134932_四川奥林匹克运动学校高层钢结构施工方案

134932_四川奥林匹克运动学校高层钢结构施工方案四川奥林匹克运动学校钢 结 构 工 程 编 制 人：卢 春 林安全部门负责人： 技术部门负责人： 负 责 人： 华北建设集团二 0 一 0 年七 月 编 制 说 明 1、本施工组织设计是根据建设单位提供的文件、工程设计施工图纸和编制的钢结构房屋安装手册和质量手册、质量管理体系程序文件，结合本公司人员、设备、材料和成熟的施工工艺等实际情况编制的。2、采用的国家标准和规范：（1）相关设计文件（2）工程质量验收标准建筑项目工程施工质量验收统一标准（GB503002001）钢结构工程施工质量验收标准（GB502052001）（3）技术规范建筑钢结构焊接技术规程（JGJ812002）钢结构制作安装施工规程（YB92541995）气焊、和电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式与尺寸（GB9851988）碳钢焊条（GBT51181995）钢结构焊缝外形尺寸（GB108541989）焊接用钢丝（GB13001977）二氧化碳气体保护焊工艺规程（JBT91861999）型钢混凝土组合结构技术规程（JGJ238-2001）高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)（4）其它建设建设安全生产管理条例工程建设标准强制性条文建筑施工安全检查标准（JGJ5999）建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ801991）钢焊缝和超声波探伤方法和探伤结果分级（GBT113451989）3、本施工组织设计对本工程项目组织机构，资源配置，土建施工、钢结构制作和安装工艺方案，施工进度计划，质量、安全和工期保证措施，常见通病及预防措施等作了科学的描述。 1华北建设集团 目 录第一章 工程概况 . 4一、工程概况 . 4二、工程特点 . 4第二章 项目管理团队 . 5一、公司管理组织机构 . 5二、现场项目管理 . 6第三章 钢结构制作 . 7一、焊接要求 . 7二、钢骨柱加工工艺 . 7三、钢结构加工质量缺陷与预防措施 . 12焊接顺序与焊接变形 . 12焊接缺陷及预防措施 . 13加工与安装探伤（UT探伤） . 21第四章 施工准备与资源配置 . 22一、 技术准备 . 22二、机械设备 . 22三劳动力配置计划 . 25四、施工部署 . 26（一）构件进场和卸货 . 26（二）进场验收 . 26（三） 钢构件堆放管理： . 27（四）试验准备 . 27（五）施工平面布置 . 28第五章 施工进度计划 . 28一、施工进度计划 . 28第六章 结构安装 . 28一、安装顺序 . 28（一）综合训练馆A区 . 28（二）综合训练馆B区 . 292华北建设集团 （三）屋顶装饰钢结构安装 . 29三、结构安装 . 29（一）施工测量 . 29（二）多层钢结构安装允许偏差 . 31（三）钢柱安装 . 31（四）梁安装 . 32（五）高强螺栓安装 . 32（六）现场焊接工艺 . 37（七）安装施工措施 . 38（八）钢承楼板安装 . 38（九）栓钉的安装与焊接 . 39（十）钢梁柱与混凝土梁主筋连接筋板构造 . 41第七章 安装缺陷与预防措施 . 41一.构件焊接变形 . 41二.焊缝夹渣、未焊透、咬肉 . 41三.钢柱位移或安装孔位移. 42四.钢柱垂直度偏差过大 . 42五钢梁、钢架垂直偏差过大或支承螺栓孔距累积误差过大 . 42六高强螺栓紧固扭矩不够 . 42第八章 安全文明施工保证措施 . 43一、安全管理机构 . 43二. 安全文明施工保证措施 . 43（1）安全用电技术措施 . 44（2）电气防火技术措施 . 45三、结构吊装安全 . 46四 文明施工及环境保护保证措施 . 48五 安全技术交底 . 48第九章 工程竣工验收及竣工资料编制 . 53一编制原则 . 53二编制内容 . 53 3华北建设集团 第一章 工程概况 工程名称: 四川奥林匹克运动学校综合训练馆钢结构工程建设单位: 四川省运动技术学院 设计单位：重庆大学建筑设计研究院 工程内容：钢结构的制安工程工程地点：一、工程概况“四川奥林匹克运动学校综合训练馆”采用的是全现浇框架结构，结构以为钢混组合结构为主，建筑面积为17477.2平米，共4层，建筑物高度为24.7m。采用独立基础，埋入式钢柱，楼层标高为3.9m、7.8m、11.7m、15.6m、20.7m、24.7 m。其中A区、B区各楼层布置钢梁与楼承板，钢柱为混凝土包型钢柱，与土建节点非常多；钢柱截面最大为H460*560*12*20；钢梁截面最大为 H1300*350*20*22，其跨度最大为25m；混凝土包钢柱、钢梁的翼缘栓钉布置，钢构件单重最大为8000KG。二、工程特点（1）该工程最大特点在于“钢骨柱”，钢骨柱与钢梁材质为Q345B。钢骨柱翼缘与钢梁上翼缘板满布栓钉；（2）该钢结构工程安装施工时，与土建工程施工交叉作业较多。因此，钢结构安装施工与土建施工密切配合，仔细做好钢结构安装预埋件技术交底工作，尤其要严格监测预埋件安装轴线位置和标高是否正确。（3）该工程各车间的钢构件数量多，长度大，因此要认真组织好钢构件的运输工作，根据安装计划顺序按成组单元组件组织运输，较长较大的构件在运输时采取措施防止变形。（4）该工程施工工期紧张，属于多层框架混合钢结构，安装精度要求高，因此必须充分做好钢结构安装前的施工准备工作。构件制作和安装之前，组织项目相关技术人员认真分析设计图纸，制订高效合理的施工方案和施工计划，构件出厂前进行预拼装，能在厂内拼装完成的构件应在厂区内提前完成，检测其安装尺寸与图纸要求是否相符，其累计误差是否超过规范要求范围，与施工现场预埋件位置是否吻合，预拼装时应做好预拼装记录，在构件交验时将预拼装记录移交给项目部。所有构件和材料进场时，材料员必须仔细检查其型号、规格、数量是否与图纸要求相符，发现问题及时处理。4华北建设集团 （6）焊接与连接板定位：现场大量二级焊缝，并且钢骨柱与钢梁、混凝土梁交叉位置节点控制难度比较大。根据设计要求，钢梁、钢柱与混凝土梁的交叉位置设置筋板，固定标高来定位，保证主筋的锚固长度（5d，并双面角焊缝）。（7）吊装问题。场地硬化必须具备条件以满足重型吊车吊装；根据不同楼层使用不同吨位吊车等;充分灵活利用塔吊进行吊装；考虑到周围危险源的位置等等。第二章 项目管理团队 由于本工程包括钢结构设计、制作和安装施工，牵涉到从材料采购、制作到安装、验收等系列工序，涉及部门多。因此，从公司到项目,将组建强有力的领导班子。我公司拟分二个层次对该项目实施管理。 一、公司管理组织机构根据本项目特点，公司拟成立“奥林匹克运动学校 工程工作组”。由公司统一组织材料采购、资金筹集、设备调度、构件制作和安装、质量检测和安全检查等环节的配合，以确保质量,确保安全,按期完工。公司管理组织机构如下图所示： 5华北建设集团 二、现场项目管理公司拟在施工现场设立项目经理部，实行项目法管理。项目经理部将代表公司在该工程实施过程中行使权力，公司各部门将从生产、技术、质量、成本、安全保卫等方面予以配套管理和全力支持。本工程由具备多年项目施工管理经验的工长卢春林，全面负责该项目实施过程中与业主、监理和其他施工单位的联系配合，负责项目人员、设备、材料、资金的统一调配，以及各环节质量、进度、安全和文明施工的监督检查。公司拟派具有丰富设计施工经验的刘红详担任该项目技术负责人，全面负责图纸会审、设计交底、技术施工方案制定、日常技术交底、资料收集、整理、施工技术问题处理以及各环节质量、安全方面的技术监督检查。项目经理部组织机构如下图所示。现场施工项目管理组织机构人员配备表见下表。 6华北建设集团 第三章 钢结构制作四川奥林匹克运动学校钢柱、钢梁的材料为Q345B钢，钢板厚度分别为12mm、16mm、18mm、20mm、几种型号，其中翼腹板有16mm，18mm，20mm，三种厚度，底板为35mm厚度，螺栓垫板为30mm厚度。钢骨柱翼缘板外表面及部分腹板表面满布19*80栓钉，具体分布情况见施工详图。一、焊接要求翼腹板的对接焊缝为二级焊缝；主梁焊接H型主焊缝为全熔透焊缝（焊缝等级为二级）；柱翼腹板与底板焊缝为全熔透焊缝（焊缝等级为二级）。钢柱现场对接处上下端各100mm范围内的翼腹板（焊缝等级为二级）；所有钢柱牛腿处上下600mm范围内，柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝，应采用坡口全熔透焊缝。（焊缝等级为二级）；钢柱侧面钢筋焊板与钢柱翼缘板为全熔透焊缝（焊缝等级为二级）；牛腿翼板、腹板与钢柱为全熔透焊缝（焊缝等级为二级）；所有钢柱侧面钢筋焊板上下600mm范围内，柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝，应采用坡口全熔透焊缝。（焊缝等级为二级）；钢柱上与钢筋焊板、牛腿翼缘对应的加劲肋与柱翼缘板间角焊缝为二级焊缝。二、钢骨柱加工工艺1、 本工程钢柱的加工工序为：焊接H型钢制作加工成T型钢组对焊接轴线编号。2、 焊接H型钢工艺流程 7华北建设集团 焊接H 型钢加工工艺流程图1 8华北建设集团 3、各工序具体加工工艺 钢材的检验：本工程所用的钢材，都必须具有材质证明书，用于钢骨柱翼缘板和腹板的钢材还要进行抽样复验。抽样复验主要复验钢材的力学性能，包括拉伸试验、冲击试验、弯曲试验。钢材的抽样试验委托有资质的专门试验室进行。 划线：利用样板、样杆或根据已经设计院确认的施工图，在板料上划出孔的位置或零件的加工界线。划线前要先检查材料是否符合设计图纸、技术规范的要求，对有较大弯曲、不平的要先校正好变形再划线。划线时要留出割缝宽度。 切割：板材下料采用半自动切割。下料时，在长度方向应留二次气割余量，焊接后通过二次气割保证长度尺寸和端面垂直度。根据钢材截面形状、厚度及切割边缘质量要求，分别采用半自动气体切割。切割前，应清除钢材表面切割区域内的铁锈、油污等；切割后，断口上不得有裂纹和大于1mm的缺棱、缺口、毛刺，构件边缘圆滑整齐，检查钢材有无重皮、夹杂等缺陷，并清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。切割包括节点的所有连接板均在加工厂制作，随同钢骨柱构件一起运到现场。 坡口的开设方法采用铣（刨）边机、精密自动切割，少量用半自动切割。焊接坡口面加工精度检验标准：坡角的允差（-2.5，0），断面光洁度0.3mm，断面缺口深度1.0mm，切割线与号料线偏差1.0 mm。产生超差时，可用砂轮机修磨平整。 根据排板方案进行接料。接料一般都要求等强。按照设计要求，板材采取斜接或平接，并要求全熔透焊接。 组装H型钢：组装前，对连接表面沿焊缝每30-50mm范围内的铁锈、毛刺及油污等杂质必须清除干净，配料时应保证翼缘板的拼接焊缝和腹板的拼接焊缝相互错开200mm以上，其组装要求在专用的工装台架上进行，如图2所示。组装定位点焊必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的材料与正式施焊用的材料相同，点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度50mm，间距600mm。4、 焊接 焊接作业前应按标准建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002执行，拼接焊缝保证二级以上。H型钢的焊接在专门的船形架上进行，如图3所示。本工程中H型钢的翼腹的连续角焊缝，采用埋弧自动焊船形位置焊接，连接板采用CO2气体保护焊，少量手工焊。翼缘板与腹板需要焊透的K型焊缝，在胎具内组对定位焊后，正面用CO2气体保护焊打底，要封住坡口间隙，翻身后，反面用碳弧气刨清根，再用手砂轮清理，然后9华北建设集团 用CO2气体保护焊打底后，上胎架进行埋弧自动焊船形位置焊接。焊成后，进行表面及 表1 埋弧自动焊焊接参数见下表 表25、校正H型钢的焊接变形有角变形、弯曲变形和扭曲变形。对弯曲变形和扭曲变形采用合理的焊接工艺可控制在规范允许的范围内。主要是翼缘板的角变形需要校正，对以上变形优先选用H型钢校直机校正，个别地方辅以火焰校正，火焰校正有点加热、线加热和三角形加热。根据变形的实际情况采用适当的加热方法。加热的温度控制在600900。因为Q345B钢材有一定的淬硬 10华北建设集团 倾向，加热后冷却速度不能太快，对于气温低于10，必须采取措施使其缓冷，可以在上面覆盖石棉粉进行保温。6、 加工成T形钢工艺流程：加工成H型钢切割成T型钢校正变形半成品验收加工成H型钢，该部分工艺同H型钢加工部分。 切割成T型钢，根据划好的线采用火焰切割，从H型钢中间切开，形成二根T型钢。 校正变形；切割过程中由于受热不均匀，会造成向翼缘板方向的角变形，采用压力机校正变形，个别地方辅以火焰校正。7、 组对工艺隔板的制作:在钢骨柱组装前,要先制作好工艺,以方便柱的装配和定位. 首先检查需装配用的H形钢和T形钢是否矫正合格,其外形尺寸是否达到要求,经检查合格,并将焊接区域内的所有铁锈、飞溅、毛边等杂物干净后，方可开始组装钢骨柱。 将H形钢放到装配平台上，把工艺隔板装配到相应的位置。将T形钢放到H形钢上，利用工艺隔板进行初步定位。 利用直角尺和卷尺检查十字柱端面的以角线尺寸和垂直度以端面的平整度。对不满足要求的进行调整。 经检查合格后，点焊固定。8、 焊接采用CO2气体保护焊进行焊接。焊接接前尽量将十字柱底面垫平。焊接时要求从中间向两边双面对称同时施焊，以避免因焊接造成弯曲或扭曲变形。9、 矫正焊接完成后，检查钢骨柱是否产生变形。如发生变形，则用压力机进行机械矫正或采用火焰矫正，火焰矫正时，加热温度控制在650摄度，扭曲变形矫正时，一端固定，另一端采用液压千斤顶进行矫正。10、 制孔本工程钢骨柱节点连接板和底板制孔采用机械钻孔。数控钻床钻孔，定位精度高，成孔质量好。制孔应达到GB50205规定的制孔精度要求。其精度为：孔壁粗糙度Ra25m，直径（+1mm，0），园度2mm，垂直度0.03t且不应大于2.0mm。同组内两孔距偏差1mm,相邻两组端孔距离1.5mm。本工程的螺栓孔，均属C级孔。孔径比螺杆直径大1.52mm。11华北建设集团 11、 焊缝的检测采用超声波。在超声波不能发现缺陷作出判断时，采用射线探伤。探伤人员为第三方检测及使用的仪器应经考试和检验取得相应的合格证。12、去除工艺隔板矫正完成后，将临时工艺隔板去除，并将点焊缝打磨平整。13、清理装配、焊接、矫正完成后，将构件上的飞溅、焊疤、焊瘤及其他杂物清理干净。三、钢结构加工质量缺陷与预防措施焊接顺序与焊接变形选用合理的焊接顺序，可以控制好构件变形，减少修理，进一步的保证质量。1选用恰当的焊接工艺系数，尽量采用焊接工艺系数较小的方法施焊。2 先焊焊接变形大的焊缝；对焊缝不多的节点，采用一次施焊完毕。3 焊条焊接较长焊缝时，宜用反向逆施法（即对称分段退步焊接法），如图1。或分层反向逆焊法（即分层分段退步焊接法），减少分段次数，采用断续施焊。4 尽量采用对称施焊，对大型工件更宜多采用同时对称施焊，自动焊可不分段焊成，并采取焊缝缓冷措施。5 对主要受力节点，采取分层、分段轮流施焊，焊第一遍适当加大电流，减慢焊速，焊第二遍，不使过热，以减少变形。6 构件经常翻动，是焊接弯曲变形相互抵消。防止随意加大焊肉，引起大过量变形和焊接应力集中。7 在节点形式、焊缝布置、焊接顺序已确定的条件下，宜采用熔化及气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊接等能量密度相对较高的焊接方法，并采用较少的热输入。8 采取反弯和刚性固定措施。对接板及位置允许采用反变形的构件宜采用反变形控制法来控制焊接变形。对角变形可用反弯法；对一般构件可用定位焊固定，同时限制变形；钢板V形坡口 对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或工件易于翻身的情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面回焊缝对称布置的构件，宜采用对称于构件中性轴的顺序焊接，并宜由两人分布在工件对称两侧，采用相同的焊接规范，沿相同的方向同时施焊；对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧部分焊缝，后焊浅坡口侧，最后焊完深坡口侧焊缝的顺序；对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊法；对桁架宜先焊下弦，后焊上弦，先有跨中向两侧对称施焊，后焊两端；对钢柱中H型钢部件要求焊后成一条直线的，其焊接顺序应交错进行，如下图一。实腹吊车梁的I型部件要求焊后向上起供，则应先焊下弦，后焊上弦，如下图二。12华北建设集团 图一（H型钢）9对长形焊缝宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。焊接缺陷及预防措施1 焊缝余高的限制。在焊接对接焊缝时，对焊接的余高不加限制，以为焊缝余高越高其强度就越大，使焊缝超过允许的标准值。这样会使焊缝强度与母材强度不一致，同时造成焊缝缺陷增多，引起应力集中，易在焊缝区产生裂纹，降低焊缝强度和耐久性。限制要求是：焊接时应控制焊缝余高不超过规定值。在承受动载荷情况下，焊接接头的焊缝增高h应该趋向零，在其他条件下，h值应控制在0-3mm范围错边。焊缝的错边系指对接的纵向、环向焊缝的两板边产生错位，或者是焊缝中心两侧高低不平。造成原因是：组装对接缝处摸有使两板在一平面内；或较长的梁柱在号料加工时周长产生误差，使组对时产生环向错边；或构件组对间隙大小不均，使各节纵缝也产生错边等，从而导致受力不均，产生偏心，影响结构承载力。预防措施为：严格控制构件的加工尺寸，使不产生较大偏差；拼装、焊接时也应严格控制。才能有效地消除或减少纵、环焊缝的对接错边量。具体做法为：在号料或计算料长以及划线、切割时，均应严格控制误差。组对时用刚尺检查，并调整两对接缝处错边量；组对前应用刚卷尺盘量各对接缝的周长尺寸，并在组对时，用调整、借让来分配分段或周长尺寸，可消除焊缝全长或局部的错边现象；避免盲目沿一点组对到中途或最后发生大的错边；组对临时点焊距离不宜过长，焊点强度以保证不裂为度。焊工进行头遍焊接时，应随时观察焊缝两板边是否存在高低不平，如出现错边情况时，应调整取平再施焊。3 咬边及边缘不满。它是由于焊接时的电弧或气焊时的火焰将焊缝边缘熔化后摸有得到熔敷金属的补充，在焊缝两侧极其边缘与母材的交界处形成凹陷或沟槽，边缘不满。造成原因为：使用焊缝电流过大、电弧过长，使电弧的热量过高；或运条不稳，焊条端头距焊件表面距离太大或运条的速度不当，及熔化终了焊条头留置长度太短，造成电流过大，温度过高而形成咬边。或气焊时火焰功率过大，焊距倾斜度不合适，焊距与焊条摆动不当等。过深的咬边会使母材的有效截面减少，减弱焊接接头强度，造成局部应力集中，承受荷载后会在咬边处产生裂纹或造成结构严重破坏。其预防措施：选择适当的焊接电流，避免过大；保持运条速度均匀不宜太快；尽量采用短弧焊接，不得拉得过长或过短。焊条摆动到破口边缘应稍慢些。焊接时焊条的高度位置要正确，13华北建设集团 并保持一定的电弧长度，焊条熔化终了的留置长度要适当；气焊时要调整合适的火焰功率，焊距与焊条的摆动要协调配合；咬边深度或长度超过规范允许值时，可经砂轮打磨后用与母材相同材质的小直径焊条、相同的焊接工艺，采用补焊法休整补焊填满。4 焊瘤。焊接时焊条或焊丝的熔敷金属未能与母材融合在一起的堆积瘤状金属为焊瘤。产生原因：焊接时使用的电流过大或过小。过大时焊条熔化过快或熔化焊条偏斜，使一策金属熔化量过多，另一侧熔化量过少形成焊瘤；电流过小，则熔化金属过慢，加上运条速度过快，是焊条填充与母材金属未得到充分熔化和焊到一起，也会局部出现焊瘤。焊件出现悍瘤会使焊缝外观成形不美观，焊瘤部位易应力集中，还会产生夹渣和未焊透等缺陷，严重影响结构的强度。预防措施：根据施焊位置选用适宜的焊接电流，焊接时注意熔池大小，以便调节焊接电流或焊接速度。并注意使熔化的时间与运条的速度保持一致；对已出现的焊瘤，一般用工具先将焊瘤除掉，然后补焊。5 弧坑。是指在焊缝的收尾处出现下陷。产生原因：使用的电流过大、断、熄弧的时间过快；使焊条熔化金属未填满熔池就急于断、熄弧，导致终了位置处产生凹陷缺陷。焊缝弧坑的存在会使该处焊缝截面减少，强度减弱，凹陷处金属过少，冷却速度过快，易产生裂纹，危害较大。预防措施：选用适宜的电流，不使过大；尽量减少断弧次数，每次熄弧前应稍作停留或作几次摆动运条，使有较多的焊条熔化金属填满弧坑处；用埋弧焊操作时，采取先填满熔池，后按开关断电；在焊缝前后端加引弧板和熄弧板；焊缝表面局部存在弧坑，先用手动砂轮或锉刀等工具清理弧坑表面达到洁净后，采用补焊修理。6 飞溅。手工焊接时，在焊缝及其两侧母材上出现沾连焊材飞出的钢渣就是飞溅。产生原因：焊条保管不当，严重受潮，是未焊透。指构件焊缝根部、层间、边缘出现未完全熔透的现象。产生原因：焊接电流过小，施焊过热，热量不足；或运条不正确。角焊缝时焊条偏向开坡口的腹板一侧。焊条未伸入焊缝根部；或坡口角度和组对间隙过小。钝边过大，不易施焊。或起焊温度较低，焊件散热太快。采用双面焊时，背面未清根或者清根不切底，氧化物、溶渣等阻碍了金属间的充分融合等。焊缝存在未焊透，会使焊缝力学性能降低，同时会产生严重的应力集中，导致产生裂纹。预防措施：选用合适的电流和焊接速度；运条要照顾母材熔化情况，使两边均匀；控制好构件组对坡口尺寸、14华北建设集团 间隙和坡口角度，厚板焊接时，应采用U形坡口，使焊丝到根部的距离缩短，一般间隙应等于焊条直径，钝边高度应为焊条直径的1/2左右。焊条应伸入接近焊缝根部、层间及边缘。起焊温度不应过低；双面焊应切底清根。但采用埋弧自动焊并能保证焊透的情况下，允许不进行清根；未焊透处理方法，一般用碳弧气刨刨掉不合格的焊缝，再用砂轮打磨后重焊，采用新的工艺及参数进行施精焊，返修次数不宜超过2次。8 焊穿。它多在焊较薄的杆件或带坡口的头遍焊时出现。因焊接温度较高，易将焊件对接出熔化成局部孔洞。产生原因：使用电流过大，温度较高，对焊件的加热过度。或加工坡口时钝边厚度较薄，组对间隙过宽。或焊工操作技术不熟练，焊接运条过慢，是电弧在焊缝处停留时间过长。或焊接运条不当，采用焊接电流与焊条直径不符，往往电流过大，焊条直径较小，焊接薄件时易产生焊穿的缺陷。焊缝存在焊穿会使该处的填充焊无法进行，截面和强度减弱，造成应力集中，影响焊接连接质量。预防措施：焊件组对时要保证间隙正确，不使过大。施焊时，应根据坡口钝边尺寸选择适宜的电流和焊条直径。焊接时，根据熔化快慢采取恰当的焊接速度；当焊件厚度较薄、组对间隙过大时，运条应采用压弧断续焊，并使焊条在坡口两侧位置停留的时间慢些，中间要快，一防止产生焊穿缺陷；出现焊穿时，应采用砂轮在焊接的背面将焊穿部位的金属熔瘤磨除，然后选用适宜的电流，用小直径焊条由两边逐渐向中间补焊，至中间焊穿的孔洞被熔敷金属填满到闭合为止：修补后用保温材料覆盖缓冷。9 未熔合。指构件焊缝与母材、焊缝与焊缝层间未能完全熔化结合在一起。产生原因：焊接热输入或火焰能率过小，焊条偏心；或操作不当，电弧或火焰偏向坡口的一侧，使母材或前一道未被熔化，而被熔化金属覆盖。或起焊温度过低，边部母材未熔合。或坡口或前一道焊缝表面锈斑、熔渣未清除或未清理干净就施焊等。从而造成焊道分离，使接头承载有效截面削弱，降低接头机械强度。预防措施：选用稍大的焊接电流和火焰能率，焊速不能过快，使热量集中，焊缝金属间能充分熔化结合；操作时主要焊条或焊炬的角度，运条摆动要适当，不使电弧偏离焊缝中心，并注意坡口两侧的熔化情况。焊接过程中发现焊条偏心，应调整焊条角度或及时更换焊条。仔细清理坡口及前一焊道上的锈斑、熔渣杂物；结构焊件不允许存在未熔合现象。焊接完成的焊缝，应用无损探伤检验焊缝内外质量，如发现焊缝内外出现后未熔合时，应确定未熔合的准确位置；如果属于表面及根部未熔合，先用打磨法清理表面后，根据构件结构特点，可从正反面进行补焊；如属于内部隐蔽处未熔合，则必须用碳弧气刨清除，两端及两侧接斗打磨成U形的缓坡后进行补焊。10 气孔。指构件焊缝表面或内部存在个别连续或密集的气孔。焊缝局部产生气孔是在焊接过程中，由于焊缝金属中的气体在冷却之前未能逸出而在焊缝内部或表面形成各种形状孔穴则为气孔。产生原因：碱性焊条受潮，药皮变质、剥落、钢芯锈蚀；非碱性焊条烘培温度过高，药皮变质。或埋弧焊时焊剂未按规定进行烘培。使用回收的焊剂存在粉状焊剂。焊丝不清洁。或焊件、15华北建设集团 焊条、焊丝表面有水、油污、锈斑、油漆等未被清除。或电流过大、电流不稳，电弧过长。或薄钢板焊接是速度太快，气体来不及排出，或空气中湿度较大，或药皮偏心。焊时混进空气。或气体保护焊的气体纯度低，杂质含量高。气焊时乙炔中杂质和水分含量过高等。焊缝存在气孔，使焊缝截面减小，降低焊缝连接强度、塑性和致密性，易产生应力集中，同时会增加低温脆性和热裂倾向，也易诱发裂纹等更严重的缺陷。预防措施：焊条、焊剂使用前应按规定烘培、烘培温度不便过高。避免采用不合格、变质或受潮的焊条。注意焊件、焊条、焊丝表面要清洁，水、油、油漆等杂质要清除干净；焊接时，应选择适当的电流值和焊接速度，引弧时避免把电弧拉长。气体保护焊应采用合格的保护气体和乙炔气施焊。焊接是注意天气变化，下雨、刮风天气要有遮挡措施；处理时，可按规范规定允许个别气孔存在，严重的密集气孔，应用钢管或砂轮工具，必要时用碳弧气刨，除去气孔缺陷，并保持光泽的过渡焊接曲面，采用补焊法来填补气孔。11 夹渣。指构件焊缝内部的非金属焊缝溶液未清除掉，存有含氧化、氮化、硫化、磷化等非金属夹杂物的夹渣。产生原因：焊件和焊接材料的化学成分不纯。或焊件坡口及边缘和焊层间未清理干净，表面存在较多的锈蚀、油、焊渣等杂质在高温下分解成各种化合物，进入熔池中形成夹渣。或选择焊接电流过小，操作时环境温度过低，使熔化金属凝固速度太快，熔渣来不及排出，导致焊缝内夹渣。操作不熟练，熔渣混于铁水之中，未吹出，或每层焊后，未将表面的汽化层和杂渣清楚干净即焊下层等。焊缝内存在夹渣危害极大，会影响焊缝金属的致密性及连贯性，易引起应力集中；同时会降低结构的塑性、韧性，导致冷热脆性。其中氧化物夹渣和硫化物夹渣会形成热脆。氯化物夹渣和磷化物夹渣会使焊缝金属冷脆，导致产生裂纹，使构件破坏。预防措施：焊件和焊接材料的品种必须符合设计要求，并有出厂合格证；焊接时正确选用电流、焊接速度；认真清理坡口及其边缘范围内的铁锈等杂物。多层焊时，认真清除每层焊渣，以防止金属间夹渣；运条要正确，使焊条适当摆动，以达到熔渣浮出铁水表面。当熔渣夹杂与铁水中浮不起来时，应放慢焊速，防止熔渣超前于铁水。焊接操作时，要随时保护熔池，防止杂物侵入，当发现熔池中有杂物时，应拉长电弧吹出；避免焊接金属冷却太快，采用焊前预热，焊后使其缓慢冷却；表面出现夹渣，先用铲头或砂轮清除至夹渣深度为止，然后补焊，严重的内部夹渣应按返修方案规定进行补焊。12 裂纹。指焊接过程中和焊接后，在焊缝接头区域的局部金属出现大小不一的裂纹。按裂纹的分布分，有焊缝金属内裂纹、根部裂纹、层间裂纹和热影响区裂纹。按裂纹类型分，有结晶裂纹，液化裂纹、再热裂纹、氢致延迟裂纹。按形成过程和形式分，有产生在焊接过程中的热裂纹和焊接后的冷裂纹等。产生原因：焊件和焊接材料的化学成分不当，含碳量、碳当量或S、P成分过高或分布不均匀。或焊件刚度大，焊接顺序和方法不当，限制了焊件的自由收缩，由于拘束应力作用产生裂纹。或焊件厚度大，未进行预热。或在低温下焊接，运条速度太快，坡口组对间隙太小，填充金属较薄，强度低，焊缝冷却太快，未进行焊后缓冷，产生过大的应力，也易产16华北建设集团 生裂纹。或由于焊件构造不当或焊接规范选用不合理，造成各种缺陷，引起严重应力集中，而导致产生裂纹。或在雨、冬季焊接未采取防雨雪措施，使处于高温焊缝突然骤冷，导致焊缝淬硬、冷脆而产生裂纹。此外，由于坡口加工和组对工艺不合理等系列通病、缺陷的存在，在焊接过程中未认真检查发现，残留于焊缝内外，产生综合性的累计破坏作用，最后也会发展成恶性裂纹等。焊接裂纹是结构最危险的缺陷，会严重影响结构的强度，使应力高度集中，由此会引起裂纹不断发展壮大，导致整个结构的破坏。预防措施：严格控制焊件、焊接材料的材质，出厂必须有合格证，其材质的化学成分（尤其是P、S含量）、力学性能均应符合标准的规定。选用碱性低氢焊条或焊剂，以降低焊缝中杂质和氢含量；严格控制氢的来源，焊条、焊剂使用前，应烘培去除水分，并认真清理坡口和焊丝的油污、水分等杂质；选用焊接材料的强度不应高于母材太多，一般是等强或略高于母材强度，防止力差过大，增加应力或产生疲劳，发生裂纹；焊接时，选用合理的焊接顺序和方向，以减少焊接内应力。一般顺序是先焊短焊缝，后焊长焊缝。或先焊焊缝收缩不受约束能自由伸缩的焊缝，后焊受约束的焊缝；焊接工艺中，要选用合理的焊接规范和输入热量，适当提高焊缝的形状系数，采用多道多层焊法，以改善焊缝及受热影响区的组织状态，减少应力集中；厚焊件和在低温下焊接，焊前母材应预热，焊接过程加热，以控制层间温度，减少温差，减缓冷却速度，达到消氢处理或加快氢的扩散。焊接结束，应保温缓冷和焊后热处理，以消除焊接残余应力，改善焊缝接头金属组织，防止产生冷却即时裂纹或延迟性裂纹；焊接时，遇雨雪天，风速超过8m/s，环境温度在0及其以下，相对湿度大于90%以上，不采取有效防护措施，不允许施焊。一般应在安装现场设防护棚，并在棚内设有挡风、加热、取暖等设施，以改善环境和提高焊接环境温度；焊件组装，合理设置定位点焊的数量，避免在强制变形下进行定位焊接，使焊接应力加大；防止焊接裂纹产生，还应严格按焊接规范、规程施焊，同时注意每个程序的操作环节，焊后认真检查，发现问题及时修整，以排除各种焊接缺陷的发生，避免各种影响发展成裂纹；焊缝出现裂纹，应与有关部门进行分析，采取处理措施，再进行返修。在修补前应用超声波探伤确定裂纹深度及长度，同碳弧气刨刨掉的实际长度应比实测裂纹两端各长出50mm,而后修补。返修次数不宜超过2次。受负荷的钢结构焊缝出现裂纹，应在卸荷后补强加固。对接母材中的裂纹，如果条件允许，最好更换母材。13变形。焊件焊接后出现纵向缩短和横向收缩，发生各种形式的变形。产生原因：焊件不均匀的受热和冷却，产生热胀冷缩。焊缝金属熔化时的热胀，冷却时熔体凝固收缩。材料产生塑性变形后发生再结晶引起金属内部结构组织不均匀的改变。或焊接件厚度不一致，产生不均匀收缩。或焊接时采用不合理的和焊接规范等也会引起系列变形，刚性大的焊件变形小，刚性小的焊件变形大。由于变形，使焊件组对、安装困难，受力不均，易产生应力集中，引发裂纹，同时降低结构的整体稳定性。预防措施：焊件焊前根据经验数据，按变形的反方向变形装配；框架梁焊接，为防止在梁内产生残余应力和梁-端焊缝收缩使钢柱偏斜，可采用跳焊的焊接，梁-端焊接，17华北建设集团 另一端自由，由内向外焊接。多条焊缝焊接，宜先焊收缩量最大的焊缝，由于先焊的焊缝收缩阻力小，变形也小；利用胎具和支撑杆件提供焊件的强度，增加约束，以减小变形。对一般的焊件可用定位焊固定来同时限制变形。对大型构件宜采用分部组装焊接，分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法；对碳素结构钢可通过焊缝热影响区附近的热量迅速冷却达到减小变形，而对低合金结构钢则必须用缓冷以防产生热裂纹。在焊接过程中除第一层和表面层以外，其他个层都可采用小捶敲击，以减小焊接变形和残余应力；对接接头、T形接头和十字接头的坡口焊，在焊件放置条件允许或易于翻转的情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接。对于有对称截面的构件，宜采用对称于构件中性轴的顺序焊接。对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧，后焊浅坡口侧的顺序。对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊法同时运用。采用跳焊法可避免构件局部加热集中；在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下，宜采用熔化极气体保护焊或药芯焊丝自保护焊等能量密度相对较高的焊接方法，并采用较小的热输入；结构变形超偏，应由专业人员分析原因，制定出有效的矫正方法。一般采用：机械矫正法-钢板矫平机、角钢矫直机、螺栓拉力器、千斤顶等，火焰矫正法-对碳素结构钢和低合金结构钢，允许加热矫正。根据构件变形情况可采用点状、线状、及三角状、松叶状、十字形等加热方式和局部剧热加热，其加热温度控制在900以下。对低合金结构钢，在火焰矫正过程中严禁浇水激冷，应在自然状态下缓冷。14角变形于波浪变形。构件焊接后，焊缝上下两面会产生横向不均匀收缩，引起角变形；刚度小的构件，角变形连续起来常形成波浪形变形。产生原因：构件刚性小或不均质，焊后收缩变形不一致。或构件焊缝布置不均匀，焊缝多的部位收缩大，变形叶大；或焊接顺序不当，焊接人员分布不均；或过于集中于某个位置，未对称分层、分段、简短施焊；焊接电流、速度、方向以及焊接时装配卡具不一致造成构件变形不一。或随意加大焊肉，引起焊接应力集中和过量变形。或组对焊接、焊后放置不平，应力释放时引起变形等。角变形、波浪变形的存在，会造成构件受力偏心，降低强度，同时影响结构的稳定性。预防措施：设计时尽量使构件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝，减少交叉和密集焊缝；制定合理的焊接顺序，以减小变形。如先焊构件的主焊缝，后焊次要焊缝。先焊对称部位的焊缝，后焊非对称的焊缝。先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝。先焊对接焊缝，后焊角焊缝；对尺寸大、焊缝多的构件，采取分层、分段、间隔施焊，并控制电流、速度一致。焊条焊接较长焊缝时，应采用分段退步间断焊接法，由构件的中间向两端退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形；大型构件如形状不对称，应将小部件组焊矫正变形后，在进行组装配焊接，以减少整体变形；对焊后产生较变形的零部件，应在焊前采取预变形处理，如钢板V形坡口对接，在焊前将其对接口适当垫高，可使焊后变平。H型钢翼板在角焊缝焊接前，预压反变形，也可消除焊后变形；外焊加固件增大构件刚形来限制焊接变形，加固件的位置应设在收缩应力的反面；处