鐵路儲煤車間鋼結(jié)構(gòu)焊接施工方案（15頁）

1、鐵路儲煤車間鋼結(jié)構(gòu)焊接施工方案1、工程簡介1.1工程基本情況名稱內(nèi)容工程名稱鐵路專用線儲煤車間工程建設(shè)地點建設(shè)規(guī)模大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)，地上一層，封閉面積：約210000m2。建設(shè)單位設(shè)計單位總包單位監(jiān)理單位1.2 建筑概況本專用線位于，車站（車站中心里程K757+877）以東，二環(huán)路東側(cè)。項目建筑面積約209962.5m2，東西長1650米、南北寬127.25米。共有11個獨立單體組成，其中包含10個結(jié)構(gòu)完全相同的標(biāo)準(zhǔn)大單元及1個小單元，大單元平面尺寸為150 x127.25m；小單元平面尺寸為90 x127.25m，結(jié)構(gòu)最大高度24m。1.3 鋼結(jié)構(gòu)工程概況 本工程主體采用大跨度空間管桁架結(jié)

2、構(gòu)體系，主要由東西側(cè)、北側(cè)獨立擋風(fēng)墻及主體結(jié)構(gòu)兩部分組成。單個標(biāo)準(zhǔn)單元由11榀空間管桁架、33根四肢格構(gòu)柱組成?？v向柱距15m，跨度分別為48.750m和60.500m。檐口高度19.000m，頂部標(biāo)高24米。主桁架最大桿件P219X10，最小桿件P89X4,材質(zhì)Q345B；重量38.5噸。截面形式采用空間倒。局部采用空間四邊形。次桁架通長方向布置于相鄰主桁架間，采用空間倒三角截面形式。桁架下部格構(gòu)柱采用四肢圓管立柱及腹桿組成，截面長、寬為1.5x2m，兩側(cè)柱頂高度16.8m，中間柱頂高度19.866m。柱頂分布于標(biāo)高0.9m、4m的混凝土獨立基礎(chǔ)上，材質(zhì)Q345B。格構(gòu)柱截面形式為四邊形，A

3、、C軸線截面尺寸有兩種：1500mm2000mm ；B軸線截面尺寸有兩種：1500mm2000mm,2250mm3500mm。東、西側(cè)結(jié)構(gòu)擋風(fēng)墻結(jié)構(gòu)由矩形格構(gòu)柱、豎向平面管桁架、矩形托桁架及聯(lián)系桿件組成。屋面檁條采用桁架式，上下弦桿采用u型型鋼，腹桿采用圓管截面，布置間距在1.31.5之間。鋼結(jié)構(gòu)軸測圖2、焊接工藝流程操作平臺、防護(hù)架安裝2.1焊接工藝流程氣候條件檢查；接頭組裝質(zhì)量檢查；坡口間隙測定、坡口形狀、角度、襯板檢查；焊機(jī)、工具、安全檢查，易燃易爆物檢查防護(hù)；焊接材料檢查；氣體純度及氣路檢查；施焊條件檢查焊接順序確定、評定焊接工藝（如下圖所示）確認(rèn)合格預(yù)熱溫度測試焊前預(yù)熱檢查襯板及預(yù)留

4、焊接收縮量定位焊低氫焊條打底焊缺陷修整工藝流程、電流、電壓檢查；焊道清渣、層溫檢查；焊道質(zhì)量檢驗；二氧化碳?xì)怏w流量、純度、壓力檢查；送絲穩(wěn)定性、焊絲伸出長度檢查；導(dǎo)電嘴、保護(hù)氣罩檢查；電焊機(jī)檢查；焊條或焊絲焊接焊中檢查焊工自檢焊接完成焊后加熱溫度測試焊后加熱焊縫外觀檢查記錄焊縫外觀檢查采用兩層石棉布綁扎包裹焊接場地清理打磨檢測報告探傷檢測合格記錄、驗收返修不合格焊接工藝流程圖2、焊接準(zhǔn)備2.1焊接材料的選用、保管與烘干A、本工程所用鋼板、成品型鋼、無縫鋼管（或直縫焊管）其材質(zhì)要求均為Q345B，根據(jù)焊接材料與母材須相匹配的性能要求，對工程現(xiàn)場焊接采用的焊接材料手工焊選用韌性較好的E5015或E

5、5016焊條，氣體保護(hù)焊采用HO8Mn2si氣體保護(hù)焊絲，氣體采用純C02（純度大于99.5%）。B、焊條使用前采用專用烘箱，烘焙溫度350400，烘焙時間11.5h，設(shè)專人負(fù)責(zé)看管、保管，并作好相應(yīng)記錄。焊條烘干存放在100120的高溫箱內(nèi)保存以備領(lǐng)用，保存時間不超過2h，焊條領(lǐng)用時應(yīng)立即放置于保溫筒內(nèi)，每位焊工配備保溫筒一只，隨用隨取，使用時保溫筒不能隨意打開蓋子。對于當(dāng)天用剩和置于空氣中的焊條，回收后烘干方可使用，焊條重復(fù)烘干次數(shù)不得超過2次。2.2焊接設(shè)備機(jī)具焊接設(shè)備、各種附件、儀表性能，應(yīng)調(diào)節(jié)靈活，達(dá)到產(chǎn)品合格證各項參數(shù)指標(biāo)，且絕緣可靠。2.3接頭處鋼材的處理A、焊接前，對母材焊道中

6、心兩側(cè)各兩倍板厚加30mm的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷檢查，母材中不得有夾層、分層、裂紋等缺陷存在。B、對于板厚大于50mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼和板厚大于36mm的低合金結(jié)構(gòu)鋼，施焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行后熱，預(yù)熱溫度控制在100150，預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè)，每側(cè)寬度均應(yīng)大于焊件厚度的二倍，且不應(yīng)小于100mm。2.4引弧板、引出板本工程中各對接處施焊時，不得在焊縫以外的母材上打火、引弧。焊縫引出長度應(yīng)大于25mm，其引弧板和引出板厚度不應(yīng)大于6mm，寬度應(yīng)不小于50mm，長度應(yīng)大于30mm，其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與被焊工件相同。3 焊接工藝 根據(jù)本工程的設(shè)計節(jié)點形式，鋼材類型、規(guī)格，采用的焊接法，焊接位置，選用

7、與本工程結(jié)構(gòu)施焊相一致的設(shè)備，儀表制定焊接工藝評定方案，并根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程JGJ81的規(guī)定施焊試件，試驗后制定本工程現(xiàn)場焊接規(guī)程。由于本工程主要為Q345B鋼材，根據(jù)各焊接節(jié)點的分布、焊縫型式與位置，本次拼裝與安裝焊接接頭方式為：管管坡口對接焊、管管T形、Y形、K形焊、等幾種形式的焊接，焊接方式以手工電弧焊為主，焊接機(jī)具為交流弧焊機(jī)或直流電焊機(jī)，焊條采用E5015低氫型焊條（打底用3.2mm焊條，填充和蓋面用4.0mm焊條）；而上下弦桿拼接的等強(qiáng)對接焊則采用CO2氣體保護(hù)焊接和手工焊相結(jié)合,焊絲采用H08Mn2Si，氣體用純CO2氣體（純度99.5%以上）。其手工焊和CO2氣體保護(hù)焊工藝

8、參數(shù)參見表一、表二（具體按照焊接工藝評定結(jié)果執(zhí)行）：表一: 手工焊工藝參數(shù)焊條直徑（mm）焊接電流（A）平焊橫焊立焊仰焊3.2120140100130851209012041601801501701401701401705190240170220表二: CO2氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)焊絲直徑（mm）焊接姿勢焊接參數(shù)電流(A)電壓(V)速度(mm/min)氣體流量(L/min)1.2仰焊200230243015020-80立焊2202602634150俯焊28034030381603.1 桁架上、下弦主桿管對接焊接工藝A、弦桿件的焊接，是本次安裝焊接的重中之重，必須從組對、校正、復(fù)驗、預(yù)留焊接收縮量、

9、焊接定位、焊前防護(hù)、清理、焊接、焊后熱調(diào)、質(zhì)量檢驗等工序嚴(yán)格控制，才能確保接頭焊后質(zhì)量全面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。（1）組對：組對前采用銼刀和砂布將坡口內(nèi)壁1015mm仔細(xì)砂磨去除銹蝕。坡口外壁自坡邊1015mm范圍內(nèi)也必須仔細(xì)去除銹蝕與污物；組對時，不得在接近坡口處管壁上引弧點焊夾具或硬性敲打，以防圓率受到破壞；同徑管錯口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。(注：從組裝質(zhì)量始按級標(biāo)準(zhǔn)控制)（2）校正復(fù)檢、預(yù)留焊接收縮量：加工制作可能產(chǎn)生的誤差以及運(yùn)輸中產(chǎn)生的變形，到現(xiàn)場組對時將集中反映在接頭處。因此，組對后校正是必須的，焊前應(yīng)經(jīng)專用器具對同心度、圓率、縱向、曲率過渡線等認(rèn)真核對，確認(rèn)無超差后采用千斤頂之類起重機(jī)

10、具布置在接頭左右不小于1.5米距離處，預(yù)先將構(gòu)件頂升到管口上部間隙大于下部間隙1.52mm。注：(正在焊接的接頭禁止荷載)B、. 定位焊：焊接定位對于管口的焊接質(zhì)量具有十分重要的影響。本次上下弦主管焊接、組裝方式中采用了連接板預(yù)連接方法。由于連接板的分布等分管中，因此本次定位焊處采取均分連接板間距的方法分四處，見附圖4-1。定位焊采用小直徑焊條。焊條需烘烤不少于30分鐘，烘烤溫度不低于250。定位焊采用與正式焊接相同的工藝，要求如下：L 50mm，焊肉h4mm，單面焊雙面成形，內(nèi)壁不得凹陷。C、焊前防護(hù)：桁架上、下弦桿件接頭處焊前必須做好防風(fēng)雨措施，供焊接的作業(yè)平臺應(yīng)滿足：平臺面距管底部高度約

11、為600mm；密鋪木質(zhì)腳手板，左右前后幅寬大于0.9米；架設(shè)穩(wěn)定。D、焊前清理：正式焊接前，將定位焊處渣皮飛濺、霧狀附著物仔細(xì)除去，定位焊起點與收弧處必須用角向磨光機(jī)修磨成緩坡狀，且確認(rèn)無未熔合、收縮孔等缺陷存在。檢查完畢，采用氧炔焰割炬除去連接板。連接板的切除應(yīng)留下不少于5mm余量，除去一切防礙焊接的器材。E、焊接：弦桿對接接頭的焊接采用同一弦桿兩名焊工在兩側(cè)面同時進(jìn)行對稱焊接，自根部起始至面縫止，每層次均按此順序?qū)嵤?.2本次管管對接焊(上、下弦)均參照下述工藝實施：A、根部焊接：根部施焊應(yīng)自下部起始處超越中心線10mm起弧，與定位焊接頭處應(yīng)前行10mm收弧，再次始焊應(yīng)在定位焊縫上退行1

12、0mm引弧，在頂部中心處熄弧時應(yīng)超越中心線至少15mm并填滿弧坑；另一半焊接前應(yīng)將前半部始焊及收弧處修磨成較大緩坡狀并確認(rèn)無未熔合及未熔透現(xiàn)象后在前半部焊縫上引弧。仰焊接頭處應(yīng)用力上頂，完全擊穿；上部接頭處應(yīng)不熄弧連續(xù)引帶到至接頭處5mm時稍用力下壓，并連弧超越中心線至少一個熔池長度(1015mm)方允許熄??；B、次層焊接：焊接前剔除首層焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔細(xì)檢查坡口邊沿有無未熔合及凹陷夾角，如有必須除去。飛濺與霧狀附著物，采用角向磨光機(jī)時，應(yīng)注意不得傷及坡口邊沿。次層的焊接在仰焊部分時采用小直徑焊條，仰爬坡時電流稍調(diào)小，立焊部位時選用較大直徑焊條，電流適中，焊至爬坡時

13、電流逐漸增大，在平焊部位再次增大。其余要求與首層相同。C、填充層焊接：填充層的焊接工藝過程與次層焊接完全相同，僅在接近面層時，注意均勻留出1.52mm的深度，且不得傷及坡邊.D、面層的焊接：管、管面層焊接，直接關(guān)系到該接頭的外觀質(zhì)量能否滿足質(zhì)量要求，因此在面層焊接時，應(yīng)注意選用較小電流值并注意在坡口邊熔合時間稍長，接頭時換條與重新燃弧動作要快捷。E、焊后保溫：焊接完成后立即采用氧炔焰調(diào)整接頭上、下部溫差，進(jìn)行焊后消氫處理，消氫處理加熱溫度應(yīng)達(dá)到200250，處理完畢立即采用不少于兩層石棉布緊裹并用扎絲捆緊保溫。F、焊后清理與檢查：上、下弦主管焊后應(yīng)認(rèn)真除去飛濺與焊渣，并認(rèn)真采用量規(guī)等器具對外觀

14、幾何尺寸進(jìn)行檢查，不得有低凹、焊瘤、咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等缺陷存在。上、下弦管、管接頭焊接完畢后，應(yīng)待冷卻至常溫后進(jìn)行UT檢驗，經(jīng)檢驗后的接頭質(zhì)量必須符合GB/T11345-1989焊縫標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)確認(rèn)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的接頭方可允許拆去防護(hù)措施。4、質(zhì)量要求及質(zhì)量技術(shù)措施4.1質(zhì)量要求控制點（1）焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認(rèn)可范圍內(nèi)施焊。（2）焊縫外觀形狀、尺寸、平直度應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計圖紙的規(guī)定。（3）焊縫表面和熱影響區(qū)不得有裂紋，未熔合、夾渣、氣孔、燒穿和焊瘤。自動焊表面不得有未焊透、咬邊和凹坑。焊縫上的熔渣和兩側(cè)的飛濺必須清除干凈。（4）焊縫與母材應(yīng)

15、圓滑過渡。（5）形角焊縫的焊腳尺寸應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計圖樣要求，外形應(yīng)平滑過渡。（6）焊縫的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊的連續(xù)長度不得大于100mm，焊縫兩側(cè)咬邊的總長度，不得超過該焊縫長度的15%。（7）焊縫不得有低于母材的凹瘤，低于母材的凹瘤深度不得大于0.5mm，凹瘤的連續(xù)長度不得大于10mm，凹瘤的總長度不得大于該焊縫總長度的10%。（8）設(shè)計要求全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。4.2質(zhì)量技術(shù)措施4.2.1相貫線焊縫節(jié)點技術(shù)措施： 鋼管相貫線焊縫縫為三個區(qū)：趾部、側(cè)面

16、區(qū)及根部，現(xiàn)有設(shè)備能力趾部可以切割出完整的剖口，側(cè)面可以切出過度剖口，根部當(dāng)支管與主管夾角小于45時不能切割剖口，采用無縫隙安裝，趾部部分熔透剖口焊縫，根部為角焊縫，側(cè)面有角焊縫過度到部分剖口焊縫，根部角焊縫再垂直于主管外壁的方向高度應(yīng)大于等于1.2t（t為支管壁厚）；趾部部與側(cè)面區(qū)允許有2左右的不熔透，但須在外側(cè)增加23的角焊縫。4.2.2 減少焊接變形、焊接應(yīng)力的措施1）本工程的所有厚板焊接中采用多層焊代替單層焊。2）在本工程現(xiàn)場對接長焊縫焊接中，采取同一弦桿兩名焊工對稱施焊，不同桿件對稱施焊，逐步退焊，分中逐步退焊，跳焊等焊接順序。4.2.3焊縫缺陷預(yù)防措施A咬邊1）咬邊原因：咬邊是常見

17、的焊縫外觀缺陷，咬邊是由于焊接參數(shù)選擇不正確，或操作工藝不正確和焊接技能不嫻熟，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。如電流太大，電弧過長，運(yùn)條方式和角度不當(dāng)，坡口兩側(cè)停留的時間太長或太短等均有產(chǎn)生咬邊的可能。2）預(yù)防措施：而正確咬邊選擇焊接電流計焊接速度，電弧不能拉得太長，掌握正確的運(yùn)條方法，靈活調(diào)整焊條角度均可以有效防止咬邊的產(chǎn)生B未焊透1）未焊透原因：在單面焊和雙面焊接時都能產(chǎn)生此類缺陷，主要原因時焊接電流小，焊接過快和坡口尺寸、裝配間隙不當(dāng)機(jī)焊絲未對準(zhǔn)焊縫中心等。2）預(yù)防措施：選擇合適的電流坡口尺寸和間隙，以及焊接做到勻速。在有風(fēng)施焊時，做好防護(hù)措施。C未熔合1）熔合原因：熔池金屬在電弧力

18、作用下被向尾部而形成溝槽，當(dāng)電弧向前移動時，溝槽中又填充熔池金屬，如果這是槽壁處的液態(tài)金屬層已凝固，填充熔池的金屬熱量又不足以使之再度熔化，則形成未熔合。多數(shù)情況下未熔合區(qū)內(nèi)部有渣流入。預(yù)防措施：加強(qiáng)層間清理工作，正確選擇焊接電流，注意焊條擺動等。D焊瘤1）原因：根部間隙過大、焊條角度和運(yùn)條方法不正確、焊接電流大幾焊接速度過慢等2)預(yù)防措施：焊接時要嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過高。E燒穿1）焊接電流過大、焊速過小或者間隙坡口尺度過大都可能形成燒穿。另外，還有凹坑和塌陷等表面缺陷。2）預(yù)防措施：焊接時可以采用襯墊或使用脈沖電流防止燒穿。4.2.4其他技術(shù)措施A施焊環(huán)境要求及防潮措施1）天氣及其它施

19、焊環(huán)境要求序號環(huán)境要求1對于焊接區(qū)域風(fēng)力達(dá)到四級，焊接時必須采取防風(fēng)措施，并報業(yè)主監(jiān)理批準(zhǔn)后方可開始焊接；2焊接作業(yè)區(qū)相對濕度不應(yīng)大于90%；3當(dāng)焊件表面潮濕時，應(yīng)采取加熱去濕除潮措施；4雨天不得露天焊接，必須有防護(hù)措施。B 防潮措施焊接材料使用前必須保證其干燥，焊條在使用前必須進(jìn)行烘焙；焊條在使用時，必須使用焊條筒，當(dāng)焊條領(lǐng)出四個小時后，需更換焊條；焊接前需對焊接位置附近100mm處進(jìn)行烘烤，去除鋼板表面水氣；焊縫需一次性完成；當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)相對濕度大于90%時，禁止焊接施工。B 加強(qiáng)焊接隊伍的選擇1) 本工程將組織有經(jīng)驗的焊接工程師和焊接工人進(jìn)行施工，他們具有相當(dāng)成熟的低溫焊接施工經(jīng)驗，焊接

20、施工的質(zhì)量目標(biāo)為：第三方探傷一次合格率為98%，監(jiān)理、業(yè)主檢查一次合格率為100%。2) 在低溫0溫度以下施工時，應(yīng)參照建筑工程各期施工規(guī)程（JGJ104-97）的規(guī)定采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行施工。5焊接檢驗5.1 本工程的焊縫等級要求，圓鋼管、H型鋼的上下翼緣及平板焊縫的對接焊縫為二級主桁架鋼管與支座穿心板之間的焊縫為一級,其余焊縫均為三級;圖中注明為零間隙的部分熔透焊縫均為三級;相貫線焊縫按二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工藝執(zhí)行,第一道打底焊縫 (焊腳高度小于三分之一焊縫總高度) 完成后應(yīng)進(jìn)行打磨 。5.2在本工程的焊接工程中，當(dāng)碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接完成焊縫冷卻到環(huán)境溫度和低合金鋼焊接完成24h后，進(jìn)行焊縫外觀檢驗，外形尺寸檢驗和探傷檢測。5.3焊縫外形、外觀檢測A、焊縫表面不得有裂紋、焊瘤、表面氣孔、夾