焊接作业设计

发布 2022-09-04 11:01:28 阅读 9919

1. 编制依据。

1.1已到中冶京诚工程技术****所出钢结构图纸;

1.2我公司长期以往的实践经验;

1.3相应国家规范及本工程施工总组织设计。

2. 工程概况。

连铸主厂房为单层三跨厂房,跨距分别为30m、40m,柱距主要有14 m、21 mm、25mm、30 m,轴线分布为ac跨08~01线、a~d列1~16线,其中~11线为厂房伸缩缝;ad跨4~12线间为连铸机位置;屋面选用彩色压型钢板,厂房从地面架空6.0m开始设彩色压型钢板墙面。主厂房为东西走向,浇筑跨厂房顶部最大标高约39.

9m,总长度为467m,总宽度为103m;大型构件分别有:钢柱93件,最重48t,吊车梁108件,最重36t。

炼钢主厂房分为四跨,转炉跨为多层高跨框架结构,施工工序复杂,平面、立体交叉施工作业多,厂房单构构件重量大,结构高度高,高空施工作业量大,加上柱梁大部分采用高强螺栓连接,安装精度要求高;厂房钢结构安装中穿插设备安装,工期相当紧张;厂房钢结构安装中临空、临边、洞口施工作业很多,危险系数特别大,给安装进度带来很大困难。

炼钢主厂房分为炼钢区、废钢区、修罐区。为单层排架与多层框架组成的多跨全钢结构厂房,厂房屋面设有纵、横向天窗。炼钢连铸主厂房长度方向为东西向,总长度299m,主厂房自北向南具体由24m废钢跨(gj跨m加料跨(fg跨m转炉跨(ef跨m钢水接收跨(de跨)组成,其中加料跨(fg跨)屋面上设有通风井,通风井顶部设有纵向天窗,转炉跨(ef跨)为多层框架结构,跨内设有多层钢平台。

厂房顶部标高为71m,基本柱距为24m、25m、14m、9m、21m、30m六种,行列线为1~16线,并在~11线处设伸缩缝。

主钢架、屋面梁、托架梁、大型钢平台主梁、钢柱等主要构件均采用q345b钢;封墙筋采用高耐候c型钢;屋架、托架和其余次要构件均采用q235b钢;高强螺栓采用10.9s级,普通螺栓采用4.6级。

低跨厂房柱为变阶式钢柱,下节柱为双肢格构式,上柱为实腹工字形,柱子与基础采用杯口插入连接,最大钢柱的重量约78t,最大钢柱长度约49m;高层框架下柱为双肢实腹工字形,柱子与基础采用螺栓连接,最大钢柱的重量约130t,最大钢柱长度约71m。因制作和运输的原因,下柱和上柱均分段制作。

屋面梁采用格构式钢结构,屋面梁与柱、屋面梁与托架梁采用刚性连接,以确保厂房刚度;高低跨处屋面梁与柱、屋面梁与托架梁采用铰接连接;屋架与柱、屋架与托架采用铰接连接。屋面梁的最大重量约为15t,长度约为25m,最高安装标高约为71m。

吊车梁采用变截面实腹式工字形钢结构梁,吊车梁与柱采用铰接连接,吊车梁的最大重量为60t,最大长度为30m。辅助梁采用等截面实腹式工字形钢结构梁,辅助梁与柱连接采用焊接连接;辅助桁架为格构式钢结构,辅助桁架与柱采用铰接连接;辅助梁的最大重量为20t,最大长度为25m。

大型钢平台梁采用等截面实腹式工字形钢结构梁,大型平台梁与柱采用刚性连接和铰接连接两种形式。

墙架柱采用轧制h型钢,墙架封墙筋采用薄壁c型钢;屋面桁条采用轧制h型钢或高频焊接h型钢。

总之,主钢架等刚性连接处均采用高强螺栓加焊缝混合连接形式;托架梁、托架与柱、屋架与柱采用铰接连接;屋面支撑、屋面桁条与屋面梁、屋架连接均采用普通螺栓加焊缝连接;吊车梁与制动板、制动板与柱以及吊车吨位不大的吊车梁上翼缘与柱等连接均采用高强螺栓连接,吊车吨位大的吊车梁上翼缘与柱采用板铰连接;墙架封墙筋与柱、小型钢平台、楼梯等次要连接均采用普通螺栓或普通螺栓加焊缝连接。

3.执行标准。

3.1钢结构工程施工质量验收规范gb50205-2001

3.2建筑钢结构焊接技术规程jgj81-2002

3.3气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝破口的基本形式与尺寸gb985-88

4.施工准备。

4.1根据施工图纸要求以及《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺评定试验。

4.2焊接用工机具准备到位(见附表)

4.3对参加焊接人员进行安全和技术交底。

4.4焊接用材料准备到位,并按规定进行存放。

4.5用于钢柱空中对接焊接的平台铺设到位,并牢固可靠。

5.焊接工艺及方法。

5.1焊接工艺流程。

清理焊接部位

检查构件组装、加工及定位焊。

按工艺要求调整焊接工艺参数。

按工艺文件要求进行焊前预热。

按合理焊接顺序进行焊接。

按工艺文件要求进行焊后。

保温及消除应力处理。

焊毕自检、无损检测。

不合格。合格、交专职质量检查员检查。

焊缝返修。清理干净、刷防锈漆。

焊缝修磨。5.2手工电弧焊焊接方法。

5.2.1从a~j列钢柱材质为q345b,采用j506焊条进行焊接。

5.2.2焊缝坡口处焊前应打磨清理干净,翼缘板为单面焊双面成型坡口,对接时应预留2~3mm间隙。

焊接组装坡口间隙超过允许偏差规定时,可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求,但当坡口组装间隙超过较薄板厚度两倍或大于20mm时,不允许用堆焊方法增加构件长度和减少组装间隙。t形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主要焊缝两端,必须配置引弧板引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板。手工电弧焊焊缝引出长度应大于25mm,其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的1.

5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm。

5.2.3.

焊条直径选用φ4mm和φ5mm的两种,其中打底层和盖面层选用φ4mm。焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙,低氢焊条烘干温度应在350~380℃,保温时间应为1.5~2h,烘干后应缓冷放置于110~120℃的保温箱中存放、待用;使用时应置于保温筒中;烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4小时应重新烘干;焊条重复烘干次数不宜超过两次;受潮的焊条不宜使用。

5.2.4柱接口坡口形成主要有两种:

坡口一坡口二。

5.2.5焊接电流的选择:主要根据焊条直径选择电流,方法有两种:

方法一:查表。

方法二:近似公式计算。

i= (30~50)φ

公式φ——焊条直径(mm)

i—— 焊接电流(a)

焊接角焊缝时,电流稍大些。

打底焊时,特别是单面焊双面成形焊道时,使用的焊接电流要小;填充焊时,通常用较大的焊接电流,盖面焊时,为防止咬边和获得较美观的焊缝,使用的焊接电流要小些。

碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10﹪左右。

5.2.6焊接顺序

对于简单的h型钢对接接口,定位后应先焊翼缘后焊腹板

对于组合型h型钢对接接口,定位后应先焊腹板再焊接翼缘,焊工必须对称进行分布,施焊速度相当,同时用经纬仪从两个方向进行监控,防止焊接变形,影响钢柱的垂直度。

5.2.7焊接预热。

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确定预热温度。

焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上后方可施焊,且在焊接过程中均不低于这一温度。遇有中断施焊的情况,应采取适当的加热保温措施,再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度。

常用结构钢材最低预热温度要求。

焊接预热及层间温度的保持宜采用电加热器,火焰加热等,并采用专用的测温仪器测量等。火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。

5.2.8焊接环境。

焊接作业区风速超过8m/s时,手工电弧焊应采取防风措施;气体保护焊及药芯焊丝电弧焊风速超过2m/s时,应采取防风措施。焊接作业区的相对湿度不得大于90%;当焊接表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取加热去湿除潮措施;雨雪天气禁止进行露天施焊作业。

5.2.9焊后消除应力处理。

设计文件对焊后消除应力有要求时,宜采用电加热和锤击法消除应力,使用配有温度自控制仪的加热设备,其加热、测温、控温性能应符合使用要求;构件焊缝每侧面加热板的宽度至少为钢板厚度的3倍,且应不小于200mm;加热板以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖;用锤击法消除中间层应力时,应使用圆头手锤或小型振动工具进行,不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝破口边缘的母材进行锤击。

5.2.10焊缝返修。

焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时,对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除,必要时应进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。

经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合下列规定:

1)返修前应编写返修方案;

2)应根据无损检测确定的缺陷位置、深度,用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时,碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材;

3)清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10的坡口,并应修整表面、磨除气刨渗碳层,必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除;

4)焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑;多层焊的焊层之间接头应错开,焊缝长度应不小于100mm;当焊缝长度超过500mm时,应采用分段退焊法;

5)返修部位应连续焊成。如中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止发生裂纹。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查,确认无裂纹后方可继续补焊;

6)焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高,并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采取超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理;

7)焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次;

8)对两次返修仍不合格的部位应重新制订返修方案,经工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行;

9)返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料;

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