钢结构现场焊接方案

现场焊接方案一般规定（1）质量检查人员认真检查现场焊接工艺的贯彻执行情况。如施工条件和规定条件不符时，及时向技术部门反映，并采取措施予以解决。（2）设备管理人员对焊接设备进行定期检查，抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致，以保证焊接设备处于完好状态，对达不到焊接要求的设备及时进行检修、更换。（3）焊接材料由现场专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。当焊条未用完时，应交回重新烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。（4）无损检测由持有二级以上的合格证件、并经监理工程师认可的无损检验的专职检测人员担任，分别进行超声波检测。（5）焊缝区域30mm范围不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或其它杂物。焊接方法选择首先考虑等强原则，另一方面考虑高空焊接时风速大，要求焊接时有抗风性能以及高效的焊接方法。选择焊条电弧焊装配定位、气保护保护药芯半自动焊焊接主焊缝，同时为提高焊接效率，保证焊缝外观成形，桥面板对接焊缝采用埋弧焊填充盖面。本工程采用的焊接设备如下：焊接方法焊接设备电流和极性单弧或多弧手工或机械焊条电弧焊ZXE1-400/500直流反接单弧手工CO2药芯焊丝气保焊KRⅡ-500直流反接单弧半自动埋弧焊ZD5-1250直流反接单弧自动焊接材料（1）焊接材料选用焊接方法母材牌号焊丝或焊条牌号焊剂或气体适用的场所焊条电弧焊Q345D/Q345qD/Q390DE5015/定位焊CO2药芯焊丝气保焊Q345D/Q345qD/Q390DT492T1-1C1ACO2对接、T接、角接焊接方法母材牌号焊丝或焊条牌号焊剂或气体适用的场所埋弧焊Q345D/Q345qD/Q390DH10Mn2SJ101对接、T接、角接（2）焊材复验对所有应用于本工程的焊接材料按生产批号进行成分、性能的复验，复验由甲方及国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。（3）焊材管理焊材须有质保书，应该按类别、牌号、规格、批号等分类堆放，并有明确标志。堆放场地应保持通风、干燥。（4）焊材的烘焙和储存焊接材料在使用前应按材料说明规定的温度和时间要求进行烘焙和储存；如材料说明要求不详，则按下表要求执行：焊条或焊剂焊条药皮或焊剂类型使用前烘焙条件使用前存放条件焊条：E5015低氢型300-430℃：1-2小时120℃焊剂：SJ101烧结型350-400℃：2小时120℃药芯焊丝启封后，应尽快用完，不得超过两天时间。当天多余焊丝应用薄膜封包，存放在室内。二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。焊接工艺参数在工程正式施焊前，根据不同的焊接方法、焊接材料、焊接位置、预热要求以及坡口类型等等，按照JTG/TF50-2011进行工艺评定试验，确定合适的焊接参数，作为焊接工艺规程的依据。制定出具体的焊接工艺规程后，将要求焊工严格执行，不得随意改变工艺参数。焊前准备焊接区操作脚手平台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。由于CO2气体保护焊焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台需针对钢塔、钢箱梁节点焊接而专门设计焊工配置一些必要的工具，比如：凿子、榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧－乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。当坡口间隙超过允许偏差规定时，通过在坡口单侧或两侧堆焊使其符合要求。焊前预热（1）焊前，母材的最小预热温度应按下表要求执行：钢材最低预热温度要求（℃）钢材牌号接头最厚部件的厚度mmt≤2020t≤4040＜t≤6060＜t≤80t＞80Q235------405080Q355---206080100Q390206080100120（2）当操作地点温度低于常温时，应提高预热温度20~25℃；T形接头比对接接头提高预热温度25~50℃；对于t25mmQ345钢和t40mmQ235钢的接头预热温度在25~50℃。（3）焊接接头两端板厚不同时，应按厚板确定预热温度；焊接接头材质不同时，按强度高、碳当量高的钢材确定预热温度。（4）厚板焊前预热及层间温度的保持优先采用电加热器，板厚25mm以下也可用火焰加热器加热，并采用专用的接触式热电偶测温仪测量。（5）预热的加热区域应在焊缝两侧，加热宽度应各为焊件待焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm；（6）焊接返修处的预热温度应高于正常预热温度50℃左右，预热区域应适当加宽，以防止发生焊接裂纹。（7）层间温度范围的最低值与预热温度相同，其最高值应满足母材热影响区不过热的要求，焊接层间温度低于250℃。焊接环境当焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施：（1）环境温度低于5℃时，除了设计防护棚外还要采取保温措施（石棉布包裹）。（2）被焊接面处于潮湿状态或暴露在雨条件下需设置防护棚。（3）采用手工电弧焊作业风力大于8m/s作业时，未设置防风棚或没有措施的部位前情况下不许焊接。装焊工艺1、接头的准备采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑和无影响焊接的割痕缺口；切割边缘的粗糙度应符合TB10212-2009规范规定的要求。被焊接头区域附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物。2、定位焊（1）定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同。（2）定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。（3）定位焊尺寸参见下表要求执行。母材厚度(mm)定位焊焊缝长度（mm）焊缝间距(mm)手工焊t≤2040－50500－60020t≤4050－60500－600t4050－60500－600（4）定位焊的厚度不应大于焊缝设计尺寸的1/2，一般为4-6mm。（5）定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接。（6）定位焊时一般采用Φ3.2mm或Φ4mm的焊条进行，同时应采用较大的电流，以保证定位焊缝有一定的熔深。引弧和熄弧板焊接接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：20mm（包括）以下钢板手工电弧焊：长×宽=50×80mm，20mm以上钢板手工电弧焊：长×宽=板厚的1.5倍×80mm，焊后用气割割除，磨平割口。严禁在承受动载荷且须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。焊缝清理及处理（1）多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。（2）焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨等）清理根部至焊缝出白。（3）角焊缝的转角处包角应良好,焊缝的起落弧处应回焊10mm以上，厚板同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应焊后缓冷和重新焊接前的预热。焊接顺序1、总则焊接时应遵循对称施焊、先立焊后平焊，横桥向由中部向两侧进行焊接。2、钢箱梁的焊接顺序（1）将底板单元先打底焊，然后使用埋弧焊机进行底板单元的焊接。（2）将横隔板与纵腹板单元安装到位后，焊接横隔板与纵腹板单元之间的立焊。（3）焊接横隔板、纵腹板单元与底板之间的平焊。（4）将顶板分别与纵腹板、横隔板的仰焊焊接完成。（5）最后将顶板对接缝焊接完成。3、钢塔的焊接顺序钢塔分段现场组装时先立焊后平焊，同一节段安排2～4人进行对称焊。焊缝质量要求1、焊缝外观质量（见下表）编号项目简图质量要求（mm）1气孔横向对接焊缝不容许纵向对接焊缝、主要角焊缝、棱角焊缝直径小于1.0每米不多于3个,间距不小于20其他焊缝直径小于1.52咬边受拉构件横向对接焊缝不容许受压构件横向对接焊缝、熔透角焊缝△≤0.3纵向对接焊缝、棱角焊缝等主要角焊缝△≤0.5其他焊缝△≤1.0编号项目简图质量要求（mm）3焊脚尺寸主要角焊缝K＋２０其它焊缝K＋２－１（手弧焊全长10%范围内允许K＋３－１）4焊波角焊缝h≤2（任意25mm范围内）5余高对接焊缝b≤12时h≤3.012b≤25时h≤4.0b25时h≤4b/256余高去除后的表面横向对接焊缝（修磨纹垂直于焊道方向）△2≤｜-0.3｜△1≤+0.5△表面粗糙度Ra50μm外观检查不合格的焊接构件，在未进行处理并满足要求之前，不得进入下一道工序。2、焊缝无损检测要求钢箱梁制造、安装的焊缝质量等级要求焊缝名称质量等级横向对接焊缝（顶板、底板、腹板、横隔板等）Ⅰ级纵向对接焊缝（顶板、底板、腹板等）T形接头和角接接头熔透角焊缝梁段间对接焊缝焊缝名称质量等级横隔板纵向对接焊缝Ⅱ级部分熔透角焊缝焊脚尺寸≥12㎜的角焊缝连接锚箱的熔透角焊缝U形肋对接焊缝横隔板与腹板角焊缝U形肋与顶（底）板焊缝横隔板与顶（底）板焊缝腹板与底板角焊缝临时连接（含马板）钢塔柱制造、安装的焊缝质量等级要求焊缝名称质量等级横向对接焊缝（前、后、侧壁板、中腹板、横隔板等）Ⅰ级纵向对接焊缝（前、后、侧壁板、中腹板等）四壁板角接接头熔透角焊缝和联结系等构件T形接头塔柱段间对接焊缝中塔柱中腹板上的锚箱焊缝边塔柱锚梁构造的相关焊缝横隔板纵向对接焊缝Ⅱ级部分熔透角焊缝焊缝名称质量等级焊脚尺寸≥12㎜的角焊缝横隔板与中腹板焊缝横隔板与四壁板焊缝中腹板与前后壁板角焊缝纵向加劲肋与四壁板间的焊缝临时连接（含马板）（1）所有焊缝必须在全长范围内进行外观检验，不得有裂纹、未熔合、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合《铁路钢桥制造规范》对焊缝的外观要求；（2）经外观检查合格后，所有焊缝均应进行超声波探伤检验，探伤检验应在焊接24小时后进行。（3）超声波探伤方法和检验等级应符合《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）和《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》（GB/T11345-2013）的规定。焊接应力控制（1）采用合适的焊接坡口，减少焊接填充量；（2）构件安装时不得强行装配，致使产生初始装配应力；（3）采用合理的焊接顺序，对称焊、分段焊；（4）先焊收缩量大的接头，后焊收缩量小的接头，应在尽可能小的拘束下焊接；（5）预先合理设置收缩余量；（6）同一构件两端不同时焊接；（7）采取高效的CO2焊接方法，可减少焊接道数，降低焊接变形和残余应力；（8）通过有效的工艺和焊接控制，防止或降低焊接接头的返修，可避免焊接接头应力增加；焊接缺陷返修（1）焊缝返修时应根据无损探伤确定的缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时，碳刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材。（2）母材伤痕、焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标，应补焊。（3）夹渣、气孔、未焊透，用碳刨刨除后，补焊。（4）焊趾角或焊瘤，用砂轮打磨或碳刨刨除。（5）补焊应采用专用低氢焊条进行焊接，焊条直径不大于4.0mm，并比焊缝的原预热温度提高50℃。（6）因焊接而产生变形的构件，应采用机械方法或火焰加热法进行矫正，低合金钢加热区的温度不应大于800℃，严禁用水进行急冷。（7）清除缺陷时刨槽应成两侧边斜面角大于10°的坡口，并修整表面、磨除气刨渗碳层，必须要时用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除。（8）焊补时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑，多层焊的焊层之间接头应错开，补焊长度应不小于100mm，当焊缝长度超过500mm时，应采用分段退焊法。（9）返修部位应连续焊成。如中断焊接时，应采取后热、保温措施，防止产生裂纹。（10）对于返修焊缝时，其预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度稍高。（11）焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次。返修时应采取有效措施，制订方案，并经工程技术负责人审批和监理工程师认可后方可进行。（12）返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损探伤报告，作为工程验收及存档资料。（13）当采用碳弧气刨进行返修时应注意以下几点：a）碳弧气刨必须经过培训合格后方可上岗操作。b）如发现“夹碳”，应在夹碳边缘5-10mm处重新起刨，深度要比夹碳处深2~3mm，“粘