厚板焊接施工技术稿

确定预热温度：根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚

3 预热温度 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

1

60～100mm

2

40～60mm

3

≤40mm

预热范围
≥150mm ≥100mm ≥100mm

常温焊接 预热温度 0~60℃ 0~60℃ 0~60℃

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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 0.5—3.5mm。 9）后热：采用氧、乙炔中性焰进行后热处理。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 6．1 总体焊接顺序
IC2a、IC3a 柱：900mm×450mm（L5 层以 800mm×400mm（L27 层以上）
下）； ICC1（2、3）柱：500mm×500mm
900mm×400mm（L5 层－L47 层）；

800mm×400mm（L47 层以上）。

钢梁上下 20mm、30mm、36mm、40mm、50mm。

3.2 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

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4、焊接工艺流程
操作平台、防护架安

节点高强螺栓终拧合

施焊顺序确定、评定焊接

确认合格

预热温度测 试时间位置

检查引弧板\熄弧板 预热 定位焊

缺陷修整

焊条或焊丝焊接

焊中检测

焊工自检

焊接完成

焊缝外观检查

填写外观质量检查记
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=40～60 满足 Z15、T＞60 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 1200 ㎜、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：
180~ 220

电弧 电压 (V)

运丝 方式

焊丝伸 气体 层间温度

出长度 (mm)

流量 (l/min)

℃（mm）

直线加

24~27

30

小回环

55~65 80～110

次

同上

同上

同上

260~ 310

30~33

同上

25~30

同上

80~110

以后 各层

同上

同上

同上

260~ 310

30~33 小回环 ≈25

同上

打磨

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；
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。

钢材材质 Q345GJ-C

焊接层间 板厚（mm） 温度（℃）

10-40

＞85

40～60

＞100

Q345B

10-40

＞85

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5.3 CO2 气体保护焊焊接工艺参数
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焊速：≈0.6cm/s

焊层

焊丝 牌号

焊丝 直径 (mm)

焊丝 极性

直流反 首 JM-58 φ1.2
接

焊接 电流 (A)
翼缘板厚：

100mm、90mm、70mm、60mm——Q345GJ-C Z25 材质 板厚、材质 60mm、50mm、40mm——Q345GJ-C Z15 材质
36mm、30mm、28mm、25mm、20mm——Q345GJ-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

多用途 GMAW 气
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。 6．3 外筒构件的焊接顺序
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钢梁平面布置图 钢柱平面布置图
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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；
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4、钢柱主要尺寸及材质：

箱型柱

工（十）字柱

外筒 内筒

EC2 柱：1000mm×440mm（L5 层以下）；

1000mm×400mm（L5 层以上）

EC1:900mm×900mm（L5 层以下）； EC3、EC3a、EC5、EC6 柱：1200mm×440mm

800mm×800mm（L5 层以上）。

（L5 层以下）

1200mm×400mm（L5 层以上）。

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焊接形式 横焊

试件板 厚度 T1 70
40

40 平焊
20

十字形

70

对接焊

40

对接立焊

40

十字接头 70
（立焊+平焊）

坡口 角度
α 35 度 35 度 35 度 35 度
/ / 45 度
/

试件板 厚度 T2 70 40 40 20 20 20 40
40

坡口 角度
β
/

试件板 厚度 T3

80~110

面层 同上

同上

同上

200～ 210

24~26

直线

15~20

同上

80~110

5.4 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。

OTC 电器

1

体保护焊机

SR—A600UG 型

2

空气压缩机 聚才电器 DIV450-4

晶闸管整流 3
焊机 自控远红外烘干 4 炉及一体式保温
储藏箱

5

半自动切割机

松下 ZX5-400TSM
ZYH60
CG1-30

产地 日本 大阪 深圳
唐山
温州

台数 12 4 3 1 2

功率 39kw·h 0.6M3/0.6— 0.8Mpa 26kw·h
[1] 对于方型钢柱的对接施焊：应采用两名焊工同时从中部对称等速施 焊，如下图：
[2] 对于工字型钢柱的对接施焊：应采用两名焊工先同时从腹板中部对称 等速施焊，腹板焊接完成后，翼缘板同时反向施焊，如上图：
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[3] 对于十字型钢柱的对接施焊：应采用两名焊工先同时从大工字形腹板 中部对称等速施焊；大工字形腹板焊接完成后，焊接弱轴方向两个小 T 形腹 板；而后同时反向施焊大工字形翼缘板；最后施焊两个小 T 形翼板。如下图：
6kw·h
50w

6

角向磨光机

10

100w

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红外检测 7
测温计 电子环境 8 温度湿度计

1

/

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 JM－58 型实芯焊丝，规格为φ1.2mm。 [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

EC4 柱：1200mm×500mm（L5 层以下）；

1200mm×400mm（L5 层以上）

IC2、IC3 柱：900mm×450mm（L5 层以下）；

900mm×400mm（L5 层－L48 层）； IC1: 900mm×450mm（L5 层以下）；
800mm×400mm（L48 层以上）。 900mm×400mm（L5 层－L27 层）；
（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
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。
AG AF AE AD AC AB AA
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
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6．2 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、
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 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 800×800mm×30mm。
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 15×15 米，外框筒 39.5 ×39.5 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。

冬施焊接 预热温度 100~120℃ 100~120℃ 100~120℃

5.2 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 85℃~150℃之间，

每个焊接接头应一次性焊完。

钢材材质
Q345GJ-C Q345GJ-C

不同板厚钢材的焊接层间温度

焊接层间 板厚（mm） 温度（℃）

60～100

＞100
焊接场地清

超声波探伤检测

检测报告

不合格

合格

返修

记录、验收

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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 15～25kj/cm。

规范要求：预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为

2

预热范围 焊件施焊处厚度的 1.5 倍+100mm；
/

/

/

/

/

/

/

35 度

20

35 度

20

45 度

/

35 度

40

坡口 角度 β
/ / / / 35 度 35 度 /
35 度

焊缝 最小 间距 R
6~9mm

钝边 宽度
d
2 mm

6~9mm 2 mm

6~9mm 2 mm

6~9mm 2 mm

6~8mm 2 mm

6~8mm 2 mm

3~4mm /

6~8mm 2 mm
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，原则上相邻两根钢柱不同时开焊。全部钢柱完成焊接后，再进行外筒 裙梁的焊接，为保证焊接后在结构的整体精度，必须从每条轴线的角柱联系 梁开始焊接，尽可能使焊接收缩向角柱方向发展。 6．4 典型构件的焊接顺序