度填充焊接
缺
4、气体流量、压力、纯度陷
5、送丝速度及稳定性修
6、焊道宽度面层焊接补
7、焊接速度
按规定后热
按规定保温
焊接外观检查合格No
填写外观检查表Yes
打磨探伤区域
超声波探伤合格No
填写正式报告Yes
工序交接
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、焊前准备工作
(1)、焊接条件
①下雨时露天不允许进行焊接施工,如必须施工,则必须进行防雨防护;
②厚板焊接施工时,需对焊口两侧区域进行预热,
上,且不小于100mm。当外界温度低于常温时,应提高预热温度15~25℃;
③若焊缝区空气湿度大于90%,应采取加热除湿处理;
④焊缝表面干净,无浮锈,无油漆。
(2)、焊接环境
①焊接作业区域搭设焊接防护棚,进行防雨、防风处理;
②采用手工电弧焊作业(风力大于3m/s)和CO2气体保护焊(风力大于2m/s)
作业时,未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊作业。
(3)、焊前清理
正式施焊前应清除定位焊焊渣、飞溅等污物。定位焊点与收弧处必须用角向
磨光机修磨成缓坡状且确认无未熔合、收缩孔等缺陷。
(4)、电流调试
手工电弧焊:不得在母材和组对的坡口内进行引弧,应在试弧板上分别做短
弧、长弧、正常弧长试焊,并核对极性。
CO2保护焊:在试弧板上分别做焊接电流和电压、收弧电流和收弧电压对比
调试。
(5)、气体检验
核定气体流量、送气时间、滞后时间、确认气路无阻滞、无泄露。
(6)、焊接材料
本工程钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材,均应有质量合格证书,
施工现场设置专门的焊材存储场所,分类保管。领用人员领取时需核对焊材的质
量合格证、牌号、规格。本工程的焊条使用前均需要进行烘干处理。
、焊接温度的控制
焊前预热及层间温度的保持宜采用火焰加热器等加热,并采用专用的测温仪
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器测量,预热的加热区域应在焊接坡口两侧,
倍以上,且不小于100mm,预热温度宜在焊件反面测量,测温点应在离电弧经
过前的焊接点各方向不小于75mm。
、焊接顺序及方法
、焊接顺序原则
同一截面的焊缝尽量同步同时焊接,不同步焊接会造成构件截面内热量不均
而产生变形。
对称焊接可以使构件在焊接过程中的升温与降温都是对称均匀的,构件的收
缩也是对称均匀的,从而很好的控制构件的整体变形。
分步骤焊接时,先焊长度较长、填充量较大的焊缝,后焊长度较短、填充量
较小的焊缝。
、焊接顺序
钢板焊接熔敷金属量大,焊接收缩变形产生的焊接应力对结构质量将造成不
利因素,因此控制焊接应力、防止钢板在焊接时的冷裂纹及层状撕裂,将是主要
的技术重点,在焊接施工前必须制定出合理的焊接顺序及方法,并严格按照制定
的焊接顺序和方法进行现场焊接作业。
焊接顺序和方法
对接焊接构件类型构件焊接顺序示意图备注
1、先安排两名焊工匀速、
同步、对称进行箱型构件两对边
的焊接;
箱型构件
2、然后两名焊工对称进行
箱型构件另外两对边的焊接,焊
接完成后割除全部连接耳板。
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①
1、先安排两名焊工匀速、
②同步进行H型钢构件翼缘焊接;
H型构件
2、最后焊接腹板,焊接完
成后割除全部连接耳板。
①
钢桁架拼装焊接顺序
钢桁架在拼装胎架上拼装完成后,由中间往两端焊接。遵循先焊下弦杆再焊上弦杆后焊
腹杆,对称焊接。先焊主受力杆件,后焊次受力杆件”的原则,同时为避免应力集中,相邻
焊缝不能同时焊接
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、焊接方法
敦煌地区大风较多,当二氧化碳气体保护焊环境风力大于2m/s及手工焊环
境风力大于3m/s在未设防风棚或没有防风措施的施焊部位严禁进行二氧化碳气
体保护焊和手工电弧焊。并且,焊接作业区的相对湿度大于90%时不得进行施
焊作业。施焊过程中,若遇到短时大风雨雪时,施焊人员应立即采用3~4层石
棉布将焊缝紧裹,绑扎牢固后方能离开工作岗位,并在重新开焊之前将焊缝两侧
不小于150㎜处进行预热措施,然后方可进行焊接。配备红外线测温仪,来测试
控制焊接温度和缓冷温度。
采用薄层多道窄摆幅和分段退焊的焊接方法进行施焊,严格控制单道焊缝的
厚度和宽度,减少焊接热输入,以减小降低焊缝的机械性能因素,单道焊缝厚度
应不大于5mm、摆动宽度不大于20mm。
、焊接工艺评定
、焊接工艺评定的程序
序号焊接工艺评定程序
1由技术员提出焊接工艺评定任务书(焊接方法、试验项目和标准)。
2焊接责任工程师审核任务书并拟定焊接工艺评定指导书(焊接工艺规范参数)。
3焊接责任工程师依据相关国家标准,监督试件施焊及试件的检验、测试等工作。
焊接试验室责任人负责评定送检试样的工作,并汇总评定检验结果,提出焊接
4
工艺评定报告。
焊接工艺评定报告经焊接责任工程师审核,企业技术总负责人批准后,正式作
5
为编制指导生产的焊接工艺的可靠依据。
焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态;钢材、焊材必须符合相应
6
标准,试件应由本企业持有合格证书技术熟练的焊工施焊。
、焊接工艺评定试件的选择
根据《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)规定,选择板厚20mm的试件进行
焊接工艺评定可覆盖本标段全部规格的适用板厚。分析数据如下表:
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试件规格评定合格试件工程适用厚度范围覆盖本标段适用板厚
材质
(mm)厚度t(mm)板厚最小值板厚最大值(mm)
6、、8、10、12、
Q345B20≤2532t13、14、16、18、20、
22、24、26
、焊接工艺评定参数参考表
CO2气体保护焊(平焊)参数参考表
电弧层间
位焊接电焊丝伸出气体流量焊丝层厚
电压温度焊条型号
置流(A)长度(L/min)极性(mm)
(V)(℃)
首28~200~
20~2520~25阳6~7-----
层36280
中
28~200~100~ER50-6
间2020~25阳5~6

层
面28~200~100~
2020~25阳5~6
层36280150
送丝速度:5~:1000mm²
CO2气体保护焊(横、立焊)参数参考表
电弧层间
焊接电焊丝伸出气体流量焊丝层厚
位置电压温度焊条型号
流(A)长度(L/min)极性(mm)
(V)(℃)
22~140~
首层20~2520~25阳6~7-----
24180
中间22~140~100~ER50-6
2020~25阳5~6

22~140~100~
面层2020~25阳5~6
24180150
送丝速度:5~:1000mm2
、焊接防护措施
钢板焊接施工时,为了保证焊接作业在良好的作业环境下进行,保证焊接质
量,应在焊接施工部位采用脚手架搭设焊接防护棚(如下图所示),以防止风、
雨等的侵袭。
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焊接防风棚模拟图焊接防风棚实例图
防风棚立面图防风棚顶视图
根据现场分栋分区以及焊工人数配备情况,1#楼共设置防风棚5个,2#楼
25个,3#楼20个,4#10个,5#楼5个,6#楼15个,共计80个防风棚。
5、焊接质量控制措施
、焊前预热
根据《钢结构焊接规范》GB50661-2011,本工程钢材焊接前应进行适当预热,
预热温度为40℃左右。
预热的加热区域应在焊接坡口两侧,
上,且不小于100mm;预热温度在焊件反面测量,测温点应在离电弧经过前的焊
接点各方向不小于75mm处;预热热源采用氧──乙炔中性火焰加热。
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、后热与保温
焊接完成后,应对焊缝进行必要的火焰加热,火焰加热应均匀,同时作好温
度监测,控制温度250-300℃,并用保温棉覆盖予以缓冷;
、消氢处理
消氢处理的温度一般为300~350℃,保温2~6h后冷却。消氢处理的主要目
的是使焊缝金属中的扩散氢迅速逸出,降低焊缝及热影响区的含氢量,防止产生
裂纹。
消氢热处理的温度采用火焰加热法保持,覆盖保温棉进行保温。并采用专门
的测温仪器进行测量。
、焊接变形的控制
序号焊接变形控制
1下料、装配时,根据制造工艺要求,预留焊接收缩余量,预置焊接反变形。
2在得到符合要求的焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸。
3装配前,矫正每一构件的变形,保证装配符合装配公差表的要求。
使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、隔板及撑杆等刚性固定来控制焊后变
4
形。
5在同一构件上焊接时,应尽可能采用热量分散,对称分布的方式施焊。
6采用多层多道焊代替单层焊。
双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中性轴
7
对称焊接顺序。
对于长构件的扭曲,不靠提高板材平整度和构件组装精度,使坡口角度和间隙
8准确,电弧指向或对中准确,使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值鱼构件长度方
向一致。
9在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时,要选择合理的焊接顺序。
、焊后处理
序号焊后处理
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焊接作业完成后,清理焊缝表面的熔碴和金属飞溅物,焊工自行检查焊缝外观
1质量;如不符合要求,应焊补或打磨,修补后的焊缝应光滑圆顺,不影响原焊缝外
观质量要求。
重要构件或重要节点焊缝,焊工自行检查焊缝外观合格后,在焊缝附近打上焊
2
工的钢印。
3外露钢构件对接接头,应磨平焊缝余高,达到与被焊材料同样的光洁度。
、焊接应力消除工艺
应力消除工艺有很多种类,主要常用的有机械消应力法、火焰消应力法、爆
炸