鋼廠鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)設(shè)計(jì)方案

1、鋼廠鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)設(shè)計(jì)方案1工程概況*搬遷*工程煉鋼主廠房為單層排架與多層框架組成的多層多跨全鋼結(jié)構(gòu)廠房，分為鋼柱系統(tǒng)、吊車(chē)梁系統(tǒng)、屋面系統(tǒng)、平臺(tái)系統(tǒng)。主鋼架、屋面梁、托架梁、大型平臺(tái)梁、柱等主要構(gòu)件采用Q345B鋼材，吊車(chē)梁采用Q345C鋼材，其它構(gòu)件采用Q235B。主廠房為變階鋼柱，下節(jié)柱為雙肢格構(gòu)式（單肢格為實(shí)腹工字型），上柱為實(shí)腹工字型，因轉(zhuǎn)爐跨載荷較大，其主要平臺(tái)柱采用箱型截面。屋面梁、托架梁選用等截面實(shí)腹式梁(JK跨311線(xiàn)除外)，高低跨處低跨屋面大梁與柱鉸接，以消除低跨屋面大梁對(duì)鋼柱的不平衡彎距。吊車(chē)梁采用截面實(shí)腹工字型鋼結(jié)構(gòu)梁，吊車(chē)梁與柱連接采用鉸接。大型鋼平臺(tái)梁采用等截面實(shí)腹

2、工字型和箱型鋼結(jié)構(gòu)形式，采用剛性連接和鉸接兩種連接形式。主剛架、鋼平臺(tái)等剛性連接處均采用高強(qiáng)螺栓與焊縫的混合連接形式，托架梁與柱、鋼平臺(tái)采用鉸接連接，屋面支撐與屋面梁、屋面檁條與屋面梁采用鉸接連接，吊車(chē)梁與制動(dòng)板、制動(dòng)板與柱以及制動(dòng)板與制動(dòng)桁架采用高強(qiáng)螺栓連接。吊車(chē)梁兩端與柱連接采用銷(xiāo)釘連接。墻檁與柱、小型鋼平臺(tái)、樓梯等次要連接均采用普通螺栓或普通螺栓焊接連接。2編制依據(jù)2.1 GB502052001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范2.2 JGJ812002 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程2.3 GB1134589 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)法2.4 JB47082002 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)

3、定3焊接工藝（1） 焊接形式及材質(zhì)概況焊接形式上下柱現(xiàn)場(chǎng)拼裝接口：翼緣和腹板均為對(duì)接焊縫，焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。(1) 梁柱安裝接口：上下翼緣為對(duì)接焊縫，焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。(2) 平臺(tái)柱梁安裝接口：上下翼緣為對(duì)接焊縫，焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。(3) 爬梯、平臺(tái)板、欄桿等次要構(gòu)件為角焊縫，焊縫質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)。材質(zhì)主廠房柱、鋼平臺(tái)主梁、吊車(chē)梁、柱間支撐等主要構(gòu)件均為Q345B或Q345C材質(zhì)。鋼屋架、托架封墻及次要構(gòu)件等為Q235B。（2）焊前準(zhǔn)備針對(duì)接口的形式及材質(zhì)制定焊接工藝評(píng)定報(bào)告及焊接工藝指導(dǎo)書(shū)。焊工了解施工圖紙中的焊縫形式、焊縫等級(jí)，學(xué)習(xí)焊接作業(yè)設(shè)計(jì)及焊接工藝指導(dǎo)書(shū)。焊條應(yīng)符合國(guó)標(biāo)碳鋼焊條（

4、GB5117）和低合金鋼焊條（GB5118），并有出廠質(zhì)量證明書(shū)。施焊前焊工應(yīng)復(fù)查構(gòu)件接頭質(zhì)量和焊區(qū)的處理情況，如不符合要求，應(yīng)在修整合格后方能施焊。本工程選用低氫型堿性焊條，應(yīng)特別注意防潮。焊條應(yīng)在干燥通風(fēng)良好的室內(nèi)倉(cāng)庫(kù)中存放，并按種類(lèi)牌號(hào)、批號(hào)、規(guī)格、入庫(kù)時(shí)間等分類(lèi)堆放，每垛應(yīng)有明確標(biāo)志，不得混放，并不得沾染塵土、油污。焊條使用前必須在250350溫度下焙烘12h，然后放入保溫筒隨用隨取，當(dāng)天剩余的焊條應(yīng)放入保溫箱內(nèi)貯存，不得露天過(guò)夜存放。烘干焊條時(shí)不應(yīng)將焊條突然放進(jìn)高溫爐內(nèi)，或從高溫爐內(nèi)突然取出冷卻。施焊電源網(wǎng)路電壓波動(dòng)值應(yīng)在±5%范圍內(nèi)，超過(guò)時(shí)應(yīng)增設(shè)專(zhuān)用變壓器或穩(wěn)壓裝置。（3

5、） 焊接材料選擇及適用電流焊接材料 Q235B選用E4315、E4316。 Q345B選用E5015、E5016。Q345B與Q235B焊接選用E4315、E4316。適用電流各種型號(hào)焊條適用電流種類(lèi)見(jiàn)下表：焊條型號(hào)E4315E4316E5015E5016電流種類(lèi)直流反接交流或直流反接直流反接交流或直流反接焊條與電流匹配參數(shù)焊條直徑（mm）3.24.05.0電流（A）100130160210200270（4）焊接方法、主要焊接工藝及焊接順序焊接方法：本工程所有鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝、拼裝焊接均采用手工電弧焊。主要焊接工藝上下柱接口a) 柱接口為對(duì)接焊縫，焊縫等級(jí)為二級(jí)?！癐”形柱翼緣施焊時(shí)兩端加引弧板

6、。b) 上下柱接口主要為橫焊，在進(jìn)行焊接時(shí)要選用小直徑焊條，小電流焊接，多層多道，短弧操作。橫焊工藝參數(shù)見(jiàn)下表：焊縫橫截面形式第一層焊縫第二層焊縫封底焊縫焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)H型3.2901204140160329012041401604120160箱型3.29012041401604140160c) 柱對(duì)接接口坡口形式及多層多道焊分布情況如下圖：“I”形柱對(duì)接接頭的坡口形式 橫焊多層多道焊的焊道分布情況d) 焊件較厚時(shí)，采用短弧直線(xiàn)運(yùn)條或小斜圓圈運(yùn)條法焊接，焊接速度要稍快些，熔池不能太大。e) V形或K形坡口對(duì)接焊采用多層

7、多道焊，根部較窄處采用單道焊，焊條角度隨坡口形式和焊道位置改變。屋面梁、框架梁接口a) 上下翼緣為對(duì)接平焊縫均采用開(kāi)口向上的單邊V形坡口，單面墊板焊。施焊時(shí)兩邊加引弧板。b) 單面墊板焊的關(guān)鍵是焊好打底焊道。其它層次焊道同一般焊接。c) 單面墊板焊操作方法有連弧焊和斷弧焊兩種。連弧焊打底參數(shù)見(jiàn)下表：焊條直徑(mm)裝配間隙（mm）焊接電流（A）3.23.24.08090斷弧焊打底參數(shù)見(jiàn)下表：焊條直徑(mm)裝配間隙（mm）焊接電流（A）3.24.04.5100120d) 連弧焊操作方法：焊接時(shí)從起焊處的定位焊縫上引弧，電弧稍長(zhǎng)些，并在定位焊縫上快速擺動(dòng)幾下，待定位焊縫前端熔化時(shí)向間隙中壓焊條，

8、使電弧2/3在定位焊縫上，在焊接過(guò)程中，始終讓電弧2/3壓在已成型的焊縫上，前面的1/3在熔孔上，保持熔孔大小不變，熔孔直徑比間隙大12mm(每側(cè)0.51.0mm)。e) 斷弧焊操作方法：根據(jù)坡口間隙的寬度不同，可采用一點(diǎn)、二點(diǎn)、三點(diǎn)法進(jìn)行焊接。焊接從工件間隙較小的一端的定位焊縫開(kāi)始，引燃電弧后，將電弧移到定位焊縫前端靠近坡口處，以稍長(zhǎng)的電?。ɑ￠L(zhǎng)約3.5mm）在該處擺動(dòng)23次進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)看到定位焊縫與坡口根部開(kāi)始熔化時(shí)，立即向坡口根部壓焊條，使弧長(zhǎng)保持在2mm左右，停留約1s后，可聽(tīng)到電弧穿透坡口發(fā)出的“撲哧”聲，同時(shí)還看到定位焊縫和相鄰的坡口邊緣開(kāi)始熔化形成熔池和熔孔，此時(shí)應(yīng)迅速拉開(kāi)焊條熄

9、滅電弧。當(dāng)熔池中心尚處于半熔化狀態(tài)，重新在坡口一側(cè)引燃電弧，并使電弧2/3壓住熔池，向坡口另一側(cè)擺動(dòng)焊條至坡口面上稍停頓后，迅速向斜后方提起焊條熄弧。如此反復(fù)操作，注意電弧從引燃到整個(gè)焊接過(guò)程中都用電弧2/3加熱熔池，另1/3預(yù)熱前面的坡口面形成熔孔。使部分熔滴和熔化的坡口邊緣形成背面的焊縫。滅弧瞬間熔池金屬凝固，并形成一個(gè)熔透坡口的焊點(diǎn)。f) 當(dāng)裝配間隙稍大或過(guò)大時(shí)，可采用兩點(diǎn)焊法或三點(diǎn)焊法，焊接時(shí)應(yīng)注意既要熔化坡口面和焊縫根部，又要熔化前面焊點(diǎn)，使熔池呈橢圓形，由多個(gè)熔池構(gòu)成一道整體焊縫，具體見(jiàn)焊道分布圖。吊車(chē)梁輔助桁架上翼緣“T”形截面的上平面為單邊“V”形坡口對(duì)接焊縫，焊縫等級(jí)二級(jí)。單

10、面焊接，背面清根封底。對(duì)接焊接工藝參數(shù)如下表：焊縫橫斷面形式第一層焊縫第二層焊縫第三層焊縫焊條直徑(mm)焊接電流（A）焊條直徑(mm)焊接電流（A）焊條直徑(mm)焊接電流（A）V型41602004160210418021052202805220260a) 引弧板材質(zhì)和坡口型式應(yīng)與被焊工件相同。長(zhǎng)度60mm，寬度50mm，焊縫引出長(zhǎng)度25mm。b) 其它形式焊縫按常規(guī)施工。c) 焊接順序上下柱接口焊接順序：先翼緣再腹板。由兩名水平相當(dāng)?shù)暮腹ね瑫r(shí)以同樣的設(shè)備、電流、焊接速度、焊接工藝對(duì)稱(chēng)施焊，盡可能減小焊接變形和焊接應(yīng)力，示意如下圖：1221(5)焊接檢查電焊工應(yīng)將熔渣及飛濺清除干凈，自行檢查

11、焊縫外觀，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)修補(bǔ)。焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及工藝規(guī)定，焊縫與母材應(yīng)圓滑過(guò)渡，高低差小于2mm。焊縫及熱影響區(qū)不得有可見(jiàn)的裂紋、夾渣、氣孔、焊縫咬邊深度0.5mm。碳素鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度，低合金鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)在焊接完成24小時(shí)以后進(jìn)行焊縫外觀及內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)，無(wú)損檢驗(yàn)應(yīng)在外觀檢驗(yàn)合格后進(jìn)行。二級(jí)對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行20%無(wú)損探傷。對(duì)接焊縫外形尺寸允許偏差見(jiàn)下表：項(xiàng)次項(xiàng)目示 意 圖允許偏差（mm）二級(jí)三級(jí)1焊縫余高Cb<201.5±1.02.0±1.5b202.0±1.5+1.52.0-2.02焊縫錯(cuò)邊dd<0.1t且不大于3.0d<0.1

12、5t且不大于3.0(6)焊縫質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí)見(jiàn)下表： 焊縫質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí) 焊縫質(zhì)量等級(jí)一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)內(nèi)部缺陷超聲波探傷評(píng)定等級(jí)檢驗(yàn)等級(jí)B級(jí)B級(jí)探傷比例100%20%外觀缺陷未焊滿(mǎn)根部收縮不允許不允許<0.2+0.02t且<1mm每100mm焊縫內(nèi)缺陷總長(zhǎng)<25mm<0.2+0.02t且<1mm <0.2+0.04t且<2mm每100mm焊縫內(nèi)缺陷總長(zhǎng)<25mm<0.2+0.04t且<2mm 長(zhǎng) 度 不 限咬 邊不允許<0.05t且<0.5mm連續(xù)長(zhǎng)度<100mm且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)10%焊縫全長(zhǎng) 0.1t且&

13、lt;1mm長(zhǎng)度不限裂 紋不 允 許電弧擦傷不允許個(gè)別電弧擦傷允許存在飛 濺清 除 干 凈接頭不良不允許缺口深度<0.05t且<0.5mm 每1m焊縫不得超過(guò)1處缺口深度<0.1t且<1mm 每1m焊縫不得超過(guò)1處表面氣孔不 允 許每50mm長(zhǎng)度焊縫內(nèi)允許直徑<0.4t且<3mm氣孔2個(gè)孔距>6倍孔徑注：a）超聲波探傷用于全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)計(jì)，且不小于200mm； b）咬邊如經(jīng)磨削修整并平滑過(guò)渡，則只按焊縫最小允許厚度值評(píng)定； c）表內(nèi)t為連接處較薄的板厚。(1) 焊縫外觀檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表： 焊縫外觀檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)次項(xiàng) 目

14、焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)三級(jí)1氣孔不允許 直徑小于或等于1.0mm的氣孔在100mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)不得超過(guò)5個(gè)2咬邊不要求修磨深度不超過(guò)0.5mm，累計(jì)總長(zhǎng)度不得超過(guò)焊縫長(zhǎng)度的10%深度不超過(guò)0.5mm，累計(jì)總長(zhǎng)度不超過(guò)焊縫長(zhǎng)度20%要求修磨的焊縫不允許4焊接注意事項(xiàng)1) 焊工必須取得相應(yīng)項(xiàng)目的焊工合格證并在有效期內(nèi)，焊接試驗(yàn)應(yīng)由素質(zhì)較好的焊工承擔(dān)；2) 焊接材料應(yīng)具備齊全的材質(zhì)證明書(shū)或質(zhì)保書(shū)，驗(yàn)收合格后方可入庫(kù)；3) 焊條在使用前必須按規(guī)定烘焙，烘焙后的焊條應(yīng)在恒溫箱內(nèi)保溫，保溫溫度為100150。焊條隨用隨取，烘焙過(guò)的焊條暴露在空氣中超過(guò)4h后，應(yīng)重新烘焙，焊條重復(fù)烘焙不得超過(guò)2次；4) 手工電弧焊施

15、工區(qū)域風(fēng)速超過(guò)10m/s時(shí)，應(yīng)采取有效的防風(fēng)措施；5) 施焊前清理干凈焊縫坡口及其兩邊50mm范圍內(nèi)的油污、泥土、銹蝕等污染物；6) 嚴(yán)禁使用有藥皮脫落、焊芯銹蝕等缺陷的變質(zhì)焊條；7) 施焊前確認(rèn)組裝質(zhì)量符合要求后，方可施焊，否則應(yīng)予以修整；8) 引弧應(yīng)在焊道處進(jìn)行，嚴(yán)禁在焊道區(qū)以外的母材上起弧；9) 多層焊接宜連續(xù)施焊，每層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理檢查，清除缺陷和焊渣后再焊；10) 焊接完畢，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)飛濺物，檢查焊縫外觀質(zhì)量，合格后在規(guī)定部位打上焊工鋼印。5安全注意事項(xiàng)安全目標(biāo)：無(wú)工亡、無(wú)重傷、無(wú)惡性險(xiǎn)肇事故，千人負(fù)傷率小于0.5堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的生產(chǎn)方針，堅(jiān)持“

16、誰(shuí)主管，誰(shuí)負(fù)責(zé)”和“管生產(chǎn)必須管安全”的原則。執(zhí)行建設(shè)部施工現(xiàn)場(chǎng)安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）及上海市施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)保證體系（CDBJ-08-903-88）的要求全面落實(shí)各級(jí)人員責(zé)任制，提高個(gè)人的安全意識(shí)，確保安全生產(chǎn)。（1） 施工前必須逐級(jí)進(jìn)行安全技術(shù)交底，交底內(nèi)容針對(duì)性要強(qiáng)，并做好記錄，并明確安全責(zé)任制。（2） 加強(qiáng)施工中的安全信息反饋，不斷消除施工過(guò)程中的事故隱患，是預(yù)防和控制事故發(fā)生的重要方面。（3） 加強(qiáng)雨季施工的防護(hù)措施，及時(shí)掌握氣象資料，以便提前作好工作安排和采取預(yù)防措施，防止雨天對(duì)施工造成惡劣影響。（4） 大風(fēng)、大雨不得從事露天高空作業(yè)，施工人員應(yīng)注意防滑、防雨、防水及

17、用電防護(hù)。（5） 加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的防護(hù)措施，臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前現(xiàn)場(chǎng)零散物品應(yīng)集中，施工材料、工具回收入工具房?jī)?nèi)，施工廢料集中安放在臨時(shí)堆場(chǎng)，已安裝結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)固定，整體結(jié)構(gòu)必須加固穩(wěn)定。（6） 由于焊接使用電焊機(jī)，故施工用電、照明用電按規(guī)定分線(xiàn)路接線(xiàn)，對(duì)于絕緣保護(hù)層裸露的線(xiàn)要嚴(yán)禁使用。（7） 高處作業(yè)人員不得任意向下丟棄物件，特別是焊接剩余的焊條頭，不得隨意丟棄，所用的工具應(yīng)放入工具袋內(nèi)，余料和廢料應(yīng)沿專(zhuān)門(mén)運(yùn)輸通道運(yùn)走。（8） 結(jié)構(gòu)件之間接頭連接和焊接等高空連接工作，應(yīng)搭設(shè)穩(wěn)固可靠的臨時(shí)工作平臺(tái)。(9) 作業(yè)前對(duì)腳手架、爬梯、懸掛式鋼吊藍(lán)等臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行檢查，確保萬(wàn)無(wú)一失后可使用。(10) 高空作業(yè)下面不允許站人，防止高空墜落事故。做到“三不傷害”。高空作業(yè)必須設(shè)置安全繩。(11) 腳手架搭設(shè)應(yīng)遵守腳手架工程安全操作規(guī)程。6、文明施工目標(biāo)：文明施工達(dá)標(biāo)化工地。6.1、實(shí)行文明目標(biāo)責(zé)任制，把環(huán)保指標(biāo)以責(zé)任書(shū)的形式層層分解到有關(guān)單位和個(gè)人，列入承包合同和崗位責(zé)任制，建立一套懂行善管的環(huán)保自我監(jiān)控體系。6.2、加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)綜合治理的檢查和監(jiān)控工作，保護(hù)和改善施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。6