钢结构工程施工工艺标准.doc

DB64/274-2003钢结构工程施工工艺标准4 钢结构焊接施工工艺标准4.1 适用范围本工艺标准适用于钢结构制作与安装过程中的钢结构焊接和焊钉焊接工程。4.2 施工准备4.2.1 主要材料与质量要求4.2.1.1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。4.2.1.2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样、见证取样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。“重要”是指：1） 建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝；2） 建筑结构安全等级为二级的一级焊缝；3） 大跨度结构中一级焊缝；4） 重级工作制吊车梁结构中一级焊缝；5） 设计要求的。4.2.1.3 电焊条：其型号应按设计要求选用，并应有质量证明文件。施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接低合金钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条(碱性焊条)。焊前应按说明书的要求进行烘焙。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。4.2.1.4 引弧板：用坡口连接时需引用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相符。4.2.2 主要设备与机具：电焊机 (交、直流)、栓钉焊机、焊条烘箱、焊条保温桶、测温计等。4.2.3 作业环境 4.2.3.1 焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。并应做焊接试件经试验合格。4.2.3.2 熟悉施工设计图纸，编制施工方案(经监理单位批准)，做好技术交底工作。熟悉焊缝及构件形态，确定焊缝焊接顺序。4.2.3.3 现场供电应符合焊接用电要求，保证供电。 4.2.3.4 环境温度满足规范要求,当低于0时，对预热温度应根据工艺试验确定。4.3 操作工艺与工序控制点4.3.1 工艺流程作业准备电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊、焊钉 ）焊缝专检、评定4.3.2 钢结构电弧焊接4.3.2.1 平焊 4.3.2.1.1 选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，并通过焊接工艺试验验证。4.3.2.1.2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。 4.3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内随用随取。 4.3.2.1.4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。 4.3.2.1.5 引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随意打弧。对接焊缝及对接与角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再施焊到焊缝区。中途接头则应在焊缝接头前方1520mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝接头起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。 4.3.2.1.6 焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(23mm)为宜。 4.3.2.1.7 焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为34mm，碱性焊条一般为23mm为宜。 4.3.2.1.8 焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方向，一是焊条与焊接前进方向的夹角为6075；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角左右相等；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。4.3.2.1.9 收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除引弧板，并修磨平整，不许用锤击落。4.3.2.2 立焊：基本操作工艺与平焊相同，但应注意下述问题：4.3.2.2.1 在相同条件下，焊接电流比平焊电流小1015。4.3.2.2.2 采用短弧焊接，弧长一般为23mm。4.3.2.2.3 焊条角度应根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊件左右方向夹角相等；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成向上的6080角，使电弧略向上，吹向熔池中心。4.3.2.2.4 收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁将弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧，变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或使弧稍向下吹。4.3.2.3 横焊：基本与平焊相同，焊接电流比平焊电流小1015，电弧长24mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为7080，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为7090。4.3.2.4 仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成7080角，宜用小电流、短弧焊接。4.3.2.5 焊钉：由于钢材成份与焊钉的焊接质量有直接影响，具体施工时须按实际采用的钢材与焊钉匹配进行焊接，并应进行工艺试验，经评定合格后，方可在结构上焊接。焊钉焊接宜采用栓钉焊机施工。4.3.3 冬期低温焊接4.3.3.1 在环境温度低于0条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级，应采取挡风措施；焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪或因其它原因骤冷，而产生冷脆效应。4.3.3.2 为防止焊接裂纹应预热，预热以控制层间温度。当工作地点温度在0度以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热温度。4.3.4 工序控制点 4.3.4.1 所有焊缝均是本工艺控制点,需按本标准严格操作,焊接结束后应清除熔渣，多层焊缝应分层清渣，分层施焊，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，应将焊工代号钢印打在焊缝周围不影响构件结构的明显处，方可转移地点继续焊接。4.3.4.2 焊缝质量是本工艺检查点,班组自检应合格,检查结果可作为班组自检记录。4.3.4.3 当一检验批工件的焊接工程结束,在转换工件之前为本工艺停止点,班组自检合格后,由专业质检员检查评定，并填写焊接分项工程检验批质量验收记录,报监理单位检查验收。4.4 质量标准 4.4.1 主控项目 4.4.1.1 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。使用前应按产品质量证明文件进行烘焙及存放。 4.4.1.2 焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。 4.4.1.3 对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。4.4.1.4设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声破探伤方法和探伤结果分级法GB11345或钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JBJT3034.1、螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JBJT3034.2、建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。一、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表1的规定。表1 一、二级焊缝的质量等级及缺陷分级(见证检测项目)焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级检验等级B级B级探伤比例10020内部缺陷射线探伤评定等级检验等级ABAB探伤比例10020注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200，当焊缝长度不足200时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200，并应不少于1条焊缝。4.4.1.5 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于4（图1 a、b、c）；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为2（图1 ），且不应大于10。焊脚尺寸的允许偏差04。 图14.4.1.6 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。 4.4.2 一般项目 4.4.2.1 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。 4.4.2.2 二级、三级焊缝外观质量标准应符合表2的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。 检查数量：每批同类构件抽查10，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5，且不应少于l条；每条检查l处，总抽查数不应少于10处。 检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。4.4.2.3 焊缝尺寸允许偏差应符合表2的规定。表2 二级、三级焊缝外观质量标准 单位为（）项 目允许偏差缺陷类型二级三级未焊满（指不足设计要求）0.20.02t，且1.00.20.04 t，且2.0每100.0焊缝内缺陷总长（15.0）/25.0根部收缩0.20.02 t，且1.00.20.04 t，且2.0 长度不限咬边0.05 t，且0.5；连接长度100.0，且焊缝两侧咬边总长10焊缝全长0.1 t，且1.0，长度不限(10%焊缝全长)弧坑裂纹允许存在个别长度5.0的弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05 t，且0.5缺口深度0.1 t，且1.0每1000.0焊缝不应超过1处表面夹渣深0.2 t长0.5 t，且20.0表面气孔每50.0焊缝长度内允许直径0.4 t，且3.0的气孔2个，孔距6倍孔径注：表内t为连接处较薄的板厚检查数量：每批同类构件抽查10，且不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按条数各抽查5，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。 检验方法：用焊缝量规检查。4.4.2.4 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。检查数量：每批同类构件抽查10，且不应小于3件。检验方法：观察检查。4.4.2.5 焊缝感观应达到：外形均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。 检查数量：每批同类构件抽查10，且不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按数量各抽查5，总抽查处不应少于5处。 检验方法：观察检查。 4.4.3 允许偏差项目见表3 表3 焊缝尺寸允许偏差 单位为(mm)序号项目图例允许偏差一、二级三级1对接焊缝余高CB20：03.0B20：04.0B20：04.0B20：05.02对接焊缝错边0.15，且2.03000同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0注：1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；3.在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组6.5 成品保护 6.5.1 堆放零部件时，地面必须干燥平整架空，防止生锈。6.5.2 钢部件堆放场地应垫平避免支点受力不均，以防止由于刚度差而产生下挠或弯曲。6.5.3 钢零件及部件编号不得损坏。6.6 应注意的主要质量问题 6.6.1 构件运输、堆放变形：运输、堆放时垫点不合理，上、下垫木不在一条垂直线上，或由于场地沉陷等原因造成变形。如发生变形，应根据情况采用千斤顶、氧乙炔火焰加热或用其它方法矫正。6.6.2 构件扭曲：拼装时节点处型钢不吻合，连接处型钢与节点板缝隙大于3mm，应予矫正，拼装时用夹具夹紧。长部件应拉通线，符合要求后再用定位焊固定。长构件翻身时为防止因刚度不足可能产生变形，应事先进行临时加固。6.6.3 起拱不符合要求：桁架拼装时，应严格检查拼装点角度，采取措施消除焊接收缩量的影响，并加以控制，避免产生累计误差。6.6.4 焊接变形：应采用合理的焊接顺序及焊接工艺(包括焊接电流速度、方向等)或采用夹具、胎具将部件固定，然后再进行焊接，以防止焊接后翘曲变形。 6.7 主要质量记录6.7.1 钢材、连接材料、和涂装材料的出厂合格证、质量证明文件。6.7.2 物料进场检查验收记录（C407）。6.7.3 钢材（铸件）试验报告（C471）。6.7.4 设计变更、焊工合格证及钢材焊接试验报告（C472）。6.7.5 钢结构（零件与部件加工）分项工程检验批质量验收记录（表J.0.5）。6.7.6 自检记录（表J.0.5）。7 钢构件组装和拼装施工工艺标准7.1 适用范围本工艺标准适用于钢构件制作中构件组拼装工程。7.2 施工准备 7.2.1 主要材料、半成品与质量要求 7.2.1.1 钢构件：钢构件型号、制作质量应符合设计要求和施工规范的规定，应有出厂合格证并应附有技术文件。 7.2.1.2 连接材料；焊条、螺栓等连接材料应有质量证明，并符合设计要求及国家有关标准的规定。7.2.1.3 涂料：防锈涂料、防火涂料技术性能应符合设计要求和有关标准的规定，应有产品质量证明文件。7.2.1.4 其它材料：各种规格垫铁等。7.2.2 主要设备与机具：吊装机械、吊装索具、电焊机、垫铁、扭矩扳手、手持电砂轮、电钻等。 7.2.3 作业环境 7.2.3.1 按构件明细表，核对进场构件的数量，查验出厂合格证及有关技术文件。 7.2.3.2 检查构件在装卸、运输及堆放中有无损坏或变形。损坏和变形的构件应予矫正或重新加工。被碰损的防锈涂料应补涂，并再次检查办理验收手续。 7.2.3.3 对构件的外形几何尺寸、制孔、组装、焊接、摩擦面等进行检查，做出记录。7.2.3.4 钢结构构件应按安装顺序成套供应，堆放场地能满足现场拼装及顺序安装的需要。钢构件出厂，在现场组拼应准备拼装工作台。 7.2.3.5 构件分类堆放，刚度较大的构件可以铺垫木水平堆放。多层叠放时垫木应在一条垂线上。屋架宜立放，紧靠立架，绑扎牢固。 7.2.3.6 编制钢结构安装施工组织设计，经监理单位批准后向班组交底。7.2.3.7 检查安装支座及预埋件，取得经总包确认合格的验收资料，办理中间交安手续。7.3 操作工艺与工序控制点 7.3.1 工艺流程作业准备钢构架组拼钢构架安装构件连接与固定检查、验收除锈、刷涂料7.3.2 作业准备7.3.2.1 复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。7.3.2.2 放出标高控制线和钢构架轴线的吊装铺助线。7.3.2.3 复验钢构架支座及支撑系统的预埋件，其轴线、标高、水平度，预埋螺栓位置及露出长度等，超出允许偏差时，应做好技术处理。7.3.2.4 检查吊装机械及吊具，按照施工组织设计的要求搭设脚手架或操作平台。7.3.2.5 钢构架腹杆设计为拉杆，但吊装时由于吊点位置使其受力改变为压杆时，为防止构件变形、失稳，必要时应采取加固措施，对于屋架可采用钢管、方木或其它临时加固措施。7.3.2.6 测量用钢尺应与钢结构制造用的钢尺校对，并取得计量单位检定证明。7.3.3 钢构架组拼屋架分片运至现场组装时，组装平台应平整。组拼时应保证屋架总长及起拱尺寸的要求。焊接时焊完一面检查合格后，再翻身焊另一面，做好施工记录。经验收后方准吊装。屋架及天窗架也可以在地面上组装好一次吊装，但要临时加固，以保证吊装时有足够的刚度。7.3.4 钢构架安装7.3.4.1 吊点必须设在屋架三汇交节点上。钢构架起吊时离地50cm时暂停，检查无误后再继续起吊。7.3.4.2 屋架吊装应制定专项吊装方案，经监理单位批准后执行。7.3.5 构件连接与固定7.3.5.1 构件安装采用焊接或螺栓连接的节点，需逐个检查连接节点，合格后方能进行焊接或紧固。7.3.5.2 安装螺栓孔不允许用气割扩孔，永久性螺栓不得垫两个以上垫圈，螺栓外露丝扣长度不少于23扣。7.3.5.3 安装定位焊缝不需承受荷载时，焊缝厚度不少于设计焊缝厚度的23，且不大于8mm，焊缝长度不宜小于25mm，位置应在焊道内。安装焊缝全数外观检查，主要的焊缝应按设计要求用超声波探伤检查内在质量。上述检查均需做出记录。 7.3.5.4 焊接及高强度螺栓连接施工工艺详见本工艺标准第4、5章。7.3.5.5 屋架支座、支撑系统的构造做法需认真检查，必须符合设计要求，零配件不得遗漏。7.3.6 检查验收 7.3.6.1 钢构架安装后首先检查现场连接部位的质量。7.3.7除锈、刷涂料7.3.7.1 连接处焊缝无焊渣、油污，除锈合格后方可涂刷涂料。7.3.7.2 涂层干漆膜厚度应符合设计要求或验收规范的规定。7.3.8 工序控制点7.3.8.1 钢构架组拼、钢构架安装、钢构件连接与固定为控制点。组装后构件表面应清洁、无焊疤、油污，外观色泽一致。各控制点应严格按本标准施工，自检合格后方可转入下一流程，应坚持谁操作谁保证质量。7.3.8.2 安装基础与节点的复验，轴线、标高弹线，组装后尺寸复验，连接点焊缝与连接螺栓检查、表面涂装为检查点，班组自检应合格，检查结果可作为自检记录。7.3.8.3 本工序段结束后为停止点，班组自检合格后，由专业质检员检查评定，并填写钢结构（构件组装）分项工程检验批质量验收记录，报监理单位验收。7.4 质量标准7.4.1 主控项目7.4.1.1 吊车梁和吊车桁架不应下挠。检查数量：全数检查检验方法：构件直立，在两端支撑后，用水准仪和钢尺检查。7.4.1.2 钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差应符合表9的规定。检查数量：全数检查。检验方法：用钢尺检查。表9 钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差 单位为（）项目允许偏差单层柱、梁、桁架受力支托（支承面）表面至第一个安装孔距离1.0多节柱铣平面至第一个安装孔距离1.0实腹梁两端最外侧安装孔距离3.0构件连接的截面几何尺寸3.0柱、梁连接处的腹板中心线偏移2.0受压构件（杆件）弯曲矢高l/1000，且不应大于10.07.4.1.4 高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠，应采用试孔器进行检查，并应符合下列规定：1) 当采用比孔公称直径小1.0的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85；2) 但采用比螺栓公称直径大0.3的试孔器检查时，通过率应为100。检查数量：按预拼装单元全数检查。检验方法：采用试孔器检查。7.4.2 一般项目7.4.2.1 焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。检查数量：全数检查。检验方法：观察和用钢尺检查。7.4.2.2 焊接H型钢的允许偏差应符合GB502052001表C.0.1的规定。7.4.2.3 焊接连接组装的允许偏差应符合GB502052001表C.0.2的规定。7.4.2.4 顶紧接触面应有75以上的面积紧贴。检查数量：按接触面的数量抽查10，且不应少于10个。检验方法：用0.3mm塞尺检查，其塞入面积应小于25，边缘间隙不应大于0.8mm。7.4.2.5 桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm。检查数量：按构件数抽查10，且不应少于3个，每个抽查构件按节点数抽查10，且不应少于3个节点。检验方法：尺量检查。7.4.2.6 安装焊缝坡口的允许偏差应符合表10的规定。检查数量：按坡口数量抽查10，且不应少于3条。检验方法：用焊缝量规检查。表10 安装焊缝坡口的允许偏差项目允许偏差坡口角度5钝 边1.07.5 成品保护7.5.1 交叉安装其他构件时，应缓慢下落，不得碰撞已安装好的钢构架。7.5.2 吊装损坏的涂层应补涂，以保证漆膜厚度符合规定要求。7.6 应注