钢结构工程焊接专项方案.docx

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钢结构工程焊接专项方案

桐洲监狱三监区钢结构大棚

焊接方案

一、工程概况

本工程位于桐洲监狱内，原AB门处。

因桐洲监狱改建，原AB门拆除，并在AB门处新建厂房，代替原旧三监区工艺房，该厂房采用平面桁架结构形式，建筑高度6m（本处为檐口高度），建筑面积：

1987.59m。

本工程结构安全等级为二级，设计使用年限为10年，结构重要性系数为1.0；建筑工程等级二级。

本工程屋面为0.5mm820型采钢板+75mm玻璃丝绵保温层（带钢丝网）。

墙面1.2m以下为200mm厚轻质砖墙1.2m以上为0.5mm900型彩钢板+75mm玻璃丝绵保温面（带钢丝网）

二、编制依据

1、《碳素结构钢》（GB700-2006）；

2、《通用冷弯开口型钢》（GB6723-2008）；

3、《碳钢焊条》（GB5117-1995）；

4、《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）；

5、《钢管结构技术规程》（CECS280:

2010）

6、《冷弯薄壁型钢结构技术规程》（GB50018-2002）；

7、《冷弯型钢技术条件》（GB6725-2008）；

8、《直缝电焊钢管》（GB/T13793—2008）；

9、《碳钢药芯焊丝》（GB10045-2001）；

三、焊接要求

1、组合H型钢的腹板与翼缘的焊接应采用自动埋弧焊机焊,且四道连接焊缝均应双面满焊,不得单面焊接。

2、组合H型钢因焊接产生的变形应以机械或火焰矫正调直。

3、焊缝质量等级：

连接板与H型钢的连接焊缝为全熔透坡口焊，质量等级为二级，其他为三级。

所有非施工图所示构件拼接用的对接焊缝质量应达到二级。

对于全熔透焊缝，可根据焊接规程的基本要求，结合焊缝质量等级、焊接工艺和焊接次序，确定坡口形式和尺寸。

四、材料

（1）本工程的钢材均采用Q235B，焊条采用E43系列。

（2）本工程的钢材除应符合《碳素结构钢》（GB700-2006）的规定而外，还应具有屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、冲击试验、冷弯试验和C、S、P含量的合格保证。

（3）本工程的钢管均为焊接钢管，檩条为冷弯薄壁C型钢，拉条为圆钢。

（4）本工程的构件连接均为现场手工焊，所选焊条除应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）规定而外，还应与主体金属强度相适应。

（5）主钢架用于焊接的构件板材均采用Q235-B（除注明外），其性能要求应满足《碳素结构钢》（GB700-2006）规定的力学性能和化学成份的要求.

（6）屋檩、墙檩、拉条、支撑、压型钢板及预埋锚栓采用Q235-A或Q235-B,其性能应符合《碳素结构钢》（GB700-2006）规定的力学性能和化学成份的要求.

（7）钢材必须具备出厂证明，并有抗拉强度、伸长率、屈服点、硫磷含量、含碳量和冷弯试验的合格保证。

（8）钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85,钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%,钢材应具有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

钢材的强度设计值见《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表3.4.1-4。

五、施工方法

本工程材料使用Q235B，根据设计指定的国标GB50661-2011、GB/T5117的规定及母材材质、结构形式及现场施工条件，确定现场安装焊接采用手工电弧焊。

1、工艺流程：

焊接技术交底→检查焊接材料是否合格→对口工艺检查→（焊前预热）→焊口点固→打底层焊接→填充盖面→焊工自检→工地级质量检验→质量验收评定

2、焊前准备：

能满足手工电弧焊需求的焊接设备（如：

ZX7型逆变电焊机），预计需要投入电焊机5台。

电焊机应具备电压稳定，电流调节灵活，绝缘性能好，工作性能可靠等基本条件，同时必须是经过工程部鉴定合格的。

使用的各种仪表及测量器具必须是经过计量单位检验合格的，并在规定的检验周期内使用。

担任焊接承重钢结构的焊工，应备有手锤、尖铲、钢丝刷和工具袋以及其它常用工具。

施工前，所有参加的施工人员由项目主管技术员开取焊接材料领用单，作为领用焊接材料的唯一依据；并接受技术及安全交底，并按制度双方签字；施工人员严格按技术措施的规定进行施工，不得任意更改。

焊件组对前，坡口及其边缘10～20mm内的油、漆、垢、锈等污物应清除干净；坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷，角焊缝的清理范围为焊脚高度K+10mm～20mm。

各类割口处表面的氧化熔渣、毛刺等消除干净，并将割口凹凸不平处修理平整。

焊缝布置要符合设计图纸规定，如无规定布置应合理，以保证焊缝质量，减小焊接应力，防止结构变形，填充金属量小，操作方便，改善劳动条件和适应探伤要求为原则。

焊件组对时，相邻的纵向焊缝应相互错开，错开值不小于100mm。

见下图：

各类部件连接处的接头形式和尺寸，应符合设计图纸的规定。

如设计无规定时，可按下列要求进行组对：

对接缝：

焊件厚度δ≤4mm可采取单面焊接，焊件厚度δ≤6mm时可采用双面焊，均可不开坡口。

但组对时必须留有1～2mm间隙，焊件厚度δ≥6mm时必须开坡口；以保证焊透。

搭接缝：

搭接部分要求接触良好、平整；搭接长度L应等于或大于五倍板厚，且不小于30mm。

如下图：

T型接头如下图：

角焊缝和相贯线焊缝相关节点的焊缝构造如图：

焊件组对时，应垫置牢固，防止在施焊过程中发生位移和变形。

各零部件在组装前应进行检查，当发现变形时，必须校正和调直后方可组装点固。

焊件对口应齐平，如有错口，其错口值不得超过下列规定：

一类焊缝：

10%的板厚且不大于2mm；

二类焊缝：

15%的板厚且不大于3mm；

三类焊缝：

20%的板厚且不大于4mm；

一、二、三类焊缝具体位置应按图纸设计要求进行施焊。

不同厚度焊件对口错位允许值按薄板计算；

局部错口超过上述规定，视其相差情况，将厚壁加工成单面或双面15°过渡坡，如下图：

对口局部间隙过大时，应修正至规定尺寸，不得在间隙内填塞金属物，亦不得采用多根焊条施焊。

3、焊材的管理

焊材应按焊材管理制度严格管理，强调如下：

（1）焊材要有齐全的材质证明，并经检查确认合格后方可入库。

（2）焊材应由专人发放，并作好发放记录。

4、焊接施工顺序原则

（1）、栓-焊混合节点中，梁的腹板应先栓翼缘板后焊，以便栓孔的对准和摩擦面的贴紧，确保栓接质量。

（2）、柱—梁节点焊接时一根梁的两端不得同时施焊作业。

（3）、柱—柱节点焊接时，钢柱的对称两翼缘板应由两名焊工同时焊接。

（4）、梁的焊接应先焊下翼缘，后焊上翼缘，以减少角变形。

（5）、整体焊接顺序

就整个钢结构框架而言，钢柱、H型钢柱、H型钢梁刚性接头焊接，应从整个结构的中部施焊，形成整体框架后向四周扩展续施。

4、焊接工艺要求

（1）施焊时允许的最低环境温度：

低碳钢：

-10℃；普低合金钢、低合金钢：

0℃

（2）焊接电流：

焊接位置

规格型号

横焊

仰焊

Φ2.5

70～75A

70～80A

Φ3.2

115～120A

90～105A

Φ4.0

140～145A

115～125A

5、焊接安装程序及一般规定

（1）、安装焊接程序（见下图）

（2）操作要求

1.不得在焊件表面随意引弧、试验电流或焊制临时物件。

2.结构组装时的点固焊，所用的材料、焊接工艺、预热温度和焊工规定等与正式施焊要求相同，长焊缝的点固间距一般为150～300mm，点固焊缝长度为30～50mm，厚度不小于4mm。

3.施焊时，要注意接头和收弧质量，收弧时应将弧坑填满，每道焊缝接头应相互错开，要注意防止层间缺陷的产生，在每层焊道焊接完毕后，应清理自检，确认合格后方可进行次层焊接。

4.型钢对接施焊顺序以防止变形、减少应力为原则，凡无加固板的焊缝均应采取双面焊为宜。

5.钢柱、钢梁和大型钢的对接焊缝，需采取双人或四人对称位置施焊。

并先焊腹板，后焊翼板。

单条焊缝长度超过300mm时，应采取分段退焊和间跳分段法。

焊第二层时应与第一层方向相反且各个接头相互错开。

翼板的对焊可用逆向分段法，翼板的角焊与腹板的施焊分段法相同，主厂房立柱翼板焊接方法应将腹板临时螺栓紧固，防止焊接变形。

立柱对口后，应将上柱头紧固，防止碰撞影响对口和焊接质量。

6.第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。

每道焊接层间温度应按规范规定控制在120～150℃内，温度太低时应重新预热，太高时应暂停焊接。

焊接时不得在坡口外的母材上打火引弧。

7.一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。

8.雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后方可施焊。

施焊现场环境温度低于0℃时，在始焊点附近100mm范围内采用火焰预热至30℃以上，方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。

9.碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验。

六、安装焊接的质量验收

1、外观检查

焊缝外观质量应符合下表规定：

焊缝外观质量允许偏差

焊缝质量

等级

检验项目

二级

三级

未焊满

≤0.2+0.02t,且≤1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度≤25mm

≤0.2+0.04t,且≤2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度≤25mm

根部收缩

≤0.2+0.02t,且≤1mm，长度不限

≤0.2+0.02t,且≤1mm，长度不限

咬边

≤0.05t,且≤0.5mm;连续长度≤100mm,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长

≤0.1t,且≤1.0,长度不限

裂纹

不允许

允许存在长度≤5mm的弧坑裂纹

弧坑裂纹

不允许

电弧擦伤

不允许

允许存在个别电弧擦伤

接头不良

缺口深度≤0.05t,且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处

缺口深度≤0.1t,且≤1.mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处

表面气孔

不允许

每50mm长度焊缝内允许直径≤0.4t且≤3mm气孔2个;孔距≥6倍孔径

表面夹渣

不允许

深≤0.2t长≤0.5t且≤20mm

焊缝尺寸允许偏差（㎜）

焊缝类型

项目

允许偏差

图例

一、二级

三级

对接焊缝

余高C

B＜20

0～3.0

0～3.5

B≥20

0～4.0

0～5.0

错边d

d＜0.1t

且≤2.0

d＜0.15t

且≤3.0

一般全焊透的对接与角接组合焊缝

hf≥（t/4）

且≤10

0～4

需经疲劳验算的全焊透的对接与角接组合焊缝

hf=（t/2）

且≤10

0～4

角焊缝和部分熔透的角接与对接组合焊缝

hf

hf≤6

0～1.5

hf＞6

0～3.0

余高C

hf≤6

0～1.5

hf＞6

0～3.0

注：

1hf＞8.0㎜的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0㎜，但总长度不得超过焊缝长度10%；

2焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。

2、无损检测

本工程安装焊缝为二级焊缝，按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）进行20％UT探伤，B类级合格。

3、焊缝返修

（1）、焊缝返修应由经验丰富的优秀焊工承担。

（2）、焊缝返修采用碳弧气刨清除缺陷。

确认彻底清除缺陷后，用砂轮机或直线磨光机清除渗碳层，然后进行补焊。

返修焊缝的焊接工艺同正常焊接。

（3）、焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。

七、焊接质量保证措施

焊接是钢结构施工中的特殊工序，必须自