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文档简介
大型钢结构架台焊接施工综合技术方案一、工程概况与技术参数本工程为大型钢结构架台焊接施工项目,架台总高度28米,跨度36米,采用双层格构式框架结构,总用钢量约180吨。架台设计荷载按2kN/m²施工活荷载+1.5kN/m²自重荷载组合,抗震设防烈度为7度。主要构件包括H型钢主立柱(HW350×350×12×19)、箱型横梁(400×300×10×16)及支撑系杆(Φ159×8无缝钢管),节点连接全部采用焊接形式,其中梁柱节点为全熔透坡口焊,焊缝质量等级要求一级。二、材料控制标准体系(一)主体钢材性能指标材质要求主结构采用Q355B低合金高强度结构钢,其屈服强度≥355MPa,抗拉强度470-630MPa,伸长率≥20%,-20℃冲击功≥34J。钢材进场时需提供出厂合格证及力学性能检测报告,每批材料抽样进行拉伸、弯曲及冲击试验。表面质量控制钢材表面锈蚀等级应符合GB/T8923.1规定的A级(全面覆盖氧化皮而几乎无铁锈),局部锈蚀深度不得超过0.2mm。严禁使用有裂纹、夹层、重皮及明显划痕的钢材,端部切割面垂直度偏差≤1mm。(二)焊接材料选用规范焊接方法母材匹配焊条型号焊丝牌号保护气体烘干参数手工电弧焊Q355BE5015-G--350℃×1h,100-150℃保温CO₂气体保护焊Q355B-ER50-6CO₂纯度≥99.9%无需烘干,防潮保存埋弧焊Q355B-H10Mn2+SJ101-焊丝无油锈,焊剂250℃×2h(三)辅助材料技术要求焊接用CO₂气体含水量≤0.005%,露点≤-40℃砂轮片选用Φ100×6×16mm树脂结合剂砂轮,磨料粒度46目,硬度中软级碳弧气刨碳棒规格Φ8mm×355mm,镀铜层完好无剥落预热用履带式电加热器功率2kW,控温精度±5℃三、焊接工艺设计方案(一)焊接方法选择矩阵构件类型焊接位置焊接方法焊接材料坡口形式梁柱节点平焊/横焊埋弧焊+手工电弧焊H10Mn2+E5015-G双边坡口,α=60°,p=3mm,b=2mm牛腿连接立焊CO₂气体保护焊ER50-6单边V型坡口,α=50°,r=6mm支撑系杆全位置手工电弧焊E5015-G管管相贯,K型坡口次要角焊缝平角焊CO₂气体保护焊ER50-6无坡口,焊脚尺寸8mm(二)关键焊接参数设定手工电弧焊(E5015-G,Φ4.0mm)打底焊:I=140-160A,U=24-26V,v=80-100mm/min填充焊:I=180-200A,U=26-28V,v=120-150mm/min盖面焊:I=160-180A,U=25-27V,v=100-120mm/minCO₂气体保护焊(ER50-6,Φ1.2mm)电流:220-260A,电压:28-32V,送丝速度:4-6m/min保护气体流量:18-22L/min,喷嘴距工件距离:15-20mm(三)预热及后热工艺预热温度控制当环境温度低于0℃或板厚≥30mm时,实施焊接预热:碳当量CE≤0.45%:预热至80-120℃碳当量CE>0.45%:预热至120-150℃采用电加热法,加热区域为焊缝两侧各100mm范围,测温点布置在距坡口边缘50mm处。后热消氢处理一级焊缝焊接完成后立即进行250-300℃×1h后热,升温速度≤200℃/h,自然冷却至常温。后热温度通过热电偶实时监控,保温采用硅酸铝棉覆盖,厚度≥50mm。四、焊接质量控制体系(一)焊前准备验证坡口加工检验采用数控等离子切割加工坡口,表面粗糙度Ra≤25μm,坡口角度偏差±2°,钝边尺寸偏差±1mm。装配间隙控制在2-4mm,错边量≤0.1t且≤3mm(t为板厚)。定位焊规范定位焊长度50-80mm,间距300-500mm,高度3-4mm,采用E5015焊条,预热温度比正式焊接高20℃。定位焊不得有裂纹、气孔,焊后进行100%外观检查。(二)焊接过程参数监控实施焊接参数实时记录制度,每道焊缝记录电流、电压、焊接速度等参数,偏差超出±10%时自动报警层间温度控制在80-250℃,连续焊接中断超过30min需重新预热多道焊时,每层焊道接头应错开30mm以上,每焊完一道立即进行清根处理,清根深度≥2mm(三)焊缝质量检测流程外观检验焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣,咬边深度≤0.5mm,长度≤10%焊缝全长且≤100mm。一级焊缝余高0-3mm,二级焊缝余高0-4mm。无损检测一级焊缝:100%超声波探伤(GB/T11345-2013,Ⅰ级合格)+20%射线探伤(GB/T3323-2005,Ⅱ级合格)二级焊缝:20%超声波探伤(Ⅰ级合格)检测时机:焊接完成24h后进行,返修焊缝需重新检测五、施工安全保障体系(一)作业环境控制焊接作业区划分设置20m×15m警戒区域,用2m高彩钢板隔离,悬挂"必须佩戴防护眼镜""禁止烟火"等标识牌。区域内配备4具4kg干粉灭火器及1m³消防沙,动火点下方10m范围内严禁堆放易燃物。通风除尘系统当焊接作业空间高度≤3m时,设置轴流风机(风量≥5000m³/h)强制通风;进行CO₂气体保护焊时,作业区风速不得超过2m/s,必要时设置防风棚。(二)个人防护装备配置防护类别具体要求头部防护绝缘安全帽(耐冲击性能≥5000N)面部防护自动变光焊接面罩(遮光号9-13可调)呼吸防护P100级防尘口罩(过滤效率≥99.97%)身体防护阻燃棉帆布防护服(电弧防护等级ATPV≥10cal/cm²)手足防护leather焊接手套+绝缘胶鞋(耐电压3000V)(三)特殊作业安全规程有限空间焊接进入封闭构件内部焊接时,必须执行"先通风、再检测、后作业"流程:强制通风30min以上,氧含量保持19.5%-23.5%配备四合一气体检测仪(可测O₂、CO、H₂S、可燃气体)设置专职监护人员,每30min记录一次气体浓度高空焊接作业作业平台采用承插型盘扣式脚手架,立杆纵距1.5m,横距0.9m,步距1.8m,满铺50mm厚木脚手板,外侧设1.2m高防护栏杆+18cm挡脚板。安全带必须高挂低用,连接在独立生命线上。六、施工组织管理方案(一)人员资质管理焊工必须持有效《特种设备焊接操作人员证》,项目允许焊接方法范围:SMAW-FeⅡ-3G-12-Fef3J、GMAW-FeⅡ-3G-12-FefS-02/11无损检测人员需具备UTⅡ级、RTⅡ级资格证书,且证书在有效期内每日上岗前进行焊工资格复核,严禁无证或超项作业(二)进度计划控制施工阶段工作内容工期(天)资源配置质量控制点材料预处理钢材矫正、除锈、下料7数控切割1台,抛丸机1台切割尺寸偏差≤±1mm构件组装梁柱焊接成型15焊接变位机2台,焊工8人构件垂直度≤H/1000且≤5mm现场吊装分段吊装焊接2025t汽车吊1台,吊装工4人吊装定位偏差≤10mm整体焊接节点焊接及检测12焊机10台,检测人员3人焊缝一次合格率≥98%(三)质量追溯系统建立焊接质量终身追溯制度,每道焊缝采用"项目代号+构件编号+焊工代号+焊接日期"的唯一标识体系。焊接记录(包括参数记录、检测报告、返修记录)保存期限不少于5年,电子版同步上传至云端存储。七、应急预案与处理(一)焊接缺陷修复工艺裂纹处理发现裂纹后立即停止焊接,采用碳弧气刨清除缺陷,刨槽两端各外延50mm,坡口角度70°。预热至150℃后重新焊接,采用低氢焊条小电流多层多道焊,焊后24h进行100%UT+RT检测。气孔返修单个气孔直径≤1mm且数量≤3个/m时,可采用砂轮打磨后重焊;密集气孔需彻底清除后按裂纹修复工艺处理,返修次数不得超过2次。(二)突发事件应急措施火灾事故立即切断电源,使用干粉灭火器初期灭火,同时启动应急广播疏散人员。当火势蔓延时,拨打119并组织人员利用临时消防水系统(管径DN100,压力0.3MPa)控制火势。触电事故配备2台200mA医用急救箱,内含除颤仪、心电图机等设备。发生触
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