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1、银泰中心钢结构现场焊接施工技术一、工程概况银泰中心工程A塔楼地下室为劲钢结构，地上以上为全钢框架结构，平面结构呈回字形，分内框架和外框架两部分。内框筒1515米，外框筒39.539.5米。地下4层，标高为-19.30米，地上63层，建筑高度为249.7米。楼层标准层层高为3.3和3.4米，17层、33层、46层为避难层。顶部58层以上布置金字塔结构，被外周灯笼结构所包围。楼面为钢承板-混凝土组合楼板。A塔楼钢结构总重量约为二万吨，构件总数量约为19400件；平面内钢柱共59根，有箱型柱12根、工字型柱47根。外框筒四角箱型钢柱规格下部为900*900*100、上部为800*800*50，内框筒
2、四角箱型钢柱规格为900*450*50*50，内框筒内部四根箱型钢柱600*400*60*60。工字型柱规格主要为：1200*440*50*50、900*450*50*50。钢梁大部分为H型，最大为1200*500*30*50，少量为箱型，最大截面为800800mm30mm。本工程框架梁与框架柱之间的连接一般采用刚接，次梁与主梁之间的连接采用铰接，钢柱与钢柱之间的对接采用全熔透坡口焊接。钢材材质主要为GJC345级T=4060满足Z15、T60满足Z25。耐火等级为一级。本工程焊接主要集中在箱型柱对接，H型柱对接，箱型钢梁的连接、H型钢梁与柱的连接。箱型柱宽有900、800mm等；H型柱宽为1
3、200、1000、900，厚度最大的箱型柱厚度达100，一般钢柱厚度为30、50，梁的截面有箱型800*800*30、600*600*30，H钢梁最大为1200*500*30*50。焊缝形式主要为：水平横焊、立焊、水平梁对接横焊等。本工程焊接工程量大，厚度大，焊接难度比较高。钢柱、钢梁平面布置见下图：钢梁平面布置图钢柱平面布置图二、焊接节点概况1、箱型钢柱柱间对接横焊；2、工（十）字型钢柱柱间对接横焊；3、工字型钢梁与钢柱或钢柱牛腿对接钢梁上下翼缘平焊；4、钢柱主要尺寸及材质：箱型柱工（十）字柱外筒EC1:900mm900mm（L5层以下）；800mm800mm（L5层以上）。EC2柱：100
4、0mm440mm（L5层以下）；1000mm400mm（L5层以上）EC3、EC3a、EC5、EC6柱：1200mm440mm（L5层以下）1200mm400mm（L5层以上）。EC4柱：1200mm500mm（L5层以下）；1200mm400mm（L5层以上）内筒IC1: 900mm450mm（L5层以下）；900mm400mm（L5层L27层）；800mm400mm（L27层以上）ICC1（2、3）柱：500mm500mmIC2、IC3柱：900mm450mm（L5层以下）；900mm400mm（L5层L48层）；800mm400mm（L48层以上）。IC2a、IC3a柱：900mm450
5、mm（L5层以下）；900mm400mm（L5层L47层）；800mm400mm（L47层以上）。钢梁上下翼缘板厚：20mm、30mm、36mm、40mm、50mm。板厚、材质100mm、90mm、70mm、60mmQ345GJ-C Z25材质60mm、50mm、40mmQ345GJ-C Z15材质36mm、30mm、28mm、25mm、20mmQ345GJ-C材质三、施工准备1、焊接施工机具组织序号机具名称机具型号产地台数功率1多用途GMAW气体保护焊机OTC电器SRA600UG型日本大阪1239kwh2空气压缩机聚才电器DIV450-4深圳40.6M3/0.60.8Mpa3晶闸管整流焊机松
6、下ZX5-400TSM唐山326kwh4自控远红外烘干炉及一体式保温储藏箱ZYH60温州16kwh5半自动切割机CG1-30250w6角向磨光机10100w7红外检测测温计1/8电子环境温度湿度计1/2、焊接材料的组织1 银泰中心北塔楼钢结构工程的现场焊接全部采用CO2气体半自动保护焊实施。2焊接主材选用辽宁锦州市出品的锦泰牌JM58型实芯焊丝，规格为1.2mm。3焊接辅材北京普来克斯CO2气体，纯度99.7%（v/v），水蒸气与乙醇总含量50ppM（m/m）。3、焊接工艺评定试验现场焊接工艺评定根据北京银泰中心工程北塔楼钢结构的设计节点形式、钢材材质、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定本
7、焊接工艺评定方案及相应的焊接工艺评定指导书，按建筑钢结构焊接技术规程的规定施焊试件、切取试样并由具有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。3.1焊评试件各项尺寸焊接形式试件板厚度T1坡口角度试件板厚度T2坡口角度试件板厚度T3坡口角度焊缝最小间距R钝边宽度d横焊7035度70/69mm2 mm4035度40/69mm2 mm平焊4035度40/69mm2 mm2035度20/69mm2 mm十字形对接焊70/2035度2035度68mm2 mm40/2035度2035度68mm2 mm对接立焊4045度4045度/34mm/十字接头（立焊+平焊）70/4035度4035度68mm
8、2 mm3.2试件接头组对型式横焊、平焊试件组对型式十字形对接焊试件组对型式4、焊接工艺流程记录、验收返修操作平台、防护架安装节点高强螺栓终拧合格施焊顺序确定、评定焊接工艺确认合格工艺流程、电流、电压检查；.焊道清渣、层温检查；.焊道质量检查；.二氧化碳气体流量、纯度、压力检查；送丝稳定性、焊丝伸出长度检查；导电嘴、保护气罩检查。焊条或焊丝焊接焊中检测缺陷修整气候条件检查；.接头组装质量检查；.坡口间隙测定、坡口形状、角度、钝边和坡口面清理情况检查，衬板角板检查；.焊机、工具、安全检查，易燃易爆物防护；焊接材料检查；.气体纯度以及气路检查；安装施焊条件检查。打磨超声波探伤检测检测报告焊接场地清
9、扫不合格 合格返修焊接完成焊工自检焊缝外观检查填写外观质量检查记录检查引弧板熄弧板预热预热温度测试时间位置控制定位焊5、焊接工艺参数5.1预热 按照现场焊接工艺评定确定的焊前预热温度实施：1加热源氧、乙炔中性焰，热输入约为1525kj/cm。2预热范围规范要求：预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍+100mm；3预热温度确定预热温度：根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件约束条件；根据融敷金属的扩散氢含量；根据焊接时热输入的大小；根据接头热传导条件；根据施焊环境温度。 构件板厚预热范围常温焊接预热温度冬施焊接预热温度160100mm150mm06010012
10、024060mm100mm060100120340mm100mm0601001205.2层温焊接时，焊缝间的层间温度根据具体板厚应始终控制在85150之间，每个焊接接头应一次性焊完。不同板厚钢材的焊接层间温度钢材材质板厚（mm）焊接层间温度（）钢材材质板厚（mm）焊接层间温度（）Q345GJ-C60100100Q345GJ-C10-4085Q345GJ-C4060100Q345B10-40855.3CO2气体保护焊焊接工艺参数焊速：0.6cm/s焊层焊丝牌号焊丝直径(mm)焊丝极性焊接电流(A)电弧电压(V)运丝方式焊丝伸出长度(mm)气体流量(l/min)层间温度（mm）首JM-581.2直
11、流反接1802202427直线加小回环30556580110次同上同上同上2603103033同上2530同上80110以后各层同上同上同上2603103033小回环25同上80110面层同上同上同上2002102426直线1520同上801105.4 CO2气体保护焊每层焊接工艺1）首层首道焊接焊丝与直边的角度35，直线加小回环运条。2）至障碍孔时，加大焊丝前倾角递送至少20mm，采用收弧电流填满弧坑后熄弧待滞后气体停止供给后再移开（约4秒）转自障碍另侧续焊。3）首层次道焊接时加密回环次数，首层焊道焊接时至少叠压前道1/3截面，焊丝上倾15。4）次层及以后各填充层第一道焊丝下倾35，最后一道
12、上倾15，中间各道基本保持与焊缝成水平状态，每道均匀叠压前道1/3截面。5）面层焊接的前层（对CO2气体保护水平焊极为重要），基本面要平整，且上部略比下部向外倾（如下图），焊缝表面无较大凸点，清洁无渣。6）面层焊接：减小电流值10%，第一道要力求平直；结束道作回环时注意在上坡边缘稍加停留。以防止上坡边缘出现咬边。7）焊接完毕：立即作清理工作。采用批凿、角向磨光机去除飞溅、附着物；采用焊缝量规、直尺等对焊缝外形尺寸进行核查。8）焊接完毕的焊缝 ：表面无针状气孔、夹渣、裂纹、未熔合咬边等缺陷和明显低于母材表面等焊缝尺寸不足，余高应均匀保持在0.53.5mm。9）后热：采用氧、乙炔中性焰进行后热处理
13、。后热温度：150，持续约15分钟。如气温低于0时采用石棉布仔细覆盖焊缝，使其缓慢冷却。6、焊接施工顺序61总体焊接顺序本工程钢柱分布密,内外筒周边钢梁焊缝多,就整个钢结构框架而言，箱型柱、工字柱、H型钢梁刚性接头焊接，应从整个结构的中部施焊，形成整体框架后向四周扩展续施。62内筒构件的焊接顺序为保证外筒钢柱的垂直度，采取先柱后梁的焊接方法，首先焊接4C1、4F1、7F1、7C1四根内筒角柱，待四根角柱完成后，接着焊接内筒内4Bd1、5aE1、6bE1、6bD1四根方柱，然后再进行内筒工字柱的焊接，为减少焊接变形，内筒工字柱的焊接应于四个内框筒轴线同时展开进行，原则上相邻两根钢柱不同时开焊。全部钢柱完成焊接后，再进行内筒裙梁的焊接。63外筒构件的焊接顺序为保证外筒钢柱的垂直度，采取先柱后梁的焊接方法，首先焊接1J、1A、10J、10A四根外筒大角柱，待四根角柱完成后，再进行十字柱或工字柱的焊接，为减少焊接变形，十字柱或工字柱的焊接应于四个外框筒轴线同时展开进行，原则上相邻两根
