钢结构焊接施工方案

第1章录

第1章编制说明............................................................1

1.1编制依据..............................................................1

1.2行业标准、规范、规程.................................................1

第2章钢结构焊接施工概况.................................................2

2.1构件类型及截面特征...................................................2

2.2主要焊接部位及焊接形式...............................................3

2.3焊接检测设备.........................................................4

2.4主要节点形式.........................................................4

2.5焊缝等级及相关要求...................................................6

第3章焊接工程准备工作...................................................7

3.1主要的现场焊接工艺...................................................7

3.2焊材选用.............................................................7

3.3主要焊接及检测设备...................................................7

3.3.1焊接设备............................................................7

3.3.2焊接辅助工具........................................................8

3.4焊工考试.............................................................9

3.4.1焊工选拔程序........................................................9

3.4.2焊工理论知识考试...................................................10

3.4.3钢结构焊接操作参考参数.............................................11

第4章主要焊接方法.......................................................13

4.1焊接前准备...........................................................13

4.2定位焊...............................................................14

4.3焊接施工要点.........................................................15

4.4焊接顺序.............................................................16

4.4.1整体焊接顺序.......................................................16

4.4.2钢构件截面焊接顺序.................................................18

4.4.3钢管柱焊接顺序.....................................................18

4.4.4核心筒劲性柱焊接顺序...............................................18

4.4.5钢梁焊接顺序.......................................................19

4.5错边放坡工艺........................................................19

4.6焊接注意事项........................................................19

4.7焊接工艺流程........................................................21

第5章焊接质量控制程序与保证措施........................................22

5.1焊接质量控制程序....................................................22

5.2焊接过程质量保证措施................................................22

5.3焊接变形控制措施....................................................24

5.4焊缝的质量检测......................................................26

第6章焊接安全防护措施..................................................27

6.1钢结构焊接安全操作技术要点..........................................27

6.2钢结构焊接安防措施..................................................28

6.2.1钢柱焊接安全防护...................................................28

6.2.2钢梁焊接安全防护..................................................28

6.3安全用电要求........................................................29

6.3.1电焊机房设置.......................................................29

6.3.2焊接机械用电防护...................................................30

6.4钢结构施工防火措施..................................................31

6.4.1楼层使用氧气、乙块安全要求.........................................31

6.4.2现场动火安全注意事项..............................................31

6.5雨季焊接施工的防护措施..............................................32

6.6高温季节施工保证措施................................................32

第2章编制说明

2.1编制依据

序号名称

1本工程设计图纸及设计相关文件

2钢结构焊接相关规范、标准、规程

3钢结构深化图纸一相关钢结构节点详图

2.2行业标准、规范、规程

序号规范名称规范编号

1《钢结构设计制图深度和表示方法》03GI02

2《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98

3《型钢混凝二组合结构技术规程》JGJ138-2001

4《建筑钢结构焊接规范》GB50661-2011

7《多高层民用建筑钢结构节点构造详图》01SG5I9

8《多高层建筑钢结构节点连接》03SG519-1

9《钢管混凝土结构构造》06SG524

10《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

11《钢结构施工规范》GB50755-2012

12《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T2O3-2OO7

13《金属熔化焊焊缝缺陷分类》GB6417

14《气体保护焊月碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T17493)

15《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)

16《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2(X)8)

17《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110-2008)

18《施工现场临时用电安全技术规范》JBJ46-2005

19《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012

20《建筑施工高处作业•安全技术规程》JGJ8O—91

第3章钢结构焊接施工概况

3.1本工程不同厚度的钢板较多，焊接板厚最大为34mm,焊接最小板厚为

16mm,钢结构材质为主要为Q345B,焊接截面多样，包括圆形、H形以及

十字形，同时焊接作业量大且作业面广，施工环境复杂，各施工区域同时施

工，对整体焊接变形控制要求较高，本工程钢结构焊接施工主要采用二氧

化碳气体保护焊工艺。

3.2构件类型及截面特征

本工程主要钢

构件包括钢

柱、钢梁、斜

撑杆件、框架

截面形状截面尺寸分布位置

结构等，具体

情况如下所

z]\©

类别

01200X34.0I200X30>01000X34

01000X30、01000X20.0900X20.O

A楼L1〜L9层

钢管柱800X34.0800X30、0600X30

B楼L-2〜屋顶层

O01000X30.01000X20、0900X20、O

800X34、0800X30.0600X30

A楼L-2-L35层核心

500x500x30x30筒

十字形钢骨柱

300x300x30x30B楼L-2〜L22层剪力

墙

B楼L-2-L22层剪力

工字形钢骨柱H300x300x30x30

I墙

I200X1200X3(X)X300X30X30

1000X1000X250X250X25X25

900X9(X)X200X200X20X20

带肋箱型柱A楼L-2〜L35层

800X800X150X150X30X16(AKGZ3)

□18OOX12OOX3OOX3OOX3OX3O

15OOX12OOX3(X)X300X30X30

□600X600X30X30.□650X650X30X30A楼L-2-L2层

箱型钢柱□700X700X30X30.□300X300X30X30B塔楼1~22轴线4~8

1□□800X8(X)X20X20层梁上柱

H400X200X8X13.H5OOX2OOX8X16.

H600X200X11X17、H700x300x14x20.

~H700x300x16x28、H8OOX3OOX：6X28.

H800X450X24X30、H900X300X18X30、

H900X500X18X30、

H900x300x18x34,HI000X300X20X30、A.B楼外框钢柱之间

H1000X500X24X34.H1100x300x24x30.的主梁、楼层次梁及

H型钢梁

H1200X500X24X34悬挑梁

H6(X)x2(X)x|lx|7>H700x300x14x20、

~H700x300x16x28、H8OOx3OOx16x28.

H80()x450x24x30、H9(X)x300x18x30、

H900x500x18x30.H900x300x18x34、

Hl000x300x20x30Hl000x500x24x34.

H1100x300x24x30、H1200x500x24x34

0750X20、0800X30、0900X30

B楼边跨斜撑、连接

圆型斜撑0800X20、0900X20、

框架和连廊斜撑

O0700X30、0600X30

A楼LI~L20层外挑

箱型斜撑□5(X)x300x20x20.□500x300x30x30

斜支撑、B楼L8层

A楼L1〜L15层、

H型斜撑H400x300xI2x|8.HW400x4(X)x24x30L32~L35层

B楼L4层

3.3主要焊接部位及焊接形式

焊缝主要接头板厚

截面形状示意图

部位焊接形式(mm)

箱型柱、34.30、20

横焊

圆管柱(D

9、13、16、17、20、22.24、28、30、

钢梁及斜平焊、横

34

撑焊O

核心筒型

横焊30、20

钢柱

3.4焊接检测设备

本工程主要焊接检测设备如卜.表所示

设备名称主要用途

厚板焊接时检测预热温度、层间温度、后热温度、

保温温度等。

红外r线测温仪

焊接完成后进行岸高、焊脚、弧坑等自检工具。

焊缝量规

.

工序验收时进行抽检项目检查的成套工具。

焊缝检测成套设备

焊接完毕，自检合珞后24小时进行内部缺陷无损探

伤专业仪器。

由有相应资质证书的专业人员进行操作。

超声波探伤仪

3.5主要节点形式

斜柱节点三斜柱节点四柱牛腿节点

梁柱接头大样一梁柱接头大样二混凝土墙-钢梁节点

3.6焊缝等级及相关要求

焊缝种类质量等级要求

应进行100%超声波检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝

板件拼接和全手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B级检验的I【级及n

一级

熔透焊缝级以上。

应进行20%超声波检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊健

手工超声波探伤方法及质量分级法》'GB11345）B级检验的川级及HI

其余对接焊缝二级

级以上。

除注明者外，角焊缝的焊缝质量等级为三级。

角焊缝三级

第4章焊接工程准备工作

4.1主要的现场焊接工艺

4.2根据本工程钢结构焊接概况，结合工程实际，本工程主要采用C02气体

保护焊的焊接方法，焊接材料主要采用实芯焊丝。根据本工程焊接情况，进

行针对性的焊接工艺评定，对焊接工艺进行检验试验，焊接施工按照已评

定合格的焊接工艺进行，保证现场焊接质量。

4.3焊材选用

本工程钢构件

材质主要为

Q235B.Q345B,

焊接方式有手

工电弧焊和二

氧化碳气体保焊接母材焊接材料规格备注

护焊。焊接材

料根据设计要

求采用以下匹

配焊材：

焊接方式

E50I5.E50I6、

手工焊Q345B①3.2mm、①4mm焊条

ER50-6、

CO2气体保护

Q345BER50-1.ER50-2①1,2mm焊丝

焊

4.4主要焊接及检测设备

4.4.1焊接设备

本工程主要焊接设备如卜表所示：

使用部位

设备名称

1.钢柱焊接

।H2.钢梁焊接

3.支撑及桁架焊接

4.所有对接接头

二氧化碳焊机4、所有对接接头

1.点焊固定

2.打底焊接

3.钢梁连接板与预埋件焊接

4.其它焊接工作量较小的部位

逆变电焊机4、其它焊接工作量较小的部位

4.4.2焊接辅助工具

本工程主要焊接辅助工具如下表所示：

主要用途

设备名称

1.二氧化碳焊枪与二氧化碳气体保护焊机配

套使用，可拆卸，施_L方便。

2、二氧化碳流量计直观的反应CO2流量，

Q嵋便于控制焊缝处保护气体强度。

2.二氧化碳流量计直观的反应CO2流量，便

二氧化碳焊枪二氧化碳流量计于控制焊缝处保护气体强度。

2、二氧化或流量计直观的反应C02流量，

便于控制焊缝处保护气体强度。

1.碳弧气刨枪用于焊缝修补，使用专用的空

心碳棒，正极反接使用。

2、配合碳弧气刨枪使用，为碳弧气刨枪提供

高压空气。

2.配合碳孤气刨枪使用，为碳弧气刨枪提供

碳弧气刨枪空压机高压空气。

2、配合破弧气刨枪使用，为碳弧气刨枪提

供高压空气。

1.可控温焊条烘箱能够根据需要提供多种烘

培温度，保证焊接质量。

2、专人值守，焊条领用必须进行登记。

■IU113、便携式焊条保温筒用于现场施焊时焊条

保温，能够持续保温四小时。

焊条烘箱焊条保温筒3.便携式焊条保温筒用于现场施焊时焊条保

温，能够持续保温四小时。

3、便携式焊条保温筒用于现场施焊时焊条

保温，能够持续保温四小时。

1.通过氧气、乙块压力表将气瓶内氧气、乙

块释放，反应安全压力、正常使用压力等，便于

赞魁操作时灵活控制。

2、通过割枪调节氧气、乙焕混合气体火焰

大小，再配备各种规格割炬进行钢板切割，用于

连接板现场下料、焊缝坡口处理、安装措施板割

除。

氧气、乙焕压力表2.通过割枪调节氧气、乙快混合气体火焰大

小，再配备各种规格割炬进行钢板切割，用于连

接板现场下料、焊缝坡口处理、安装措施板割除。

2、通过割枪调节氧气、乙焕混合气体火焰

大小，田配备各种规格割炬进行钢板切割，用十

连接板现场下料、焊缝坡口处理、安装措施板割

除。

焊缝打磨，临时连接板,吊耳等切割后的修

正打磨。

磨光机

4.5焊工考试

4.5.1本工程存在大量厚板焊接，主要焊接为横焊、平焊和立焊，对焊工的技术水平要求

特别高。因此将在进场后进行现场作业条件下的焊工考核，以挑选出水平过硬、符合本

工程施工要求的焊工进行焊接操作。

4.5.2焊工选拔程序

内容焊工考试与选拔

初选根据每名焊工的个人资料筛选出焊接经验丰富、有类似工程施工经验的焊工。

1针.对本工程结构特点对焊接要点、焊接注意事项进行培训；

2.对焊接工艺、焊接要点要求进行培训：

培训

3.特别对钢管柱节点区域对接焊接要点进行培训。

3、特别对钢管柱节点区域对接焊接要点进行培训。

1.按照《建筑钢结构焊接规范》(GB50661-20I1)的焊工考试规定，对通过初选的焊工

进行理论知识考试和操作技能考试：

2.操作技能考试主要考核现场焊接条件下的操作能力以及厚板焊接技术，焊接完成24

考试小时以后进行超声波检测并出具报告：

3、考试时邀请业主代表、监理参加，共同对焊缝外观、探伤报告进行检查：

4.只有全部考核项目合格的焊工才允许进入复试。

4、只有全部考核项氏合格的焊工才允许进入豆试。

项目正式施工前需对考试合格的焊工进行复试，复试合格后方可进入本工程项目进行

复试焊接施工。

4.5.3焊工理论知识考试

焊工

理论

知识

考试

应以

焊工

必须

掌握

的基

础知

识及

安全

知识

为主

要内

容，考试内容及要求

并应

按考

核的

焊接

方法、

类别

对应

出题，

内容

范围

应符

合以

下规

定：

序号

1焊接安全知识《焊接与切割安全》（GB9448）；

2焊接符号识别能力；

3焊缝外形尺寸要求：

4焊接方法表示代号：

本工程焊接方法的特点：焊接工艺参数、操作方法、焊接顺序及其对焊接质量的影响。

5

6焊接质量保证、缺陷分级；

7建筑钢结构的焊接质量要求。应符合有关钢结构施工验收规程、规范的要求。

8焊接常用钢材及本工程使用钢材型号、牌号标志和主要合金成分、力学性能及焊接性能。

焊工

理论

知识

考试

应以

焊工

必须

掌握

的基

础知

识及

安全

知识

为主

要内

容，考试内容及要求

并应

按考

核的

焊接

方法、

类别

对应

出题，

内容

范围

应符

合以

下规

定：

序号

9与本工程相适应的焊接材料型号、牌号及使用、保管要求。

10焊接设备、装备名称、类别、使用及维护要求。

焊接缺陷分类及定义、形成原因及防止措施的一般知识《金属熔化焊焊缝缺陷分类》

11

(GB6417)o

12焊接热输入与焊接规范参数的换凫及热输入对怛能影响的一般关系。

13焊接应力、变形产生原因、防止措施及热代理的一般知识。

4.5.4钢结构焊接操作参考参数

1)手工电弧焊参数参考见下表

电弧电压(V)焊接电流(A)焊条层厚层间温度

位置焊条型号

平焊其它平焊其它极性(min)(,C)

电弧电压(V)焊接电流(A)焊条了厚层间温度

位置焊条型号

平焊其它平焊其它极性(mm)(*C)

首层24〜2623〜25105〜115105~160阳3〜4—E5015

E5016

中间层2933293()150780150〜160阳3〜485〜150

E5018

面层25〜2725〜27130-150130〜150阳3〜485〜150中3.2mm

2)CO2气体保护焊(平焊)参数见下表

焊丝伸出长度焊

电弧电焊接电气体流量丝层厚层间焊条

位置

压(V)流(A)W40>40(Umin)极(mm)温度(℃)型号

性

180-

首层22〜2420〜2530〜3545〜50阳6〜7—

200

ER50-6

中间230〜

25〜272025〜3040〜45阳5〜6100-150①

层250

1.2mm

200〜

面层22〜24202035〜40阳5〜6100〜150

230

送丝速度:5〜5.5mm/S气体有效保护面枳：l(KX)mm2

3)C02气体保护焊(横、立焊)参数见下表

电弧焊丝伸出长度

焊接电气体流量焊纥层厚层间焊条

位置电压

流(A)W40>40(L/min)极性(mm)温度(℃)型号

(V)

22-180、20〜

首层30〜3550〜55阳6〜7—

2420025

ER50-6

25〜230〜

中间层2025〜3045〜50阳5〜6100〜150①

27250

1.2mm

22-180-

面层202040〜45阳5〜6100-150

25200

送丝速度:5〜5.5mm/S气体有效保护面积：1000mn】2

4)C02气体保护焊的预热、后热、层间温度参考表

预热温度T预(P)焊接

钢材后热温度T后层间温度T层保温

母材厚度t(mm)环境

牌号(℃)(℃)时间

湿度

T<2525WW4040VIW60

I00&T层WW

Q235B——60CWT预200WT后W25025mm/h

15085%

I00WT层WW

Q345B—100C140c200WT后925025mm/h

15085%

预热温度T预(P)焊接

钢材后热温度T后层间温度T层保温

母材厚度1(mm)环境

牌号(℃)(℃)时间

湿度

T<25250W4O40VtW60

焊前准备立焊施焊

横焊施焊焊缝打磨

焊接完成焊缝探伤

第5章主要焊接方法

5」焊接前准备

准备事项准备内容

下雨时露天不允许进行焊接施工，如必须施工，则必须进行防雨防护。

焊接条件

厚板焊接施工时，需对焊口两侧区域进行预热，宽度为1.5倍焊件厚度以上，且不

小于100mm。当外界温度低于常温时，应提高预热温度15〜25C。

准备事项准备内容

若焊缝区空气湿度大于85%,应采取加热除湿处理。焊缝表面干净，无浮锈，无油

漆。

焊接作业区域搭设焊接防护棚，进行防雨、防风处理。

焊接环境采用手工电弧库作业（风力大于5m/s）和C02气体保护焊（风力大于2m/s）作

业时，未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊作业。

正式施焊前应清除定位焊焊渣、飞溅等污物。定位焊点与收弧处必须用角向磨光

焊前清理

机修磨成缓坡状且确认无未熔合、收缩孔等缺陷。

手工电弧焊：不得在母材和组对的坡口内进行引弧，应在试弧板上分别做短弧、长

弧、正常弧长试焊，并核对极性。

电流调试

CO2保护焊在试弧板上分别做焊接电流和电压、收弧电流和收弧电压对比调试。

气体检验核定气体流量、送气时间、滞后时间、确认气路无阻滞、无泄露。

本工程钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材，均应有质量合格证书，施工

现场设置专门的焊材存储场所，分类保管。领用人员领取时需核对焊材的质量合格证、

焊接材料

牌号、规格。本工程的焊条使用前均需要进行烘干处理。

5.2定位焊

钢结构

安装就

位校正

完成后，

应先对

焊接接

头定位定位焊注意事项

焊接，

焊接时

应注意

以下事

项：

序号

1定位焊焊缝所采用焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊健的要求相同。

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

2接区以外的母材上引弧和熄弧。

3定位焊尺寸参见定位焊尺寸参考表。

4定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3,且不大于8mm,但不应小于4mm。

钢结构

安装就

位校正

完成后，

应先对

焊接接

头定位定位焊注意事项

焊接，

焊接时

应注意

以下事

项：

序号

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。

5

定位焊尺寸参考表：定位焊焊缝长度（mm）

母材厚度焊缝间距（mm）

手工焊自动、半自动

（mm）

20VtW4050-6050-60300-400

t>4050-6060-70300-400

5.3焊接施工要点

序号焊接施工要点

在焊接接头的端部应设置焊缝引弧板、引出板，应使焊缝在提供的延长段上引弧和终

止。焊条电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引弧板、引出板长度应大于25mm，埋弧焊引弧板、

I

引出板长度应大于80mm。

厚板焊接：采用根部手工焊封底、半自动焊中间填充、面层手工焊盖面的焊接方式。帝

2衬板的焊件全部采用CO2气体保护半自动焊焊接。

全部焊段尽可能保持连续施焊，避免多次熄弧、起弧，穿越安装连接板处工艺孔时必须

3尽可能将接头送过连接板中心，接头部位均应错开。

同一层道焊缝出现停顿需续焊时，始焊接头需在原熄孤处后至少15mm处起弧，禁止在

原熄弧处直接起弧。CO?气体保护焊熄弧时，应待保护气体完全停止供给、焊缝完全冷凝后

4方能移走焊枪。禁止电弧刚停止燃烧即移走焊枪，使红热熔池暴露在大气中失去CO2气体保

炉。

打底层：在焊缝起点前方50mm处的引弧板上引燃电弧，然后运弧进行焊接施工。熄弧

时，电弧不允许在接头处熄灭，而是应将电弧引带至超越接头处50mm的熄弧板熄弧，并填

5

满弧坑，运弧采用往复式运弧手法，在两侧稍加停留，避免焊肉与坡口产生夹角，达到平缓

过度的要求。

填充层：在填充焊接前应清除首层焊道上的凸起部分及引弧造成的多余部分，清除粘连

在坡壁上的飞溅物及粉尘，检查坡口边缘有无未熔合及凹陷夹角，如有必须用角向磨光机

除去。CO?气体保护焊时,CO2气体流量宜控制在40〜55(Um