鳥巢焊接技術(shù)

1、國家體育場(chǎng)（鳥巢）工程焊接技術(shù)的國家體育場(chǎng)（鳥巢）工程焊接技術(shù)的專題匯報(bào)專題匯報(bào)l 國家體育場(chǎng)位于奧林匹克公園中心區(qū)的南部，主體建筑緊鄰北京城市中軸線，并與國家體育館和國家游泳中心相對(duì)于中軸線均衡布置。l 國家體育場(chǎng)工程是北京奧林匹克公園內(nèi)的標(biāo)志性建筑，也是北京最大的具有國際先進(jìn)水平的多功能體育場(chǎng)，國家體育場(chǎng)成為奧林匹克運(yùn)動(dòng)留給城市的寶貴遺產(chǎn)。l 國家體育場(chǎng)主體鋼結(jié)構(gòu)工程屋面外形呈雙曲馬鞍狀，整體結(jié)構(gòu)形狀內(nèi)互相紡織成一個(gè)完整曲面。主體鋼結(jié)構(gòu)由主屋蓋結(jié)構(gòu)、屋頂次結(jié)構(gòu)、豎向立面結(jié)構(gòu)組成。鋼結(jié)構(gòu)總量約為40000噸，具有建設(shè)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、建設(shè)工期短、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、制造安裝難度極大、焊接量大、

2、安全隱患多、施工風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)。國家體育場(chǎng)看臺(tái)的放射狀混凝土框架結(jié)構(gòu)與環(huán)繞它們并形成主屋蓋的空間鋼結(jié)構(gòu)完全分離?？臻g鋼結(jié)構(gòu)由24榀門式桁架圍繞著體育場(chǎng)內(nèi)部碗狀看臺(tái)區(qū)旋轉(zhuǎn)而成，其中22榀貫通或基本貫通。結(jié)構(gòu)組件相互支撐、形成網(wǎng)格狀構(gòu)架，組成體育場(chǎng)整體的“鳥巢”造型。所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)及建筑外形。 l工程0.000標(biāo)高相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高為43.50m，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋呈雙曲面馬鞍型，南北向結(jié)構(gòu)高度為40.746m，東西向結(jié)構(gòu)高度為67.122m。屋頂主結(jié)構(gòu)均為箱型截面，上弦桿截面基本為1000mm1000mm，下弦桿截面基本為800mm800mm，腹桿截面基本600mm600mm，腹桿與上下弦桿相貫，屋頂

3、矢高12.00m。豎向由24根組合鋼結(jié)構(gòu)柱支撐，每根組合鋼結(jié)構(gòu)柱由兩根1200mm1200mm箱型鋼柱和一根菱形鋼柱組成，荷載通過它傳遞至基礎(chǔ)。立面次結(jié)構(gòu)截面基本為1200mm1000mm，頂面次結(jié)構(gòu)截面基本為1000mm1000mm。 l主桁架：12720噸l組合柱：12548噸l次結(jié)構(gòu)：11670噸l樓 梯：4137噸l馬 道：800噸l合 計(jì)：41875噸 鋼板的最大厚度100mm。當(dāng)鋼板厚度34mm時(shí)，采用q345鋼材；當(dāng)鋼板厚度36mm時(shí)，采用q345gj鋼材；少量厚鋼板采用q460、s460ml鋼材。局部采用鑄鋼件。厚度分布：組合鋼柱除少量棱形柱底部和頂部為90100mm，其余為5

4、080mm，另外兩根方形斜柱板厚絕大多數(shù)為30、25、20mm。桁架上弦桿個(gè)別段為50mm外，其余均在40mm以下，大多數(shù)為30、25、20mm。桁架下弦桿個(gè)別段為50、42mm外，其余絕大多數(shù)為20mm。腹桿為20、14、10mm，多數(shù)為10mm。次結(jié)構(gòu)板厚最大36mm，絕大部分為20mm以下。 沖擊性能要求沖擊性能要求鋼材牌號(hào)主結(jié)構(gòu)次結(jié)構(gòu)q345、q345gjd級(jí)，-200c時(shí)ak34jc級(jí)，00c時(shí)ak34jq460、s460mle級(jí)，-400c時(shí)ak34j-z z向性能要求向性能要求鋼板厚度(mm)t4040t6060t80t80z向要求-z15z25z35l馬鞍形鋼屋蓋長軸約333m

5、，短軸約280m；內(nèi)環(huán)長軸約182m，短軸約124m；矢高12m。l組合鋼柱最大重量約重520t，每延米最重約10t；主桁架每延米最重約3t。 l主結(jié)構(gòu)均為大截面箱型構(gòu)件，節(jié)點(diǎn)在空間匯交多根桿件；次結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜多變、規(guī)律性少。 l主桁架典型k型節(jié)點(diǎn) 鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)，必須從安全、質(zhì)量、功能、工期、造價(jià)等方面綜合考慮，選擇最優(yōu)施工方案。鋼結(jié)構(gòu)制作方面，參與制作的單位多，加工制作的精度要求高，加工周期短，施工圖非常規(guī)表達(dá)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)雜，且非一致，無法流水線生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)工廠加工、多桿件匯交節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)以及高空組拼制作、鋼屋架安裝臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)布置、吊裝、焊接、安裝測(cè)量、工況計(jì)算與實(shí)現(xiàn)

6、難度大；鋼構(gòu)件呈不規(guī)則形狀，局部扭曲，截面不斷變化，加工難度大；鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)組拼、安裝精度要求高，精度控制實(shí)現(xiàn)難度大；由于桿件組拼的桁架均為曲面，且設(shè)計(jì)要求曲線變化平滑自然，對(duì)焊工水平、焊接設(shè)備、組拼胎架要求很高；空間交匯的節(jié)點(diǎn)，桿件多而復(fù)雜，部分交匯角度?。痪植砍皲摪搴附?、高強(qiáng)鋼q460鋼焊接、鑄鋼件焊接等納入專門的研究課題，采取有效的預(yù)控措施，確保焊接質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)焊接難度大?，F(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，焊材總消耗量約兩百噸，部分鋼構(gòu)件組拼而成的剛架為不規(guī)則曲面，對(duì)此巨型鋼結(jié)構(gòu)組拼和安裝實(shí)施三維測(cè)量控制，確保組拼、安裝的精度難；針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的曲線、曲面造型，必須通過計(jì)算機(jī)模擬制作、安裝工況。由于曲

7、線、曲面很難用方程式表達(dá)，因此工況計(jì)算、建模工作量大。大跨度巨型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，支撐數(shù)量多，分布面積大，卸載實(shí)施控制難度大。鋼結(jié)構(gòu)100年使用年限，需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行長效防腐處理；而且由于防腐面積巨大，如需進(jìn)行再次涂裝工程量非常大且實(shí)施難度高。 l根據(jù)調(diào)整后的初步設(shè)計(jì)圖紙等技術(shù)條件 ,確定的最終安裝方案為地面拼裝高空散裝的施工方法 ，即在場(chǎng)內(nèi)布置78根支撐體系，主體結(jié)構(gòu)分片或分塊地面拼裝成型后，通過800t及600t吊車吊裝到臨時(shí)支撐頂部，分四大區(qū)八個(gè)階段對(duì)稱完裝及焊接，主結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及立面次結(jié)構(gòu)完成后對(duì)78根支撐體系進(jìn)行整體、同步卸載，最后安裝平面次結(jié)構(gòu)。78個(gè)支撐體系圖l鋼柱安裝采用地面組拼，分段吊裝

8、的施工方法。l主桁架安裝采用地面分段拼裝，高空散裝的施工方法。l次結(jié)構(gòu)的安裝采用分段散裝的施工方法。2(4.947)1(5.084)3(6.982)4(24.594)5(9.978)6(21.009)7(21.34)8(10.062)910(14.429)13(25.058)12(8.593)11(12.19)14(3.792)15(27.177)立面典型次結(jié)構(gòu)安裝平面典型次結(jié)構(gòu)安裝設(shè)計(jì)新穎，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，主體結(jié)構(gòu)呈雙曲彎扭形態(tài)，制作難度極大，安裝精度難以控制。（驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)函待制定）單體構(gòu)件大，無法直接運(yùn)輸和安裝，需分段運(yùn)輸和安裝。材質(zhì)為低合金鋼q345、q345gj及少量q460、q460ml和鑄

9、鋼，鋼板最厚達(dá)100mm；構(gòu)件截面均為箱型斷面，焊接產(chǎn)生的應(yīng)力、變形收縮值和層狀撕裂很難控制；現(xiàn)場(chǎng)焊接量大，焊材總消耗量約數(shù)百噸。(焊縫總長度約為30萬米) 內(nèi)環(huán)與主桁架相接處多為銳角連接，施工操作面小，焊接難度大，質(zhì)量很難保證。 本工程卸載要求同步、等比卸載，由于體育場(chǎng)面積大，且支撐點(diǎn)位多，達(dá)到絕對(duì)同步很難。主體結(jié)構(gòu)在地面拼裝，尤其是在高空散裝施工過程中的穩(wěn)定性難以控制。主結(jié)構(gòu)（主桁架）分段吊裝定位及吊裝姿態(tài)難以控制，每一次安裝姿態(tài)基本不相同。分區(qū)施工過程中由于受到溫度、焊接順序及焊接應(yīng)力、胎架不均勻沉降、制作及拼裝精度等影響，區(qū)域變形難以掌握和測(cè)控，局部及整體施工精度難以控制。與土建工程存

10、在立體交叉作業(yè)，必須統(tǒng)籌安排，確保工程有序施工。因此鳥巢施工過程必須從詳圖深化設(shè)計(jì)、鋼材采購、構(gòu)件加工制作及運(yùn)輸，到現(xiàn)場(chǎng)的施工準(zhǔn)備、地面組拼、高空對(duì)接、整體同步卸載，統(tǒng)籌把握、同密安排、精心組織施工，使各工序間銜接緊密、資源配備充足，才能按期保質(zhì)完成焊接變形與殘余應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)工程中必須認(rèn)真對(duì)待的重大課題，必須有嚴(yán)密的工藝規(guī)程及對(duì)策，在工程的進(jìn)行過程中，還必須采用科學(xué)合理的管理，使之形成完整的系統(tǒng)管理工程，確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。國家體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場(chǎng)焊縫主要分為兩大類型：角焊縫及對(duì)接焊縫。一般來說角焊縫的焊接變形不會(huì)太大，其殘余能量主要以焊接殘余應(yīng)力的形式存在于鋼結(jié)構(gòu)的焊縫和haz之中；角焊縫不

11、是主要受力焊縫，控制焊接殘余應(yīng)力大小的關(guān)鍵是控制焊縫的最小焊腳尺寸。厚板對(duì)接焊縫的殘余能量以焊縫的收縮變形和焊接殘余應(yīng)力的形式存在于焊縫和haz之中；因此控制焊接變形及焊接殘余應(yīng)力必須綜合治理。實(shí)踐證明：焊接應(yīng)力及殘余應(yīng)力同時(shí)存在于同一焊件之中，既相輔相成又可以相互轉(zhuǎn)換，該結(jié)論的理論依據(jù)是能量守恒，見式（1），（2）。設(shè)焊縫焊接的總能量e總=1；e總= w有+ w無+=1 （1）當(dāng)焊接結(jié)束后：+= e總 -w有-w無= c1+= c1 （2）式中： w有-參加冶金反應(yīng)的有用能量；w無-所有無用能量的總和，包括：傳導(dǎo)；輻射；對(duì)流所損失的能量；-焊接變形所需的能量；-焊接殘余應(yīng)力所需的能量；c -

12、焊接變形及殘余應(yīng)力所需的能量，是小于1的常數(shù)。根據(jù)式（2），焊接變形和焊接殘余應(yīng)力不僅存在于同一焊縫和haz，而且可以互相轉(zhuǎn)化，在無外加能量的前提下，減少一方必須增大另一方。焊接變形以尺寸的誤差明顯表示在鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)體上，焊接殘余應(yīng)力毫無外觀表示存在于構(gòu)件內(nèi)部之中：當(dāng)焊接殘余應(yīng)力殘s（母材屈服強(qiáng)度）時(shí);鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)帶來災(zāi)難性的后果。在國家體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程中，希望屋頂鋼結(jié)構(gòu)不要太大的變形而影響鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度和美觀，又不希望有較大的焊接應(yīng)力而影響結(jié)構(gòu)的安全；所以控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力是該工程成功的關(guān)鍵。在對(duì)接焊縫中：焊接變形為收縮變形，其收縮量的定量計(jì)算可按（3）式進(jìn)行。

13、f=0.2 fn / (3)式中：f焊接變形的收縮量；fn 焊縫的橫截面積； 母材的板厚；該式在寶鋼及其他工程中發(fā)揮重要作用。來源曾樂焊接工程學(xué)。該式的具體意義是，當(dāng)焊接變形（收縮量）完全實(shí)現(xiàn)時(shí)，焊接殘余應(yīng)力是一個(gè)非常小的安全值；當(dāng)焊接變形因約束不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)接焊縫的兩端會(huì)產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力場(chǎng)；拉應(yīng)力場(chǎng)的大小完全取決于焊縫橫截面積的大小。因此：根據(jù)式（3）可以作出對(duì)接焊縫控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力相互轉(zhuǎn)化的工藝方法。國家體育場(chǎng)工程對(duì)接焊逢關(guān)鍵控制焊接殘余應(yīng)力。根據(jù)式（2）、（3），對(duì)接焊縫的焊接變形及應(yīng)力控制主要有以下兩種方法：a.用自由端自由收縮的方法來減少焊接殘余應(yīng)力。固定焊口焊接圖co2焊

14、自由端自由收縮示意圖焊縫在對(duì)接鋼構(gòu)件時(shí)（多數(shù)為水平對(duì)接），在焊縫的另一端不加任何約束；以焊接變形（收縮變形）為代價(jià)減少焊接殘余應(yīng)力，見下圖。該方法適合任何對(duì)接構(gòu)件，采用該法前都應(yīng)用（3）式進(jìn)行計(jì)算，確定焊接變形的數(shù)值，必須在制作結(jié)構(gòu)中預(yù)留。（如變形小可不考慮預(yù)留）b.在固定焊縫的焊接時(shí)，用減少焊縫焊肉的截面積的方法來實(shí)現(xiàn)減少焊接殘余應(yīng)力的目的。在固定焊縫的焊接中，用焊接變形（自由收縮）的焊接方法來減少焊接殘余應(yīng)力已不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闃?gòu)件兩端的剛性很大，產(chǎn)生變形必然形成兩端焊縫的強(qiáng)拉應(yīng)力場(chǎng)，對(duì)焊縫的安全不利，唯一的方法減少固定焊縫的焊肉截面積和采用能量密度相對(duì)較高的焊接方法（如熔化極氣體保護(hù)焊和藥

15、芯焊絲自保護(hù)焊等），并采用較小的熱輸入（即小線能量e），這樣便可以達(dá)到控制焊接殘余應(yīng)力的目的，見下圖。 l國家體育場(chǎng)（鳥巢）焊接技術(shù)歸類表（計(jì)劃1） 序號(hào)焊接技術(shù)焊接位置使用部位備注1sawfbox梁柱制作（工廠） 2sawdfbox梁柱制作（工廠）雙絲高速埋弧焊是用于=8的box梁柱的制作（科技攻關(guān)項(xiàng)目）3eswmnvbox梁柱制作（工廠）截面小于600600box梁柱角板焊接4eswwevbox梁柱制作（工廠）截面小于600600box梁柱角板焊接5co2gmawf、hbox梁柱制作（工廠） 6co2fcaw-gf、v、hbox梁柱對(duì)接（工地）主要用于合攏焊縫7egwv12001200棱形

16、柱（工地）（科研項(xiàng)目）8saw(橫焊)h工地橫焊縫（科研項(xiàng)目）9fcawssf、h工地焊縫小角度高空坡口焊接10smawf、v、h、o工地焊縫（1）鑄鋼同鋼的焊接（2et 用于仰焊11swf工廠 l國家體育場(chǎng)工程需進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的鋼種組合有：l（1）q345q345（2）q345dgjq345dgj（3）q345cgjq345cgj（4）q460q460l（5）s460mls460ml （6）gs16mn5q345cgjl（7）gs20mn5q345cgj（8）q460gs20 mn5l（9）s460mlgs20 mn5（10）gs20 mn5q345dgjl（11）gs16 mn5q345

17、dgj（12）q345mlo 序號(hào)鋼種組合試件板厚sawsawdeswmneswweco2gmawco2fcawgegwsaw（h）fcawsssmawsw1（1）70，36，20331199111302（2）70，30，20331199111303（3）70，36，20331199111304（4）70，36220066000605（5）70，36220066000606（6）70，36000000000607（7）70，36000000000608（8）70，36000000000609（9）70，360000000006010（10）70，360000000006011（11）70，36

18、0000000006012（12）70，36，2000 0 0 0 0 00 0 09合計(jì) 1313333936333579：同安裝工藝共同決定每一根主結(jié)構(gòu)的安裝順序，確認(rèn)起始點(diǎn)和合攏點(diǎn)，合攏點(diǎn)嚴(yán)禁在構(gòu)件自重應(yīng)力的集中點(diǎn)。：以jgj81-2002鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程為指導(dǎo)思想，以焊接應(yīng)力變形控制的理論為基礎(chǔ)，編制科學(xué)合理的焊接程序，有效的控制鋼結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力及變形，使焊接殘余應(yīng)力和變形相對(duì)合理的存在結(jié)構(gòu)之中，希望焊接應(yīng)力不至于過大而影響結(jié)構(gòu)安全（應(yīng)盡可能?。?，又不希望有過大形變而影響美觀，使國家體育場(chǎng)工程既安全又美觀。：即執(zhí)行焊接程序的組織保證：（1）施工各單位必須統(tǒng)一嚴(yán)格執(zhí)行焊接程序；（2）統(tǒng)一焊

19、接程序、焊接方案交底；（3）統(tǒng)一焊接技術(shù)（焊接方法）；（4）統(tǒng)一工藝評(píng)定；（5）統(tǒng)一焊工培訓(xùn)；（6）統(tǒng)一質(zhì)量檢測(cè)。：重點(diǎn)抓好三個(gè)工藝評(píng)定：（1）q460鋼的焊接工藝評(píng)定;(2)厚板焊接工藝評(píng)定（分層）；（3）抓好鑄鋼同鋼、異種鋼的焊接工藝評(píng)定。尚應(yīng)注意重要的焊縫先焊，次要的后焊，收縮量大的先焊，收縮量小的后焊，盡量采用如渣氣聯(lián)合保護(hù)焊和減少應(yīng)力的焊接工藝。l第一階段：a，bla為內(nèi)圈節(jié)點(diǎn)，b為外圈節(jié)點(diǎn)；l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閍1、a2、a3、a4、a5；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閎1、b2。l第二階段：c，dlc為內(nèi)圈節(jié)點(diǎn)，d為外圈節(jié)點(diǎn)；l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閏1、c

20、2、c3、c4；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閐1、d2、d3、d4。l第三階段：el由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閍、c、e；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閑1、e2。l內(nèi)圈的焊接順序：l由內(nèi)向外的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閍、c、e；l由外向內(nèi)的方向焊接標(biāo)志及順序?yàn)閑1、e2。l在各階段內(nèi)圈桁架吊裝就位后，按照先焊接內(nèi)圈后焊接桁架的焊接順序，其余桁架接縫采取按區(qū)沿軸線方向的焊接順序，由外向內(nèi)逐一擴(kuò)散同步焊接；各區(qū)之間的連接采用先封閉焊接內(nèi)圈，后連接主桁架的焊接順序。 在焊接方法上采用氣體保護(hù)焊，渣氣聯(lián)合保護(hù)，藥芯自保護(hù)等高能密度的焊接方式和小的焊接線能量（即小的e總），這樣可以獲得較理想的焊

21、接變形和殘余應(yīng)力狀態(tài)。在具體消除應(yīng)力的措施上，對(duì)長焊縫采用分段跳焊和錘擊焊縫的方法（用錘擊法消除中間焊層應(yīng)力時(shí)，應(yīng)采用圓頭小錘和小型震動(dòng)工具進(jìn)行，不應(yīng)對(duì)根部焊縫，蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣母材進(jìn)行錘擊）?？梢赃_(dá)到減少焊縫殘余應(yīng)力的目的。因此，實(shí)現(xiàn)焊接順序的總體思路肯定可以獲得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋頂尺寸的穩(wěn)定和合理焊接殘余應(yīng)力，從而保證工程的安全可靠。b合攏段焊縫的變形及應(yīng)力控制措施在屋頂整體焊接順序中，最后兩組（條）焊縫是合攏段焊縫，是整個(gè)工程的關(guān)鍵焊縫，關(guān)系到工程的成敗。 合攏段焊縫安裝示意圖1122從上圖中可知，合攏段焊縫的焊接有相當(dāng)難度，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，要想達(dá)到理想的質(zhì)量目標(biāo)，必須進(jìn)行以下工作：（1

22、）節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化，在圖中11、22截面中，要求坡口為v型、x型；（2）其位置為平焊和立焊。并在安裝過程中有定位的約束。（3）在具體焊接順序上必須遵守：先焊11截面，再焊22截面。在同一截面的焊接中，應(yīng)當(dāng)遵守由下而上的焊接順序。（4）在焊接22截面的過程中必須做到：a. 在保證焊透的前提下，應(yīng)用小的坡口；從此來盡量減少焊肉的截面積（在制作時(shí)加工完成）；b. 當(dāng)坡口間隙過大時(shí)，應(yīng)在一側(cè)先堆焊，后磨光；c. x型坡口不留間隙、頂緊（立焊）、v型坡口盡量不留間隙；d. v型坡口不留間隙難以焊透，因此反面應(yīng)清根，并焊退火焊道，x型坡口清根后焊另一面。e. 遵守焊接順序的總思路，應(yīng)用對(duì)稱施焊，分段跳焊和錘擊焊

23、縫的工藝進(jìn)行（詳見作業(yè)計(jì)劃）。f. v型坡口經(jīng)堆焊間隙還大時(shí)；該焊口為累積收縮量的集中體現(xiàn)，可按下圖處理。 說明：圖中1先焊； 2墊板10mm；當(dāng)間隙大于20mm時(shí)，應(yīng)采取堆焊工藝，應(yīng)用co2氣體保護(hù)焊進(jìn)行。v型坡口襯墊示意圖2110mm20mm 次結(jié)構(gòu)的安裝工藝是：分區(qū)安裝，由下而上，順勢(shì)發(fā)展，形成整體。因此焊接的指導(dǎo)思想應(yīng)當(dāng)是：一端自由，跟隨進(jìn)行，多點(diǎn)開花，對(duì)稱適量，區(qū)中合攏。按吊裝順序進(jìn)行,原則上先焊橫桿件后焊豎桿件。柱間次結(jié)構(gòu)的焊接先于主桁架，根據(jù)分段安裝順序采取逐段由下往上，先焊橫向桿件予以定位，后焊豎向桿件的順序。并按照三柱間兩小區(qū)同時(shí)對(duì)稱施焊的原則。 典型立面次結(jié)構(gòu)焊接順序如下圖

24、所示：e4e3*2e2*2f1f1f1e2e1*23f2d1c4*2f2c3*2c2d1d1f2c1*221d2d2b1*2b1d3a5a4*2d2a3*2a2a1*2b1b2b2b2說明：（1）焊接順序接 裝上后可焊1以下區(qū)域，3裝上后可焊2以下區(qū)域，最后焊3以上次結(jié)構(gòu)。（2）先焊橫桿，后焊豎桿。（3）數(shù)據(jù)相同的同步焊接，字母腳標(biāo)為焊接順序，腳標(biāo)后的數(shù)字為焊口數(shù)，其中對(duì)稱焊口為同步焊接。l以主桁架為主干對(duì)稱焊接，每一焊接單元由外向內(nèi)，由兩端向中間焊接。典型頂面次結(jié)構(gòu)焊接順序如下圖所示： 說明：（1）焊接順序 、由內(nèi)向外焊接 、內(nèi)外向內(nèi)焊接（2）焊接的原則是：以主桁架為主干對(duì)稱焊接（3）順序中

25、的腳標(biāo)數(shù)為焊接的先后順序，腳 標(biāo)后的數(shù)字為焊接的焊口數(shù)，其中的對(duì) 稱焊口為同步焊接焊口。坡口形式與尺寸 t35+58鑄鋼件38t35+5小角度v型坡口 鑄鋼件與柱的對(duì)接焊縫坡口 焊接坡口采用小角度v型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提下采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。 或焊接方法焊接材料焊接工藝參數(shù) 備注標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)規(guī)格(mm)電流(a)電壓(v)氣流量(l/min)gmaw實(shí)心焊絲er50-6,7er55-6,71.226032030345080 fcaw藥性焊絲e50e551.226030030345080 smawe5015，e55153.2901202226/ 416

26、01802426/ 52002402628/ 序號(hào)母材焊接材料gmaw或fcaw-gsmaw標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度保證值標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度保證值sbsb1q345der50-6,7420500e5015390490e504004802q345gjder50-6,7420500e5015390490e504004803gs20mn5v+q345d、q345gjder50-6,7420500e5015390490e504004804s460mls460mler55-6,7470550e5515440540e554705505s460mlq345der50-6,7420500e5015390490e5040

27、0480l為解決國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)未曾使用過的q460和s460ml鋼特厚板（100mm）封閉斷面構(gòu)件焊接裂紋傾向大的難題，擬采取以下技術(shù)措施：l通過國際通用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法了解和評(píng)估該鋼種的焊接性，以制定適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)，然后以擬訂的參數(shù)按相關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行接頭焊接工藝評(píng)定；l工藝評(píng)定合格后制定專項(xiàng)施工焊接工藝規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行；ls460ml為熱機(jī)械軋制（tmcp）鋼材，焊接性應(yīng)比正火鋼好，但是因板厚達(dá)100mm，原則上擬采用稍高的焊前預(yù)熱溫度防止裂紋，同時(shí)還要控制熱輸入量上限，以防止近縫區(qū)軟化；l選用強(qiáng)度匹配適當(dāng)并且塑性比較好的焊材，如e5515-c1，er55-6，7以應(yīng)對(duì)超高強(qiáng)鋼塑性差，焊接殘

28、余應(yīng)力高引起的裂紋敏感性。q460與q345鋼的焊接采用e50及er50型焊絲；l板厚達(dá)100mm的s460ml鋼，en10113-3標(biāo)準(zhǔn)未限定其碳當(dāng)量，沖擊韌性也未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，擬尋求同等級(jí)性能更好的鋼材，例如新日鐵的bt-ht440新一代抗震結(jié)構(gòu)鋼，100mm厚板其當(dāng)量不大于0.47，可改善焊接性，適當(dāng)簡化焊接工藝，確保接頭性能。 啟裂分類成 因措 施第第類類以焊根裂紋,焊趾裂紋為啟裂源,沿haz發(fā)展的層狀撕裂。1. 影響冷裂的因素:pcm、hd、rf；2. 伸長的mns夾雜物；3. 角變形引起的應(yīng)變集中。1.同防止冷裂紋的措施；2.降低鋼中的s的含量；3.改變接頭及坡口形式,防止角變形及應(yīng)力集中。第第類類以軋制夾層為啟裂源,沿haz發(fā)展的層狀撕裂。1.伸長的mns夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2.拘束度加大應(yīng)變時(shí)效。1. 減少拘束度；2. 采用低氫焊材；3. 改進(jìn)接頭和坡口形式；4. 堆焊隔離層。第第類類以軋制夾層為裂源,沿遠(yuǎn)離haz的母材中心發(fā)展的層狀撕裂。1.軋制的長條mns夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2. 拘束度增加；3. 應(yīng)變時(shí)效。1. 減小拘束度；2. 改進(jìn)接頭或坡口形式；3