北京某体育场钢结构现场安装焊接工艺方案.docx

体育场钢结构现场安装焊接工艺方案1 范围本焊接工艺适用于****体育场钢结构安装全过程的焊接2 编制依据设计施工图纸总包初步的安装方案GB50205-2001《钢结构工程施工验收规范》JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规程》3 定义本文件使用下列缩写SMAW-手工焊条电弧焊GMAW实芯焊丝CO2气体保护半自动焊FCAW-G药芯焊丝CO2气体保护半自动焊F-平焊H-横焊V-立焊O-仰焊4 本工程钢结构焊接概况1. 主要材料钢板的最大厚度100mm当钢板厚度^34mm时，采用Q345钢材；当钢板厚度 N36mm时，采用Q345GJ钢材；少量厚钢板采用Q460、S460ML钢材局部采用铸 钢件厚度分布：•组合钢柱除少量棱形柱底部和顶部为90〜100mm，其余为50〜80mm，另外两根 方形斜柱板厚绝大多数为30、25、20mm•桁架上弦杆个别段为50mm夕卜，其余均在40mm以下，大多数为30、25、20mm•桁架下弦杆个别段为50、42mm夕卜，其余绝大多数为20mm•腹杆为20、14、10mm，多数为10mm•次结构板厚最大36mm，绝大部分为20mm以下屋顶主结构均为箱型截面，上弦杆截面基本为1000mmX 1000mm，下弦杆截面基本为800mmX 800mm，腹杆截面基本为600mmX 600mm,腹杆与上下弦杆相贯，屋顶 矢高12.000m。

竖向由24根组合钢结构柱支撑，每根组合钢结构柱由两根1200mmX 1200mm箱型钢柱和一根菱形钢柱组成，荷载通过它传递至基础立面次结构截面基 本为1200mmX 1000mm，顶面次结构截面基本为1000mm X 1000mm o2. 焊缝类型本工程现场安装焊缝绝大部分为板对接焊缝，焊接位置有平焊俯位、立焊位置、 仰焊位置、横焊位置等5 主要焊接方法根据本工程的特点，现场安装焊接主要采用半自动实芯焊丝CO2气体保护焊、半 自动药芯焊丝CO2气体保护焊、手工焊条电弧焊根据构件安装的焊缝位置，选择不同的焊接方法，一般平焊、横焊、立焊采用药 芯焊丝CO2气体保护焊，仰焊位置、焊接量不大的焊缝以及箱体内焊接的焊缝等焊接 空间少、焊接位置较复杂的焊缝采用手工焊条焊接板厚大于40mm的焊缝采用半自动药芯焊丝CO2气体保护焊6 典型焊缝的焊接6.1立柱焊缝6.1.1焊缝坡口型式根据安装方案，结构柱为多段现场安装棱形柱板厚大部分为50-80mm方形柱 板厚大部分为20、25、30焊缝坡口尺寸按如下型式：焊接位置为横焊位置由于主结构柱在开始安装时，无其它构件拘束，其焊缝承受的应力主要为压应力， 焊缝焊接后可以有一定的自由受缩，其焊缝残余应力相对较小。

6.1.2焊接工艺参数因此，在焊接方形柱时，焊缝不作预热处理（气温低于5°C时应预热）焊接采用 CO2实芯焊丝保护焊焊材ER50-6，规格@1.2,焊接参数如下：焊层方法焊材规格电流电压电流类型/极焊接速焊丝伸出长气体流AV性度mm/min度量L/min1-3GMAW01.2200~24024~27DC/+250〜3002520-304-12GMAW01.2220~26026~30DC/+200〜2502020-3013-15GMAW01.2220~26026~30DC/+200~2501520-30棱形柱的板厚较大，焊前预热温度为120-150°C，预热范围为焊缝两侧150mm范 围内预热采用远红外线加热器加热，红外线温度测量仪测量钢材表面加热温度加 热到规定温度后用泡沫压型板保温焊接采用药芯焊丝CO2气体保护半自动焊，焊材为E501T-1焊接工艺参数如下:焊层方法焊材规格电流A电压V电流类型/ 极性焊接速度mm/min焊丝伸出 长度气体流 量L/min1-3FCAW-G01.2200~24024~27DC/+250~3002520-304-6FCAW-G01.2220~26026~30DC/+200~2502020-307-8FCAW-G01.2220~26026~30DC/+200~2501520-306.1.3焊接措施由于安装焊缝在高空作业，必须搭设适于焊工操作的焊接平台。

平台必须可供四 名焊工同时焊接操作，并承载四台CO2焊接接送丝机构焊接平台支撑结构钢柱焊接平台支撑结构用L160*12角钢，材质Q235；先在柱子上贴焊一块厚12的Q345板，支 撑与贴板焊接在平台四周绑扎帆布以防大风影响焊接焊接时由四名焊接同时对称焊接，其中两对面焊工焊接方向相同6.2弦杆焊缝焊接6.2.1坡口型式上弦杆尺寸大部为1000*1000*30 （25, 20）,下弦杆基本为800*800*2060*50弦杆对接坡口采用单面V型，背面加衬垫其中外开坡口（腹板和上翼板）背面加 钢衬垫，内开坡口（下翼板）背面加陶瓷垫如图采用实芯焊丝CO2气体保护焊，焊材为ER50-6两腹板为立焊，上、下翼板为平 焊焊层方法焊材规格电流A电压V电流类型/极 性焊接速 度mm/min焊丝伸出长 度气体流 量L/min立焊GMAW01.2160〜18024~27DC/+1250〜3002520-30平焊GMAW01.2220~26026~30DC/+200〜2502020-30焊接措施弦杆上翼板预留一人孔，腹板焊接完毕后，在箱体内焊接下翼板，下翼板坡口向内开，背面贴陶瓷衬垫下翼板焊接完毕并检验合格后，盖上翼板人孔盖板。

如图弦杆的钢平台可以根据安装需要，制作单个的平台或包括整个节点位置的焊接、 组装操作平台，可以实现弦杆、腹杆的组装、焊接操作6.3腹杆焊缝焊接6.3.1坡口型式腹杆基本尺寸为600*600，板厚大部分为10mm，部分板厚为10、14、20吊装过 程中组装的腹杆为般有一定角度的倾斜，同时由于腹杆尺寸较小，不方便在箱体内焊 接，其下翼坡口仍向外开，焊缝焊接处于仰焊位置6.3.2焊接工艺参数两侧腹板为立焊位置焊缝，采用实芯焊丝CO2气体保护焊；上翼板为平焊焊缝，采用实芯焊丝CO2气体保护焊；CO2焊丝为ER50-6，焊条为J507下翼板为仰焊位置 焊缝，采用手工焊条电弧焊立焊和平焊位置焊接参数：焊层方法焊材规格电流A电压V电流类型/极 性焊接速度mm/min焊丝伸出 长度气体流量L/min立焊GMAW01.2160~18024~27DC/+250〜3002020-30平焊GMAW01.2220〜26026〜30DC/+200〜2502020-30仰焊位置焊接参数:焊层方法焊材规格电流A电压V电流类 型/极性焊接速度mm/min热输入kJ/cm1SMAW0 3.290~10523~26DC/+120~140-2-6SMAW0 4.0140~16024~27DC/+140~160-工艺措施由于各腹板倾斜位置不同，其焊接平台安装位置、形状不同。

也可以通过整个节点搭设平台来保证整个节点的焊接操作两名焊工在两侧同时同方向焊接两侧腹板立焊缝6.4柱与铸钢件焊接6.4.1坡口型式坡口为对接焊缝，加工后坡口等效于加衬垫坡口对接焊缝一」6.4.2焊接工艺参数由于铸钢及柱脚厚度较厚，焊前应进行预热铸钢件及柱子板厚较大，焊前预热温度为150-180G预热范围为焊缝两侧300mm 范围内预热采用远红外线加热器加热，外线外温度测量仪测量钢材料加热温度外 面用泡沫压型板保温焊接采用药芯焊丝CO2气体保护半自动焊，焊材为E501T-1焊接工艺参数如下:焊层方法焊材规格电流A电压V电流类型/ 极性焊接速度mm/min焊丝伸出 长度气体流 量L/min1-3FCAW-G01.2200~24024~27DC/+250〜3002520-304-20FCAW-G01.2220~26026~30DC/+200〜2502020-3021-25FCAW-G01.2220~26026~30DC/+200~2501520-306.5柱与铸钢预埋件焊接6.5.1坡口型式该焊缝为角焊缝仰焊位置6.5.2焊接工艺参数由于柱脚较厚（100mm），焊前必须预热，焊前预热温度为150-180°C，预热范围 为焊缝两侧300mm范围内。

预热采用远红外线加热器加热，外线外温度测量仪测量钢材料加热温度外面用泡沫压型板保温焊接采用手工焊条电弧焊，焊材为J507焊条焊接工艺参数如下:焊层方法焊材规格电流A电压V电流类 型/极性焊接速度mm/min热输入kJ/cm1SMAW0 3.290〜10523~26DC/+120~140-2-4SMAW0 4.0140~16024~27DC/+140~160-焊后立即进行焊后热处理，热处理温度为580-620°C，加热范围为焊缝两侧300mm 范围内，升温速度不大于150C/小时，升到规定温度后保持恒温2小时后用泡沫板 进行保温，使温度缓慢下降，降温速度不大于150C/小时，直至构件温度低于300C 整个加温过程用红外线测温仪测量温度，控制整个加热过程7焊接平台用材统计7.1钢柱焊接用平台按施工方案的安装程序，其中第三阶段安装钢柱数量为12个，同时焊接至少需36 个钢柱焊接平台(不包括柱间支撑焊接用平台)平台数量钢材重量木板数量帆布数量单重(kg)总重(kg)单数(m2)总数(m2)单数(m2)总数(m2)36105037800207203612967.2弦杆、腹杆(节点)处焊接平台按吊装方案，弦杆一个阶段安装需焊接的节点数最多的有42个，每个节点至少有 两个上弦杆和二个下弦杆(多数为三个上弦杆和三个下弦杆接头)，弦杆焊接接头至少 有168个。

根据焊接顺序，一次可以焊接28个焊接接头，如平台需需留给检验、探伤 使用，应至少增加28个平台，即弦杆钢平台总数至少为58个如按整个节点制作平 台，则就保证至少28个节点的焊接、检验操作节点的操作平台分上弦和下弦两层平台数量钢材重量木板数量帆布数量单重(kg)总重(kg)单数(m2)总数(m2)单数(m2)总数(m2)28X21400784003016807039208 焊接工艺评定8.1焊接工艺评定。