国家体育场(鸟巢)钢结构焊接.ppt

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国家体育场（鸟巢）钢结构安装工程焊接技术综述焊接技术的应用成果：

焊接技术的应用成果：

国家体育场“鸟巢”工程简介国家体育场“鸟巢”工程是2008年北京奥运会主会场，承担奥运会开、闭幕式和田径、足球决赛等多项比赛任务。

工程于2003年12月24日开工建设，2008年6月竣工。

工程总建筑面积25.5万平方米，东西长280米，南北长333米，地下一层，地上七层，可容纳观众9.1万人。

国家体育场“鸟巢”钢结构工程简介国家体育场钢结构工程是奥运工程的突出代表，建筑造型独特新颖，顶面为双曲面马鞍型结构，最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m;屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m；箱形桁架结构形式，结构用钢总量约53000吨，涉及6个钢种，100国产；胡锦涛总书记在2007年10月1日视察时高度赞扬了钢结构焊接工程：

“钢结构成功卸载普写了中国建筑史上的光辉一页”。

美国时代周刊、英国泰晤士报对“鸟巢”分别评为2007年世界十大建筑之首。

国家体育场（鸟巢）钢结构工程具有十分强烈的吸引力和挑战性，特殊独到的重型钢构高空大跨度马鞍型设计造型，不仅使结构变为十分复杂，而且带来难以控制的应力应变状态，这是最复杂的钢结构工程，整个工程没有一颗螺丝和铆钉，100全焊钢结构，所有构件作用力全都由焊缝承担，作为影响结构体系安全运营的焊接工序质量要求之高是显而易见的，很显然、其专业排序为：

“一焊、二吊、三卸载”；真可谓：

“成也焊接、败也焊接”，令世人瞩目。

“一焊”：

具体内涵概括为：

“七大难关、十四项技术、一个质量优异的工程、八个鲜明特点”。

一、钢结构焊接工程七大难关一、钢结构焊接工程七大难关1、Q460E-Z35可焊性试验难关。

可焊性试验难关。

据查：

据查：

Q460E-Z35，110mm为全世界为全世界首次使用，无经验可借鉴；首次使用，无经验可借鉴；2、组建焊接铁军难关。

、组建焊接铁军难关。

3、复杂钢结构应力应变控制难关。

、复杂钢结构应力应变控制难关。

4、焊按工艺评定难关、焊按工艺评定难关。

5、低温焊接难关。

、低温焊接难关。

6、大面积推广仰焊技术难关。

、大面积推广仰焊技术难关。

7、“鸟巢鸟巢”钢结构焊接工程合拢难关。

钢结构焊接工程合拢难关。

二、二、“鸟巢鸟巢”十四大焊接技术十四大焊接技术

（一）

（一）Q460E-Z35Q460E-Z35焊接性试验研究新技术；焊接性试验研究新技术；

（二）大规模采用电加热预（后）热技术；

（二）大规模采用电加热预（后）热技术；（三）厚板采用（三）厚板采用SMAW-GMAW-FCAW-GSMAW-GMAW-FCAW-G复合新工艺技术；复合新工艺技术；（四）大面积采用仰焊技术；（四）大面积采用仰焊技术；（五）（五）GMAWGMAW、FCAW-GFCAW-G大流量防风技术；大流量防风技术；（六）钢结构低温焊接技术；（六）钢结构低温焊接技术；（七）铸钢和异种钢（七）铸钢和异种钢焊接技术；焊接技术；（八）防止冷、热裂纹技术；（八）防止冷、热裂纹技术；（九）层状撕裂防止和处理技术；（九）层状撕裂防止和处理技术；（十）特殊焊缝处理技术；（十）特殊焊缝处理技术；（十一）焊接机器人（十一）焊接机器人（FCAW-SSFCAW-SS）焊接技术的应用；焊接技术的应用；（十二）钢筋（十二）钢筋TT型焊接接头压力埋弧焊新工艺；型焊接接头压力埋弧焊新工艺；（十三）复杂钢结构应力应变控制技术；（十三）复杂钢结构应力应变控制技术；（十四）特殊钢结构合拢技术。

（十四）特殊钢结构合拢技术。

三、三、“鸟巢鸟巢”钢结构焊接工程最终结钢结构焊接工程最终结果果设计要求几乎全部焊缝为全熔透一级焊缝，焊缝的总长设计要求几乎全部焊缝为全熔透一级焊缝，焊缝的总长超过了超过了3131万米。

现场焊缝超过万米。

现场焊缝超过66万米（不含角焊缝），万米（不含角焊缝），100%100%超超声波探伤，一次合格率高达声波探伤，一次合格率高达99.5%99.5%以上，质量指标之好为全国以上，质量指标之好为全国之最。

之最。

最典型的是不同的三天三夜焊完的最典型的是不同的三天三夜焊完的400400多条合拢焊缝，在多条合拢焊缝，在高空焊接成功，一次合格率为高空焊接成功，一次合格率为99.9%99.9%。

为工程焊接界中最辉煌。

为工程焊接界中最辉煌的典范。

的典范。

据不完全统计，整个据不完全统计，整个“鸟巢鸟巢”所消耗的焊材所消耗的焊材21002100吨以上，吨以上，同样也是国内之最。

同样也是国内之最。

我们成功地破解了我们成功地破解了“鸟巢鸟巢”焊接难关，赢得了工程的最焊接难关，赢得了工程的最后胜利。

后胜利。

钢结构主结构合拢场面四、“鸟巢”钢结构焊接工程八大特点

（一）、国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程采用的14项焊接技术在理论和实践上都有建树和突破，基本复盖了建筑钢结构的全部焊接技术，代表了建筑钢结构焊接技术的发展趋势，为建筑钢结构焊接技术进步起到推动和促进的作用。

（二）、从实践角度提供了大量真实可靠的焊接数据。

分析和阐明了长期困扰工程技术人员的全面质量管理的问题，提出了10个管理要点、10个关键技术管理点，解决了管理同基础技术的有机结合、焊接工程中“一切以数据说话”的难题。

同时也提供了组建正规焊工队伍的成功经验，为焊接工程全面质量管理提供了有益的借鉴。

（三）、第一次以施工单位为主，以Q460E-Z35、新钢种焊接性试验研究为核心，分析和阐述了新钢种焊接性的创新点以及焊接新工艺，为建筑钢结构焊接工程采用类似新钢种提供了详细的技术参考资料，缩短了建筑钢结构行业大规模采用高强钢的时间。

（该项技术获得北京市科技进步二等奖）（四）、第一次正式提出控制建筑钢结构焊接工程的初始应力的观点，详细阐述了复杂钢结构控制应力应变的基本方法，简化了应力应变控制的理论分析，丰富和发展了建筑钢结构焊接应用技术基础理论。

（五）、第一次大规模的低温焊接试验，解决了建筑钢结构冬季施焊倍受关注的难题。

第一次提出-150C为建筑钢结构冬季施工的最低温度，编写了国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程的冬季施工方案，保证了国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程的工期；在理论和实践方面都有建树和突破，为我国钢结构焊接技术的修订提供了有力的技术支持。

（六）、第一次大规模采用仰焊技术而获得成功，解决了仰焊技术在建筑钢结构焊接工程中推广应用的基础理论和思想认识，树立了仰焊技术的工程典型，从理论和实践上确立了仰焊技术建筑钢结构行业的地位，使仰焊技术在建筑钢结构行业得到长足的进步和发展。

（七）、在控制冷裂纹、层状撕裂产生的同时，强调了复杂建筑钢结构焊接要防止热裂纹的产生。

同时提出了防止和处理的方法，率先明确了建筑钢结构焊接工程中主要防止热、冷、层状撕裂三大裂纹的观点。

（八）、记录和阐述了建筑钢结构合拢技术，第一次对建筑钢结构合拢及合拢焊缝进行定义，在理论上进行了深入浅出的分析，再一次丰富和发展了建筑钢结构应用技术理论。

2006年10月1日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛在到过长江三峡大坝工地之后，第一次亲临建筑工地视察工作，到工地看望“鸟巢”人；他满怀激情地说：

“同志们精心设计、精心施工、勇于创新，以顽强拼搏的精神和严谨科学的态度，攻克了一个又一个难关，取得了出色成绩。

特别是9月17号“鸟巢”主结构卸载成功，可以说是谱写了中国建筑史上的光辉一页，我向你们表示热烈的祝贺！

”