现场焊接作业指导书(大间隙焊接)

根据设计要求和相关创造规范编制本作业指导书，用于指导宿淮铁路京杭大运河 132m 跨钢管拱桥主结构焊缝中间隙较大的现场焊接，主要是指焊缝根部间隙大于 20mm 的对接环焊缝等重要焊缝。

在正式焊接作业前，做好以下准备：
1)焊接前应检查并确认所使用的焊接设备工作状态正常。

2)焊接作业人员应具有焊接操作资质。

3)焊接作业人员应了解工程焊接工艺，不得随意变更参数。

4)对于登高作业的人员进行安全教育培训，并配置安全及劳动保护装备。

5)对大间隙焊缝进行打磨。

6)焊接前应对每道焊缝坡口进行检查，焊缝宽度过宽(>20mm)的要做好记录，并重点进行监控，安排焊接操作水平较高的人员进行施焊。

1)工地焊接的质量要求与创造厂内相同，须符合设计、《铁路钢桥创造规范》 (TB10212-2022)以及《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001)的要求和规定。

2)焊接工程中，每天要对梁体跨中挠度变形值进行观测，每隔 12 小时观测一次，并绘出挠度值与时间关系曲线，当浮现挠度值较大时，要及时通知上级领导。

1)对于根部间隙超过 20mm 的焊缝，做好记录，并做跟踪检查，以待后期无损探伤时作为重点焊缝进行探伤。

2)大间隙焊缝在焊缝根部设置钢衬垫，衬垫材质 Q235，厚度 3mm，宽度不小于 30mm。

3)焊接前用砂轮角磨机将焊道及坡口打磨干净，清除焊接区的锈蚀和灰尘，使其露出金属光泽。

4)因焊缝间隙较大，熔敷金属无法一次堆积成型，需要进行多层多道焊接。

打底焊 4~8mm，然后进行后续焊道的焊缝填充及盖面，每层焊道分为多次完成。

焊接作业时，层间和焊后清理应彻底。

5)焊接完成后对焊缝及周边 50mm 区域进行打磨处理，清理飞溅。

待焊接完成 24 小时后对焊缝进行超声波探伤。

6)对焊缝区域及涂层破损区域进行除锈和相应涂层的补涂。

1)作业方法：根据施工现场的作业条件(河面风大、湿度大)以及焊位情况(全位置焊)，决定采用手工电弧焊完成本钢结构的大间隙现场焊接工作，包括定位焊接和焊缝的打底、填充和盖面。

2)相关措施：
施焊时，环境温度不应低于 5℃，空气相对湿度不应高于 80%，环境温度低 于 5℃时，以及相对湿度高于 80%时，应住手焊接作业，焊条在空气中暴露时间 不宜超过 2 小时。

焊接作业宜在晴天进行， 遇到风速大于 5m/s 且小于 8m/s 以及 小雨天气时，应设挡风板和遮雨棚，遇到更为恶劣的天气时住手焊接作业。

3)工艺参数：
a 坡口与钝边。

焊缝钝边不大于 2mm ，坡口角度以 60±5°为宜，对于根部
间隙大于 20mm 的焊缝，坡口角度可适当减小至 45±5°。

b 焊道布置：
本工程大间隙环缝对接焊缝属于全位置焊接，焊位不尽相同，焊道布置亦有 区别。

根据焊位主要可分为：平焊、立焊、仰焊。

焊道布置简图(以 25mm 间隙为例)
钢管对接上侧环缝
立焊 钢管对接侧面环缝
仰焊 钢管对接下侧环缝
主要焊缝 平焊
焊位
说明：表中对接焊缝仅以 25mm 间隙为例。

其它尺寸的间隙焊缝可参照表中 焊道布置示意图增加或者减少相应焊道的焊缝的数量。

对于多道焊的焊缝应确保层间药皮清理和焊道打磨光洁。

c 焊接工艺参数
大间隙焊缝的焊接安排 2 个熟练焊工，其焊工资质须满足一级焊缝的要求。

同时施工现场配备检查员，对大间隙焊缝进行层间清理和打磨的检查。

主结构母材材质为 Q345 级别， 其对应的手工电弧焊条牌号应为 E50xx 。

本工 程焊接工艺评定的现场焊接材料为 E5015 (J507)，直径为 4.0mm (直径 3.2mm 焊条仅用于打底焊或者定位焊)。

对于大间隙焊缝仍然采用 E5015 (J507)焊条。

为保证焊接线能量输出稳定， 大间隙焊缝的手工电弧焊设备使用 2 台直流焊
机。

焊接位置 平焊 仰焊、立焊
平焊 仰焊、立焊
使用位置
打底 打底 填充、盖面 填充、盖面
焊道厚度 3~6 mm/道 3~6 mm/道 3~6 mm/道 3~6 mm/道 焊接电流 120~140A 90~110A 140~160A 120~140A
焊材规格
Φ 3.2mm
Φ 4.0mm
焊接方法
手工焊
1) 焊缝外观检查：
a 所有焊缝均须进行 100%外观检查，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、未熔合、未填满弧坑等缺陷。

b 对接焊缝余高不大于 3mm，焊缝应打磨光洁，周边飞溅祛除干净。

c 弦管对接焊缝,不允许有气孔、咬边等缺陷。

其它焊缝允许有每米不多于
3 个直径小于 1.0mm 的气孔，咬边深度不大于 0.3mm。

2) 超声波检查
a 超声波检查在焊完 24 小时后检查。

b 所有大间隙对接接头应进行超声波探伤，探伤长度为全长，探伤比例为100%。

c 质量等级：焊缝超声波探伤内部质量应符合设计和《铁路钢桥造规范》 (TB10212-2022)的规定，为了确保大间隙焊缝质量，可以将超声波检测等级提高一级(至 C 级)，拱肋弦管对接缝及缀板周边焊缝质量等级为Ⅰ级。

3) 焊接返修
a 焊脚尺寸不足或者焊缝咬边超过 1 mm 的焊缝，可采用手工电弧焊进行补焊返修。

b 焊脚尺寸超高或者焊缝咬边超差但未超过 1 mm 时，可采用角向砂轮机进行修磨，使之匀顺。

c 发现有表面气孔或者存在内部缺陷时，可采用碳弧气刨将焊接缺陷清除。

在清除缺陷时应刨出有利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽，然后补焊。

d 发现裂纹，应先查明原因，制定预防措施，然后可用清除缺陷的方法进
行补焊。

缺陷清除范围为裂纹两端各外延 50mm。

e 焊缝返修后，采用原检验方法的要求进行重新检验，同一部位的焊缝，返修次数不宜超过 2 次。

1)安全管理
现场焊接施工系高空和水上作业，且拱肋节段截面尺寸大，使得施工难度大，施工工艺、工序复杂，技术要求高等，要求所有参加现场施工的作业人员对每一个工序、每一个工作环节都需要进行细致的安排、筹画，并严格按相应安全技术规程的要求进行作业操作，以确保施工有条不紊，万无一失，杜绝安全事故发生。

主要安全保障措施细则内容如下：
a 严格制度和程序，上下一致，政令畅通，赏罚分明，责任到人。

b 统一指挥，信号明确，各部操作人员在未得到指令或者指令不清的情况下严禁进行操作。

各部人员在工作中对所发现的问题或者自己不清晰的东西要及时向上级部门和指挥台清晰明确地报告和反馈，以消除不安全因素。

c 高空作业人员应进行体格检查，不宜高空作业的坚决不做安排。

d 高空作业面工作平台应装栏杆扶手，必要时应挂设安全网，上下梯子应挂牢放稳，并防滑，作业人员应穿防滑鞋。

e 高空作业应挂好安全带，上层作业面不得向下层作业面抛投物品和掉东西，以免伤人。

f 施工现场随时有专人值班，且宜尽量避开夜间作业。

g 六级以上大风、暴风和大雾天气应暂停作业，高空作业人员一律下到地面。

h 高空作业进行电焊、气割的下方，不得有易燃物品，并设专人检查防火，乙炔罐、氧气瓶应放在安全的地方，电焊机导线不许与钢丝绳、缆绳触碰，防止发生事故。

2)环境保护
a 工地卫生
工地做好传染病、季节性疾病及职业病的预防、宣传工作，工地保证开水供应，禁止饮用生水，茶水桶内部保证清洁无垢。

保持办公室和宿舍等处室内环境整洁卫生，及时做好清洁卫生工作。

b 施工废料的处理
工程竣工后，认真清理施工现场，文明撤离，将散落的电焊条、药皮、铁渣及边角料采集起来统一处理，以免对环境造成长期污染以及人身伤害。