目录一、编制依据 (3)1、设计图纸及相关文件 (3)2、现行国家规范及相关技术规程 (3)二、工程概况 (3)三、连接节点及焊缝形式 (4)1、典型节点大样 (4)2、焊缝形式 (4)四、本阶段焊接工作前提 (5)五、焊接工程难点 (5)1、超长焊缝现场焊接 (5)2、超大焊接量 (6)3、强拘束度,焊接应力控制困难 (6)4、工作面转移困难 (6)5、纵向交叉作业干扰 (6)6、安全硬防护搭设困难 (6)7、焊接裂纹 (6)六、焊接难点控制措施 (7)1、焊接设备及人员 (7)2、编排焊接顺序,最大限度减小因焊接造成的焊接变形。
(8)3、编制焊接工艺,保证过程中的焊接质量。
(8)七、现场焊接施工部署 (8)1、焊前准备工作 (8)2、焊接设备及焊丝 (8)3、防风照明措施 (8)4、钢板墙焊接应力实测试验 (8)5、焊前构件质量检查 (10)6、焊工的管理 (10)7、焊接作业程序 (11)八、操作脚手架搭设 (12)九、焊接顺序 (15)1、整体焊接顺序 (15)2、单片钢板墙焊接顺序 (16)十、焊接工艺 (18)1、钢材 (18)2、焊接方法与焊接位置 (19)3、焊接参数 (19)4、焊接引、熄弧板及衬板要求 (20)十一、焊接外观质量检验 (20)1、一般规定 (20)2、焊缝外观检查的内容 (21)3、焊缝检查质量要求 (21)十二、焊缝无损检测及缺陷返修 (24)1、执行标准 (24)2、焊接缺陷返修 (24)十三、安全文明施工 (26)1、钢结构焊接安全施工措施 (26)钢板墙焊接施工专项方案一、编制依据1、设计图纸及相关文件2、现行国家规范及相关技术规程《钢结构设计规范》GB50017-xxx《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-xxx《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-xxx《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-xxx)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-xxx)《建筑施工手册》(第xx版)二、工程概况核心筒钢板墙自地下B4层开始,Y13/Z13、Y4/Z4轴至53层,Y11.5/Z11.5、Y5.5/Z5.5轴至49层,Y10/Z10、Y7/Z7轴至46层,Y8.5/Z8.5轴至44层。
其中F13-18层、F28-33层、F43-47为H型斜撑加钢板剪力墙组合支撑体系。
其余楼层仅有钢斜撑。
钢板墙钢板厚度最小20mm,最大32mm,钢材材质为Q235C。
三、连接节点及焊缝形式1、典型节点大样2、焊缝形式四、本阶段焊接工作前提根据本工程设计原则,钢板墙在主结构楼面混凝土浇注完成十五层后才允许与核心筒结构刚接,以保证钢板墙不承受竖向荷载。
五、焊接工程难点钢板墙与柱连接板采用双夹板搭接角焊;钢板墙下边缘与梁的上翼板为T型全熔透坡口焊。
1、超长焊缝现场焊接标准层与钢板墙、钢柱连接板竖向立焊缝长度均在3.400米,水平方向横焊长度为3.3~7米。
焊缝长度超长,焊接变形及应力较大。
2、超大焊接量钢板墙与钢夹板的现场立向焊缝长度达到1.1万米,水平横焊缝超过5000米。
3、强拘束度,焊接应力控制困难钢板墙焊接工作开始时,主体结构已形成刚性较大框架,钢板墙的各类型焊缝产生极大的拘束度,加之单道焊缝长度过长,焊接熔敷量大,焊接产生的应力难以控制。
4、工作面转移困难因受钢板墙本身阻隔,芯筒内操作平台无法以传统卡抱的方式与钢梁钢柱进行附着,所以平台的搭设费时费工;加之失去塔吊辅助,沉重庞大的焊接设备的向上倒运将会面临较大困难。
因此,工作面的转移也将会降低实际的施工效率。
5、纵向交叉作业干扰由于钢板墙焊接落后结构15层,届时将面临诸多其他专业工种的交叉作业。
诸如上部结构吊装;芯筒内自爬塔吊顶升;上部结构混凝土浇筑、剔凿,模板搭设及拆除;临电管线、消防管道铺设;上述专业工种的施工将不可避免的干扰到钢板墙焊接工作的进行,影响到焊接进度和施工安全。
6、安全硬防护搭设困难如上述两条所述,钢板墙的焊接施工中,将面临核心筒内上部结构施工所伴生的高空落物危险,操作平台上方必须搭设硬防护。
但由于钢板墙本身阻隔原因,平台上部搭设硬质防护同样面临焊接平台搭设困难、效率低下的问题。
7、焊接裂纹钢板墙焊接预计2010年6月完成全部焊接,期间要跨越一个冬季。
冬季低温及大风气候条件下,处于强拘束状态下的钢板墙焊接焊缝发生裂纹的风险概率会更高,尤其是横向T型对接焊缝。
六、焊接难点控制措施1、焊接设备及人员(1)根据立焊及位置焊接量大的特点,选用CO2气体保护焊,焊丝选用适合全位置焊的药芯焊丝。
(2)挑选现场具备三年以上现场焊接经验的熟练焊工,进行针对性焊接培训并考试,合格者钢板墙焊接。
焊接机具表焊工及配套人员2、编排焊接顺序,最大限度减小因焊接造成的焊接变形。
3、编制焊接工艺,保证过程中的焊接质量。
七、现场焊接施工部署1、焊前准备工作(1)检查钢夹板及安装螺栓全部安装。
螺栓紧固,钢夹板与钢板墙、钢柱连接板贴合紧密无间隙,钢夹板无翘曲变形起鼓。
如有变形发生,采取火工或千斤顶进行现场矫正。
(2)焊接辅助人员应在焊接前对焊缝坡口进行打磨除锈,保证焊前坡口的平整清洁;对超过规范要求的错边进行修正。
以利于提高焊缝质量。
(3)焊接技术人员须在焊接前检查坡口,清除坡口污染物及油、水,并填写焊前坡口检查记录。
(4)焊前对母材采用远程红外电加热装置预热处理,满足母材均匀受热性能要求,预热参数要求见焊接参数要求。
2、焊接设备及焊丝(1)所选用焊机必须确保性能良好,电流电压稳定。
(2)焊接所用焊丝需妥善保管,不得有油、水、油漆等污染及锈渍。
严重污染及生锈的焊丝不得使用。
3、防风照明措施焊接时需搭设防风棚或防风围挡,架设照明设备。
4、钢板墙焊接应力实测试验(1)试验目的:焊接应力包括焊接瞬时应力与焊后残余应力,此次试验的主要目是了解在不同的焊接顺序(先焊两侧立焊再焊底部横焊,或先焊底部横焊再焊两侧立焊)下钢板剪力墙的焊接应力场(特别是残余应力场)的分布规律,为钢板墙焊接施工提供较为可靠的参考依据。
(2)传感器布置:本试验采用振弦式应变传感器,传感器的具体布置如下图所示。
说明:传感器中心距焊缝200mm。
传感器分布立面图(1)数据采集的时间间隔:为了准确捕捉施焊过程中钢板剪力墙中的应力分布,现场数据采集的时间间隔拟采用1分钟。
(2)试验过程中的注意事项:A.传感器布设之后应准确量测并记录每一个传感器在剪力墙上的具体位置;B.详细记录施焊位置及相应时间;C.施焊过程中应妥善保护传感器,以防损坏。
5、焊前构件质量检查为最大程度降低焊接残余应力引发层状撕裂及焊接裂纹发生的可能,应对T 型对接坡口横焊相关的框架梁上翼缘母材和处于焊接拉应力方向上的工厂加工焊缝进行焊前超声波探伤。
如下图说明:钢梁上翼缘钢板使用直探头扫查;钢梁上翼缘与钢板墙对应位置无法使用直探头扫查区域使用60°或70°斜探头扫查。
6、焊工的管理(1)参加本次钢板墙焊接作业的焊工应按照《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的要求进行附加考试。
附加考试合格的焊工方能上岗作业,且考试合格的焊工仅允许在考试合格的范围内施工,严禁焊工在超出自己焊接考试合格范围之外的位置进行焊接作业。
(2)焊工在进行焊接作业之前焊接工程师应对其进行详细的焊接技术交底,并编制焊接工艺卡。
(3)焊工作业的过程中应该严格按照焊接工艺卡的要求进行焊接施工,每个焊工在焊接操作之前应该认真填写焊前检查记录,焊前检查合格之后才能开始焊接工作。
(4)焊工在焊接全过程中发现任何可疑的母材缺陷、焊接裂纹等缺陷,必须报告焊接工程师,由焊接工程师及总工确定处理方案之后方可继续进行焊接作业。
焊工无权私自处理任何与焊接有关的裂纹等缺陷。
(5)焊接完成后,焊工应在焊缝附近打上自己唯一固定的焊工钢印号,并填写焊接过程记录表。
焊缝外观检查合格之后才能进行无损检测,焊工对自己所有焊接过程均应有详细的书面记录。
7、焊接作业程序八、操作脚手架搭设钢板墙焊接操作脚手架采用扣件式钢管脚手架,脚手架采用φ48×3.5mm焊接钢管,脚手架立杆步距1500mm、纵距、横距均为1200mm。
从B4层的楼板上搭起,每两层搭设一组脚手架。
由于核心筒内分布大量洞口,且只铺设有压型钢板,楼面未完成浇筑。
因此脚手架需以槽钢为搭设平台,选用[12规格槽钢,槽钢上垫50mm×100mm木方。
脚手架水平方向需与主结构钢梁拉接,以保证其稳定性。
脚手架底部及顶部有洞口位置使用钢跳板搭设硬防护,且每层需挂设大眼网和小眼网双层安全网。
xxx项目钢板墙焊接专项方案xxx项目钢板墙焊接专项方案操作脚手架搭设立面图九、焊接顺序1、整体焊接顺序纵向:自下而上逐楼层焊接;横向:以中心钢柱为基点,自内向外逐块进行焊接如图示(1)→(14)顺序。
本工程,通过实体实验法,依据焊接应力监测试验,我们得到一般结构下,横焊位的熔透焊所造成的焊接应力及应变远大于立焊位的角焊缝所带来的伊利应变。
所以本工程钢板墙焊接不论大小均采取先横焊后立焊的工艺措施。
依据先焊收缩量大焊缝的原则,先进行钢板墙下端与下层梁上翼缘对接的坡口焊缝,钢夹板与钢板墙及钢柱连接板的贴角焊缝,除设计图中已要求工厂焊接者后焊。
钢板墙两端的钢夹板不得同时进行焊接,应先焊完一端,待其温度降至常温后,再焊另一端。
如下图说明:按①→②→③顺序焊接。
先横焊,后立焊将钢板墙焊缝按600mm长度进行分段,实行分段倒退焊接。
(2)先立焊,后横焊方案考虑到钢夹板立向贴脚焊缝在焊接时可能产生的明显的焊缝纵向收缩,可先焊立焊缝,使钢板墙在纵向可自由伸缩,降低纵向收缩产生的应力与横焊缝收缩产生应力的叠加。
此顺序方案同样遵循分段倒退的焊接方法。
说明:按①→②→③顺序焊接。
先立焊,后横焊(3)最终焊接顺序的确定根据应力监测试验得出结果,经过对比后可知,两种焊接顺序焊接完成后,靠近焊缝区域竖向焊接残余应力最大值均在120Mpa左右,不足以对结构造成破坏;而对钢板墙中央位置竖向应力对比发现,先立焊后横焊的焊接顺序焊后中心应力值为80Mpa,先横焊后立焊的焊接顺序焊后中心应力值为-2Mpa。
由此可知,先横焊后立焊的焊接顺序焊后残余应力状态更符合设计要求。
因此确定采用先横焊后立焊的焊接顺序方案。
十、焊接工艺1、钢材(1)Q235C与Q345C贴脚焊,板厚32mm+28mm、28mm+25mm、25mm+22mm、22mm+20mm、20mm+18mm。
(2)Q345C与Q345C贴脚焊,板厚32mm+28mm、28mm+25mm、25mm+22mm、22mm+20mm、20mm+18mm。
(3)Q235C与Q235C对接焊,板厚32mm+32mm、28mm+28mm、25mm+25mm、22mm+22mm、20mm+20mm。