焊接施工作业指导书第一节 工程概况 一 工程简介广州东塔项目位于珠江新城CBD中心地段，商业、办公、高级公寓及酒店于一体，建筑面积50余万平方米塔楼地下5层,地上112层,建筑高度530m，钢结构总量9.7万吨项目建成后将成为华南第一高楼二 钢结构整体概述钢结构立面图典型楼层详图整体效果图 .结构立面效果图塔楼为带加强层的钢管混凝土巨型框架-筒体结构，主屋面高度为518m，计入出屋面后的高度为530m塔楼地上112层，核心筒内部采用现浇混凝土楼盖体系，核心筒之外区域采用钢梁+混凝土楼盖体系；采用现浇混凝土楼盖体系巨柱下采用独立基础，核心筒下采用箱形基础裙房地上10层，为现浇钢筋混凝土框架结构，其中部分梁柱为型钢混凝土构件或钢构件；共5层，为现浇钢筋混凝土框架结构；基础采用筏板局部加设抗拔锚杆钢结构分布于主塔楼与部分裙楼塔楼结构采用了巨型框架+核心筒形成的双重结构体系，主要由钢筋混凝土核心筒（内含型钢）、巨型柱同6道环桁架组成的巨型框架、以及协同核心筒和巨型框架共同工作的4道伸臂桁架组成；裙楼钢结构包括框架结构与桁架、连桥。
三 钢结构材料要求序号位置质量等级钢材材质1伸臂桁架层钢结构包括伸臂桁架、腰桁架及相邻层之楼面钢梁C级Q345/Q345GJ2钢管混凝土框架柱/型钢混凝土柱C级Q3453伸臂桁架层及其上、下相邻层核心筒外墙内型钢C级Q3454核心筒墙内型钢B级或更高Q3455楼面主梁/次梁B级或更高Q3456连梁内型钢B级或更高Q3457屋顶钢结构及其他露天结构C级或更高Q345/Q345GJ8其余构件B级或更高Q235/ Q345/Q345GJ第二节 焊接作业内容及特点一 焊接作业内容本工程地上钢结构主要焊接作业内容包含：主塔楼外筒巨型钢柱对接焊、外筒钢柱及劲性钢柱对接焊、核心筒钢板剪力墙（双层、单层）对接焊、核心筒内劲性柱对接焊、伸臂桁架弦杆对接焊、伸臂桁架巨型节点拼装焊接、环桁架焊接、楼盖粱系焊接、裙楼结构钢柱、桁架及钢梁的焊接二 焊接接头形式焊缝部位主要焊接形式接头数量（个）板厚（mm）截面形状示意图最大焊接截面尺寸（mm）外筒巨型钢柱横焊60018、20、25、28、30、35、40、45、50、70、130□3600×5700×50×40外筒楼层钢梁平焊立焊仰焊296257、10、11、12、14、15、18、20、22、25、28、30、35、40、45、50H 1100×600×20×40核心筒钢板剪力墙双层横焊立焊42916、20、25、35、40、50、70、90、130L 14150×4050×1200×50单层横焊立焊13516、20I 9825×20伸臂桁架平焊立焊仰焊12840、80、100、110、130□1950×800×130×40环状桁架平焊立焊仰焊129612、16、20、22、25、30□700×500×30×30裙楼钢结构钢柱横焊13825、35、40、50、60H 900×900×35×5016H 400×16钢梁平焊立焊仰焊61210、12、15、16、18、20、25、28、30、35、40、60H 950×600×28×60三 焊接特点序号焊接特点1本工程焊接重点为钢结构的厚板焊接，外筒巨型钢柱、核心筒钢板剪力墙存在大量厚度超过40mm的厚板，最大板厚达130mm。
焊接工作量大、难度高控制焊接变形、消除残余应力、防止层状撕裂是工程焊接作业的重点2外筒巨型钢柱焊缝为横焊缝，核心筒钢板剪力墙焊缝为横焊缝和立焊缝，焊缝长度超长，且多为高空焊接作业，焊接条件较差，焊接难度较大3外筒钢柱焊接均为高空、悬挑临边施工，作业时需搭设焊接操作平台，焊接作业条件十分复杂，焊接时防风、防雨、确保安全的措施非常规可比4大量使用40mm、50mm厚钢板，而且这些部位设计采用的连接方式大部分为现场焊接，整个工程现场焊接工作量相当大，预计将使用700吨焊接材料四 焊缝等级及相关要求除非另外说明，所有对接焊缝及节点坡口均采用全熔透等强度焊缝，焊缝质量等级为一级，所有角焊缝焊缝质量等级为三级当不同强度的刚材焊接时，可采用与低强度钢材相适应焊接材料焊缝的机械性能应不低于原构件的等级手工焊接应采用符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB/T 5117)及《低合金钢焊条》(GB/T 5118)规定的焊条对Q235级钢采用E43型焊条对Q345级钢采用E50型焊条对Q345GJ级钢采用E55型焊条自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》(GB/T 14957)或《气体保护焊用钢丝》(GB/T 14958)的规定。
焊接工作所采用的焊接方法、工艺参数应符合现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)的规定除非另外说明，结构构件间的焊接连接应具有最小6mm的连续角焊缝部分熔透对接焊缝应比标明的焊接尺寸大8mm全部焊接施工与验收应遵循中国国家规范要求五 焊接工具房的布置根据本工程结构特点、塔吊及施工电梯的部署，在焊接作业面布置焊接工具房，用于提供电力、堆放焊接设备、焊接材料等焊接工具房为自制集装箱式，尺寸为6.05m×2.45m×2.45m，随作业面的迁移用塔吊转移拟在楼层钢梁上布置4个焊接工具房，用于外筒钢柱及楼层钢梁等的焊接作业；在顶模上布置2个焊接工具房，用于核心筒钢板剪力墙及钢骨柱的焊接，工具房布置位置如下图所示：楼层焊接工具房布置图 顶模焊接工具房布置图第三节 焊接工艺一 焊接工艺流程二 焊接顺序根据本工程结构特点，焊接时采取整体焊接，确保外框与核心筒进度协调一致及各工序顺利搭接，同时焊接与单根柱、钢板剪力墙对称焊接相结合的方式进行局部对称焊见各构件焊接顺序示意图1 楼层平面焊接顺序工程整体焊接顺序应与安装顺序相反；筒外组合型钢框架柱的焊接顺序按照图中外环箭头的方向进行施工；钢板剪力墙的焊接顺序则按照下图中内环箭头的方向进行施工，单面钢板剪力墙的焊接顺序从中间往两边的焊接顺序。
钢结构焊接整体焊接顺序示意图2 钢柱对接焊接顺序序号焊接顺序焊接示意图1巨型钢柱校正完成后，安排4名焊工（A、B、C、D）先进行柱内纵向加劲板的焊接2柱内纵向加劲板焊接完成后，安排6名焊工（A、B、C、D、E、F）对称进行钢柱长边方向焊缝焊接施工，焊接填充焊缝2/3体积 3安排4名焊工（A、B、C、D）对称进行钢柱短边方向焊缝的焊接施工, ，焊接填充焊缝2/3体积全部焊接完成后割除连接耳板4安排6名焊工（A~F）对称进行钢柱长边方向焊缝的焊接施工, 同时安排4名焊工（G~J）对称进行钢柱短边方向焊缝的焊接施工，填充焊缝剩余1/3体积全部焊接完成后割除连接耳板3 双层钢板剪力墙焊接顺序序号焊接示意图1钢板剪力墙分为1、2两部分焊接拼装校正完成后，采取临时固定措施竖向焊缝位置如上图所示2每条竖向焊缝安排3名焊工（A、B、C及D、E、F）同时进行竖向焊缝的焊接，焊接方向为由下到上，焊接时应采用分段跳焊的方式进行3 进行竖向加劲板焊接，由于钢板剪力墙中间部位空间狭小封闭，并且焊接时的高温导致工作空间温度升高，因此安排5名焊工（A、B、C、D、E）同时施焊，保证工人拥有足够的空间4进行钢板剪力墙横向对接焊缝的焊接，在长边方向安排6名焊工（A、B、C、D、E、F）同时对称进行焊接，在短边方向安排2名焊工（G、H）同时对称进行焊接。
全部焊接完成后，将用于临时固定的连接耳板割除注：钢板剪力墙先焊接竖向焊缝，再焊接横向焊缝当遇交叉焊缝时，先焊接施工焊缝易成型部位，后施工较难部分，节点处须做好清理工作，保证焊接质量4 单层钢板剪力墙焊接顺序序号焊接示意图1钢板剪力墙分为1、2两部分焊接拼装校正完成后，采取临时固定措施竖向焊缝位置如上图所示2每条竖向焊缝安排2名焊工（A、B）同时进行竖向焊缝的焊接，焊接方向为由下到上，焊接时应采用分段跳焊的方式进行3 进行单层钢板剪力墙焊接时，先进行竖向加劲肋的焊接，为防止焊接变形，每一对加劲肋安排两个焊工同时施焊，焊接方向如右图4进行钢板剪力墙横向对接焊缝的焊接，在单层钢板剪力墙方向安排6名焊工沿编号②一边同时进行焊接，完成后进行根部清理，然后进行编号③方向的焊接注：钢板剪力墙先焊接竖向焊缝，再焊接横向焊缝当遇交叉焊缝时，先焊接施工焊缝易成型部位，后施工较难部分，节点处须做好清理工作，保证焊接质量5 内筒劲性柱焊接顺序序号焊接示意图1 内筒劲性柱分为1、2两部分焊接拼装,拼接顺序如图所示校正完成后，采取临时固定措施21、当腹板厚度小于翼缘板厚度时A、B焊完—→A’、B’ 焊完2、当腹板厚度较小时可采用单面坡口焊。
6 钢梁对接焊接顺序序号焊接示意图1同一支柱节点上的对接焊缝要同时对称施焊；每一道对接焊缝应该先焊下翼缘，再焊上翼缘；同一支梁两端的对接焊缝不允许同时施焊7 桁架弦杆焊接顺序序号焊接示意图1弦杆安装时，考虑到核心筒混凝土收缩及沉降影响，伸臂桁架现场焊接时，与巨型节点连接的弦杆与腹杆的焊缝（①②③）于连接耳板固定后实施焊接，焊接顺序为下弦杆-腹杆-上弦杆，与核心筒连接的桁架弦杆及腹杆将采取后焊措施，待结构主体封顶后再进行焊接施工，减小因为外筒钢框架和核心筒剪力墙沉降差带来的影响2与巨型节点连接的弦杆与腹杆于连接耳板固定后实施焊接,焊接顺序如上图，其中①焊缝采用两个焊工（A、B）进行跳焊弦杆与腹杆后焊的顺序与上图相同）第四节 主要焊接方法一 焊前准备工作准备事项准备内容焊接条件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15～25℃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，无油漆焊接环境焊接作业区域搭设焊接防护棚，进行防雨、防风处理，见下图所示。
采用手工电弧焊作业（风力大于5m/s）和CO2气体保护焊（风力大于3m/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焊前清理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机修磨成缓坡状且确认无未熔合、收缩孔等缺陷电流调试手工电弧焊：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、无泄露焊接材料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。