钢结构焊接专项方案

第一章 总则

1.1 编制目的

为更好的指导钢结构焊接施工工作，对钢结构焊接的施工过程和质量进行有效的监督和控制，保证工程质量合格，以设计院提供的设计图纸为依据，参考本公司以往在类似工程的施工经验，结合本工程的实际情况及特点，制定此专项方案。

1.2 编制依据

《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2001

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88 本工程现有的设计图纸 1.3 工程概况

三门金鳞体育中心主体育场工程位于浙江省台州市三门县滨海新城规划区内，由主体育场外场、主体育场内场及地下车库组成，其中主体育场外场总建筑面积33007m2，固定坐席25041座，运动场地面积约18696平方米，采用框架/钢结构；主体育场内场及地下车库建筑面积20319m2，采用框架结构。本项目的主体育场屋盖采用四管空间桁架结构，节点形式为直接相贯焊。体育场屋盖分别建于东、西看台之上，且东西、南北相对称。

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1.4 焊接作业流程

施工准备 焊前检查： 1、气候条件 2、焊前测量结果 3、坡口几何尺寸 4、焊机、焊接工具 5、安全防护 6、二氧化碳气体 7、防火措施 操作平台，防风棚及防护架就位 焊前准备 坡口清理、检查衬板、引弧板、熄弧板 预热 定位焊 过程中检查： 焊接电流、电压 焊接清理 层间温度 气体流量、压力、纯度 送丝速度及稳定性 焊道宽度 焊接速度 根部打底 填充焊接 面层焊接 按规定后热 按规定保温 焊接外观检查 填写外观检查表 打磨探伤区域 超声波探伤 填写正式报告 工序交接 YES 缺陷修补 合 格 NO YES 合 格 NO 1.5劳动力计划

根据实物工程量，工期情况等特点，对钢结构部分进行分区安装工作，人员构成见下表。

工种 技术员 质检员 铆 工 电焊工 火 焊 起 重 测 量 辅助工 第2页

人数 1 1 30 20 8 5 2 20 1.6施工设备、检测工具及施工用料 1.6.1 主要施工用料计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 焊把线 砂轮片 砂轮片 蓬布 角钢 铁丝 接长导线 插件 安全吊篮 焊工面罩 其他施工用料 型号、规格 50mm2 φ150 φ100 L50×5 14# 80米 单位 米 片 片 m2 m 公斤 根 付 个 副 数量 6000 3000 2000 2000 800 100 30 72 10 40 备 注 铜芯 做防风棚用 1.6.2 主要检测工具

序号 1 2 3 名 称 温度计 超声波探伤仪 焊检尺 型号、规格 -20～100℃ 单位 支 台 把 数量 2 2 2 备 注 焊接环境监测 1.6.3主要施工机具表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名 称 硅整流焊机 逆变直流电焊机 焊条保温筒 角向磨光机 超声波探伤仪 超声波探伤仪 焊条烘干箱 焊条恒温箱 其他施工机具 型号、规格 ZX5-400D ZX7-400S Ф100 、Ф150 CTS-26 CTS-22 0～500℃ 0～500℃ 第3页

单位 台 台 个 台 台 台 台 台 数量 10 10 40 15 1 1 1 1 备注 焊接设备 焊条保温 焊条烘烤

1.7施工资料收集与整理

1)焊条烘干记录 2)焊条领用发放记录

3)环境监测记录 4)合格焊工登记表 5)无损检测委托、报告 6)焊接工艺评定记录等

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第二章 施工工艺及要求

2.1焊接顺序

为了最大限度减少焊接应力对结构产生的影响，焊接顺序采取“单杆双焊，双杆单焊”的原则，主桁架两侧同时对称施焊，焊接方向从中间向两边逐渐扩散开来。 2.2 焊前准备

2.2.1人员准备及要求：

1〕进行钢结构施工的所有作业人员必须经职业技能培训合格，取得焊工证，持证上岗。

2〕施工作业人员进场后，必须及时登记造册，并在进场作业前进行培训，培训合格后方可进行作业。

3〕项目部配置专门的钢结构工长，直接负责现场钢结构施工的生产安排和质量管理。 2.2.2措施准备：

1〕编制钢结构焊接专项方案，明确施工方法、工艺参数、质量标准。 2〕项目部管理人员根据焊接专项方案的要求，编制培训计划，组织相关人员参加培训。

3〕明确质量验收程序，贯彻执行三检制度。 2.2.3材料准备：

1〕材料管理：

a.焊条必须有质量合格证明，并且在有效期内方可使用。

b.现场设专用焊材存放室，并保持室内干燥、整洁，存放在室内的焊材，

必须按种类、型号、规格严格区分，并做好明显的标记，严禁乱堆乱放。

c.对于受潮、药皮褪色、脱落、焊芯有锈蚀的焊条不准使用。 2)焊条的烘烤和发放：

a.为防止焊条药皮因温度陡降或剧升而开裂，烘箱的升温与降温应缓慢，不允许往正处于高温的烘箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求并降至保温温度后方可取出使用。

b.从烘干箱内取出的焊条，应盛装在保温筒内，数量应根据实际施焊需

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要而定。

c.从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完，剩余焊条需重新烘烤。重

新烘烤次数不能超过两次。

3〕对焊条烘烤人员的要求：

a.焊条烘烤员应能区分不同型号、规格的焊条，熟悉各种焊条烘烤温度和恒温时间，熟练操作焊条烘烤设备。

b.每次烘烤焊条前，应在开包后认真检查焊条的型号是否正确，有无质

量问题，确认无误后，方可放入焊条烘箱中进行烘烤。

c.负责焊条的领取、发放和回收，并做好焊条发放和回收记录、烘烤记

录和环境监测记录。 2.2.4焊工交底

现场钢结构焊接前，必须对焊工和相关人员进行焊接技术交底。 1）焊工上岗必须持有有效的证件。

2〕为了让安装班组及时掌握钢结构焊接要求，我们以班组为单位，对全班焊工进行技术交底。焊接方面交底资料包括施工技术交底单和焊接专项方案等，让焊工掌握焊接要点和注意事项，并在班房张贴交底资料，让班员随时学习，掌握施工、焊接要点。 2.2.5坡口准备

对接焊缝坡口清理和检验：施焊前需用角向磨光机对坡口外表20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺、镀锌层等杂物清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

焊口组对应按设计图纸的要求进行。 2.2.6作业条件

焊接环境出现如下情况时，必须采用棚布遮挡，加热等措施，否则禁止施焊： 1〕风速：手工电弧焊大于8m/s。 2〕下雨、下雪、大雾时。 3〕空气相对湿度大于90%时。 4〕焊件温度低于-20℃。 2.3焊接操作工艺 2.3.1 预热及后热处理

预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的15倍以

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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处；当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行，预热温度确定方法如下： 序号 1 预热温度确定方法 根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时，应相应提高预热温度。 根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当2 提高预热温度。当其它条件不变时，使用超低氢型焊条打底预热温度可降低25℃～50℃。 3 2.3.2 引弧板、引出板、垫板要求 序号 1 2 要求 严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具； 不应在焊缝以外的母材上打火、引弧； T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置3 引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同 ，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板； 4 焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。不得用锤击敲落引弧板和引出板。 手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度5 应不小于6mm，非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。其引弧板和引出板宽度应大于80mm，长度宜为板厚的2倍且不小于100mm，厚度应不小于l0mm； 2.4焊接质量要求 2.4.1焊缝外观质量要求

根据焊接时热输人的大小确定预热温度。当其它条件不变时，热输入增大5kJ/cm,预热温度可降低25℃～50℃。 第7页

1〕焊工应在焊完后立即清理干净焊缝外表的焊渣、飞溅物；外观均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑。

2〕焊缝外表不得有裂纹、焊瘤等缺陷，二级焊缝不得有外表气孔、夹渣、飞溅、电弧擦伤、弧坑裂纹等缺陷。

3〕二、三级焊缝外观质量标准允许偏差如下表： 缺陷类型 未焊满 二级焊缝 ≤0.2+0.02t，且≤1.0 三级焊缝 ≤0.2+0.04t，且≤2.0 每100焊缝内缺陷总长≤25.0 ≤0.05t,且≤0.5；连续长度≤咬边 100，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长 弧坑裂纹 电弧擦伤 接头不良 每1000焊缝不应超过1处 外表夹渣 - 深≤0.1t, 长≤0.5t，且≤20 每50焊缝长度内允许直径≤外表气孔 - 0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径 注意：表内t为连接处较薄的板厚，表内单位为mm。 4〕焊缝外观尺寸允许偏差：

一、二级焊缝 对接焊缝余高C 焊缝宽度＜20：C=0～3.0 焊缝宽度≥20：C=0～4.0 对接焊缝错边d 角焊缝余高C 角焊缝焊脚尺寸h 2.4.2焊缝内部质量要求

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≤0.1t，且≤1.0，长度不限 - - 缺口深度0.05t,且≤0.5 允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹 允许存在个别电弧擦伤 缺口深度0.1t,且≤1.0 三级焊缝 焊缝宽度＜20：C=0～4.0 焊缝宽度≥20：C=0～5.0 d＜0.15t，且≤3.0 d＜0.15t，且≤2.0 焊角尺寸≤6：C=0-1.5 焊角尺寸＞6: C=0-3.0 焊角尺寸≤6：h=0-1.5 焊角尺寸＞6: h=0-3.0

1〕钢结构焊缝内部缺陷按照验收标准《钢结构工程施工质量验收标准》要求进行。所有二级焊缝按超声波B级进行20%检查，Ⅲ级合格。

2〕探伤比例的计数方法：对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。

3〕钢结构焊缝内部缺陷分级及探伤方法应符合国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345-89。

4〕碳素结构钢应焊缝冷却到环境温度，才能进行焊缝探伤检验。 2.4.3焊缝返修

焊缝返修采用与正式施焊相同的焊接工艺，并由合格的焊工担任。返修部位应按原焊缝规定方法进行复检，合格级别与原焊缝要求相同。焊缝同一部位的返修次数不宜超过3次，超过3次的返修应制定返修措施，并应经技术负责人批准后方可进行。

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第三章 焊接质量保证措施

3.1焊接质量控制内容 控制阶段 质量控制内容 母材和焊接材料确实认与必要复验 焊接部位的质量和合适的夹具 焊接前质量控制 焊接设备和仪器的正常运行情况 焊接标准的调整和必要的试验评定 焊工操作技术水平的考核 焊接工艺参数是否稳定 焊条、焊剂是否正常烘干 焊接中质量控制 焊接材料选择是否正确 焊接设备运行是否正常 焊接热处理是否及时 焊接外形尺寸、缺陷的目测 焊接后质量控制 焊接接头的质量检验 非破坏性试验 无损检测 强度及致密性试验 焊接区域的清除工作 3.2人员保证 本工程从事焊接作业的人员，从工序负责人到作业班长仍至具体操作的施焊技工、配合工以及负责对焊接接头进行无损检测的专业人员，均有相应资质人员，并且我们在工程开始前针对本工程项目实际情况组织相关技术人员开展针对性学习了解，保证相关人员明白工程的质量要求及施工时需注意事项。 3.3天气及其它施焊环境要求 序号 1 环境要求 焊接作业区风速：当手工电弧焊时超过8m/s、气保焊超过2m/s时第10页

应设防风棚或采取其它防护措施； 2 3 焊接作业区相对湿度不应大于90%； 当焊件外表潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施； 焊接作业区温度低于0℃时应将构件焊接区各方向大于或等于两倍4 钢材的厚度，且不少于100mm范围内的母材，加热到20℃以上方可施焊，且在焊接中均不低于20℃，作业环境应保证焊工不受环境低温的影响，同时对构件也采取必要的保温措施。 5 气候条件：雨天原则上停止焊接，风速2m/s以上不准焊接，一般情况下，为充分利用时间，减少气候影响，采用防雨和挡风措施。 3.4防风措施 序号 1 2 3 采用防风焊机。 在焊口周围用三防雨布围成栅栏防风。 局部防风装置用永久磁铁固定在焊缝两侧，两端可设置端板，以不影响焊接操作为原则，确定其间距。 防潮措施 3.5防潮措施 序号 1 2 3 4 5 防潮措施 焊接材料使用前必须保证其干燥，焊条在使用前必须进行烘焙； 焊条在使用时，必须使用焊条筒，当焊条领出四个小时后，需更换焊条； 焊接前对焊接位置附近100mm处进行烘烤，去除钢板外表水气； 焊缝需一次性完成； 当焊接作业区相对湿度大于90%时，禁止焊接施工。 3.6 焊缝检验的措施 3.6.1外观检查 序号 1 2 3 焊缝外观检查措施 所有焊缝需由焊接工长100％进行目视外观检查，并记录成表。 焊缝外表严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、焊穿、弧坑、气孔等缺陷。 对焊道尺寸，焊脚尺寸，焊喉进行检查。 第11页

序号 4 焊缝外观检查措施 焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》规定。 3.6.2无损检测 在完成焊接24小时之后，对焊缝进行探伤检验〔如下表〕，其检验方法需按照JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规程》和GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》规定进行； 序号 1 2 无损检测的要求 探伤人员必须具有二级探伤合格证； 全焊透的三级焊缝可不进行检测； 所有测试项目应在经国家认可的独立的测试员监督下进行； 局部探伤的焊缝，有不允许的缺陷时，应在该缺陷的延伸部位增加探3 伤长度，增加的长度不应小于该焊缝的长度的10％，且不小于200mm，当仍有不允许的缺陷时，应对该焊缝100％探伤检查；且检验报告应在一批钢构验收前一个星期提交； 根据现行的相关法规和标准规定，焊缝应进行外观检查，并可以按照规定采用渗油试验对焊缝外表进行检查； 4 3.7现场焊后缺陷的返修措施 序号 减少收缩量措施 焊缝外表缺陷超标时对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、1 铲凿、钻、铣等方法去除，必要时进行补焊，对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等进行补焊。 经NDT检查的内部超标缺陷进行返修时应先编写返修方案，然后确定位2 置，用砂轮和碳弧气刨清除缺陷，缺陷为裂纹时气刨前应去裂纹两端钻止裂孔，并清除裂纹两端各50mm长焊缝或母材。 3 清除缺陷时刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口，必要时用砂轮清第12页

除渗碳层，用MT、PT 检查裂纹是否清除干净。 4 返修部位应连续焊成，如中断焊接时应采取后热、保温措施，再次焊时应用 MT、PT确认无裂纹时方可焊接。 补焊预热温度应比正常预热高。根据工程节点决定焊接工艺，如：低氢焊接，后热处理等。 焊缝正反面各作一个部位，同一部位返修不宜超过两次。 对两次返修仍不合格的部位应重新编写返修方案，经工程技术负责人审核并报监理认可方可执行。 返修焊接应填报施工记录及返修前后无损检测报告，作为工程验收及存档资料。 5 6 7 8 3.8减少收缩量措施 序号 1 2 3

减少收缩量措施 在保证焊透的前提下采用小角度，窄间隙焊接坡口，减少收缩量。 提高构件制作精度，构件长度按正偏差验收。 采用小热输入量，小焊道，多道多层焊接方法以减少收缩量。 第13页