简析国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程质量管理及焊接技术
国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术3篇
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国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术3篇国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术1国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术国家体育场(鸟巢)是北京市历史悠久、文化底蕴深厚的建筑之一。
作为2008年北京奥运会的主场馆,其耗资巨大,占地面积达21公顷,其中2/3为草坪,1/3为建筑面积。
该建筑采用了高强度的钢结构,为围护结构和支撑结构提供了坚实的支撑和保障。
本文将对国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程的焊接技术进行详细介绍。
一、焊接技术选型焊接技术是国家体育场(鸟巢)钢结构安装的关键,主要分为手工焊接、电弧自动焊接和气焊等种类。
此次施工主要以自动焊接为主,手工焊接和气焊仅作为补充使用。
1.电弧自动焊接电弧自动焊技术是目前比较成熟的焊接技术之一,对于大型钢结构的焊接尤为适用。
这种焊接工艺其主要特点是效率高、速度快、工艺控制精度高,焊缝质量好等优点。
此次国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程采用电弧自动焊接的主要原因是但是,在焊接过程中,要严格控制温度,防止焊接过程中发生钢材热变形,产生偏差,影响钢结构的稳定性。
2.气焊气焊是一种利用氧、乙炔、氯化钙和氢氧化钠等化学制剂对金属物质进行焊接的技术。
由于国家体育场(鸟巢)中吊屋面中还存在一些复杂的拱形结构,由于其特殊性,所需的钢材比较大,需经过多次裁剪、组装后才能完成拱形结构的焊接。
而气焊技术可以在这种特殊结构下再次运用。
它所需的设备简单,使用方便,工艺可控性高等优点,不仅提高了效率,而且确保了级别,保证了最终焊接质量。
二、焊接工程质量控制在钢结构焊接施工过程中,其焊接质量的稳定性是非常重要的。
为了确保国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接的质量,施工人员需对其施工提出详细的要求和标准。
1.焊接工艺的控制焊接前,应进行焊接试样,确保试样强度满足要求。
在焊接过程中,应严格控制焊接速度、温度以及强度等参数,并关注焊接过程中是否出现裂缝、气泡等不稳定因素,以确保焊接成品的稳定性。
国家体育场(鸟巢)钢结构焊接
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国家体育场(鸟巢)钢结构 安装工程焊接技术综述
国家体育场 “鸟巢”工程简介
• 国家体育场“鸟巢”工程是 2008年北京奥运会主会场,承担奥 运会开、闭幕式和田径、足球决赛 等多项比赛任务。工程于2003年12 月24日开工建设,2008年6月竣工。 工程总建筑面积25.5万平方米,东 西长280米,南北长333米,地下一 层,地上七层,可容纳观众9.1万人。
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(一)Q460E-Z35焊接性试验研究新技术; (二)大规模采用电加热预(后)热技术; (三)厚板采用SMAW-GMAW-FCAW-G复合新工艺技术; (四)大面积采用仰焊技术; (五)GMAW、FCAW-G大流量防风技术; (六)钢结构低温焊接技术; (七)铸钢和异种钢 焊接技术; (八)防止冷、热裂纹技术; (九)层状撕裂防止和处理技术; (十)特殊焊缝处理技术; (十一)焊接机器人(FCAW-SS)焊接技术的应用; (十二)钢筋T型焊接接头压力埋弧焊新工艺; (十三)复杂钢结构应力应变控制技术; (十四)特殊钢结构合拢技术。
•Байду номын сангаас
2006年10月1日,中共中央总书记、国 家主席、中央军委主席胡锦涛在到过长江 三峡大坝工地之后,第一次亲临建筑工地 视察工作,到工地看望“鸟巢”人;他满 怀激情地说:“同志们精心设计、精心施 工、勇于创新,以顽强拼搏的精神和严谨 科学的态度,攻克了一个又一个难关,取 得了出色成绩。特别是9月17号“鸟巢”主 结构卸载成功,可以说是谱写了中国建筑 史上的光辉一页,我向你们表示热烈的祝 贺!”
• (六)、第一次大规模采用仰焊技术而获得成功,解决 了仰焊技术在建筑钢结构焊接工程中推广应用的基础理 论和思想认识,树立了仰焊技术的工程典型,从理论和 实践上确立了仰焊技术建筑钢结构行业的地位,使仰焊 技术在建筑钢结构行业得到长足的进步和发展。 • (七)、在控制冷裂纹、层状撕裂产生的同时,强调了 复杂建筑钢结构焊接要防止热裂纹的产生。同时提出了 防止和处理的方法,率先明确了建筑钢结构焊接工程中 主要防止热、冷、层状撕裂三大裂纹的观点。 • (八)、记录和阐述了建筑钢结构合拢技术,第一次对 建筑钢结构合拢及合拢焊缝进行定义,在理论上进行了 深入浅出的分析,再一次丰富和发展了建筑钢结构应用 技术理论。
国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理3篇
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国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理3篇国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理1国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理国家体育场,也称鸟巢,是2008年北京奥运会的主要比赛场馆之一,也是国家重点文物保护单位。
作为一项复杂的现代工程,国家体育场的建造需要精确的工艺和材料质量,以确保其结构的安全性和美观性。
其中,钢结构焊接工程的全面质量管理在整个建造过程中起着至关重要的作用。
焊接是钢结构中最常见和关键的连接方式。
焊接连接具有耐腐蚀、安全可靠、易于维护等优点,在钢结构中占据着重要的位置。
然而,焊接工艺和质量对工程结构的安全和耐用性有着至关重要的影响。
因此,在国家体育场的焊接工程中,一系列全面的质量管理措施被采用,以确保焊接结构的质量和安全。
首先,在焊接工程中选用了优质的材料作为焊接材料,确保了焊接接头的高强度和韧性。
焊接材料的选择要根据结构设计和承载力要求选择,同时还要考虑材料的初始质量、焊接性能和抗腐蚀性能等因素。
在鸟巢焊接工程中,选材严格按照质量标准和技术规范进行,确保了不同焊接接头的焊接性能和承载能力。
其次,在焊接工程中完善了焊接工艺,确保了焊接结构的质量和成型。
焊接工艺的规范性和可靠性对较大结构焊接质量有相当大的影响。
在鸟巢焊接工程中,根据结构的不同性质,完善了焊接工艺的选择和流程,提高了焊接接头的结构强度和耐久性。
再次,针对焊接接头进行了全面的质量检测和控制。
施工过程中,结构施工方与监理方共同组织质量验收和检测工作,对焊接接头进行了全面的质量检测和控制。
质量检测主要是通过无损检测技术和其他辅助工具进行,对焊接接头的结构完整性和焊接质量进行全面的检测和控制。
最后,在施工过程中进行了全面的质量管理,确保焊接工程达到高质量标准。
施工过程中,钢结构焊接工程的全面质量管理包括质量计划制定、质量组织建设、质量控制制度等,确保在施工过程中每一环节都符合质量标准和规范。
总的来说,国家体育场钢结构焊接工程的全面质量管理确保了工程的质量和安全。
体育馆钢结构制作现场组装焊接质量控制要点
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体育馆钢结构制作现场组装焊接质量控制要点单个构件制作后,进行总体拼装、分别在钢平台上进行。
安装时,在平台上划出弧形曲线大样,将两根弦杆置于平台上对大样,两根弦杆与大样曲线吻合,且经检查合格后,用上、下弦杆间的腹杆点焊固定。
不得扭曲。
分段拼接处,事先预留5~10mm,组装合拢时,修正端平面,用坡口机铣平,开出坡口,加衬管焊接。
相贯节点的围焊在胎具上完成大部分工作,在分段拆开后再最终完成全部焊接,第一榀桁架,分段焊接后再进行一次组装,检验合格后,再分段拆开进行涂装、吊装安装。
上述拼装,应首件试装,生产出第一榀钢桁架经检查合格后,再进入批量生产。
上下弦杆的端部由平板或球形封板封死。
(1)、杆件对接由于采购的钢管的长度一般均不足12M,所以本工程主桁架、托架甚至联系桁架杆件均需对接。
对接前应对钢管在管子车床上进行剖口加工,然后在专用胎架上对杆件进行对接焊接,对接焊接焊缝质量应达到一级要求,对接示意图如下剖口焊接 角度为55±5钢管对接示意图A--A(2)、典型节点的焊接工艺细则本工程钢结构主要节点坡口及焊接技术要求:①钢管的对接焊缝的焊接坡口示意图衬管55±5②对焊缝为全熔透焊缝,焊缝质量等级为一级剖口示意图支管主管AB C外壁1212内壁120在A 、B 区域焊透,C 区域为角焊缝,焊脚高应符合施工图要求。
焊接方法及焊接材料要求钢管桁架组装焊接采用手工电弧焊或CO2气体保护半自动焊,焊接材料为:E5015(J507)焊条,YJ502Q 药芯焊丝或H08MnZSiA 焊丝,定位焊用手工电弧时进行。
每个定位长度20-40mm 四等分焊缝,打底焊用φ3.2的E5015(J507)、H08MnZSiA 焊丝或药芯焊丝YJ502Q 进行,填充及盖面焊用φ4.0的E5015(J507)、H08MnZSiA 焊丝或YJ502Q 药芯焊丝进行;施焊时严格按《焊接工艺指导书》规定的参数范围进行。
焊接顺序要求①总体原则:任一平面(空间)按排双数焊工进行对称施焊,为最大限度地避免焊接应力导致构件变形,应先施焊完整个结构节点的打底焊,再施焊整个结构节点的填充焊,最后施焊节点的盖面焊,使各层应力有一个自由释放的过程。
国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案
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国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案一、项目概述国家体育场钢结构工程是一个重要的大型建筑工程,为了确保钢结构的质量和安全性,需要进行焊接工艺的评定。
本方案旨在确定适用于国家体育场钢结构工程的焊接工艺,并确保焊接接头与钢结构的强度、刚度和耐久性满足设计要求。
1.根据设计要求和相关标准,确定焊接接头类型和焊缝形式,如对焊、角焊、对角焊等;2.根据焊接材料的特性选择合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数;3.根据焊接材料和焊接结构的特性,确定适合的预热温度、焊接层间温度、焊接速度等;4.制定焊接工艺控制规程,包括焊接操作步骤、焊接设备的使用条件、材料预热和焊接层间温度的控制等;5.根据焊接接头的尺寸和结构形式,确定适合的焊接顺序和焊接方法,如单面焊、双面焊等;6.选择合适的检测方法和标准,对焊接接头进行性能和质量检验。
三、焊接工艺评定流程1.焊接工艺试验准备:(1)准备焊接试样,并确保试样符合设计要求;(2)准备焊接设备和相关材料,如焊条、焊丝等;(3)准备焊接工艺评定文件,包括焊接工艺规程、焊接工艺评定记录等。
2.焊接工艺试验过程:(1)按照焊接工艺规程和试验要求,进行焊接试验;(2)对焊接接头进行质量检验,包括焊缝形态、焊缝强度、焊缝硬度等;(3)对焊接接头进行性能检验,如拉伸试验、弯曲试验等;(4)对焊接接头进行非破坏性检测,如超声波检测、射线检测等。
3.焊接工艺评定结果分析:(1)根据焊接工艺试验的结果,对焊接工艺进行评定;(2)对焊接接头的强度、刚度和耐久性等性能指标进行评估;(3)对焊接工艺存在的问题进行分析,并提出改进措施。
四、工艺评定报告编制依据焊接工艺评定流程和结果,编制焊接工艺评定报告。
报告包括以下内容:1.项目概述;2.工艺评定方法;3.焊接工艺评定流程;4.焊接工艺评定结果分析;5.改进措施和建议。
五、工艺评定实施和监督工艺评定应由专业焊接工程师或焊接专家组织实施,并由相关技术部门进行监督和验收。
国家体育场钢结构安装工程焊接技术
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国家体育场钢结构安装工程焊接技术国家体育场(鸟巢)是中国北京市的一座标志性建筑,也是2024年北京奥运会的主体育场。
其巨大而复杂的钢结构安装工程是这座建筑的核心部分之一,也是该工程中最具挑战性的任务之一、在这篇文章中,我将详细介绍国家体育场钢结构安装工程的焊接技术。
焊接是一种将金属材料加热至熔化状态并通过添加熔化的填充金属来实现材料连接的方法。
在国家体育场的钢结构安装工程中,焊接是连接各个钢构件的主要技术。
由于国家体育场的设计结构独特复杂,涉及到各种形状和尺寸的钢构件,因此焊接工艺需要经过精确的计算和专业的技术才能够保证连接的强度和稳定性。
首先,焊接工程需要对每一个钢构件进行详细的分析和计算,包括材料的强度、形状和尺寸等因素。
根据这些计算,焊接工艺需要确定焊接材料的选择和焊接方法。
钢构件的厚度、形状和焊缝的位置等因素会影响焊接方法的选择,例如手工电弧焊、埋弧焊或气体保护焊等。
这些不同的焊接方法都需要经过专业的焊工进行操作。
其次,焊接工程需要合理安排焊接顺序和工艺参数。
在国家体育场的钢结构安装过程中,焊接一般是在钢构件安装完毕后进行的,因此焊接顺序需要与安装工序相结合,确保焊接的稳定性和质量。
同时,焊接时需要控制焊接电流、电压和焊接速度等工艺参数,以确保焊缝的强度和稳定性。
第三,焊接工程需要严格控制焊缝的检测和质量控制。
焊接过程中容易产生焊缝缺陷,如气孔、夹渣和裂纹等。
因此,焊接工程需要进行焊缝的无损检测,以确保焊缝的质量和可靠性。
常用的焊缝无损检测方法包括超声波检测、射线检测和磁粉检测等。
最后,焊接工程需要进行焊缝的防护和表面处理。
焊接后的焊缝需要进行防腐处理,以避免氧化和腐蚀。
常用的防护方法包括喷涂防锈漆、热浸镀锌和热喷涂等。
此外,焊接后的焊缝需要进行表面处理,使其与周围的钢构件具有一致的外观。
总之,国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程的焊接技术是一个复杂而重要的工程。
通过精确的焊接计算和专业的焊接技术,可以确保钢构件的连接强度和稳定性。
国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案
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国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案一、引言二、钢结构工程评定方案1.工程概况首先,应对国家体育场钢结构工程进行详细的概况说明,包括工程规模、结构形式、使用功能等。
同时,还需要明确工程的质量要求和验收标准。
2.施工方案根据国家体育场的特点和施工条件,进行科学合理的施工方案制定。
施工方案应明确施工工艺和工序,确保结构的安全性、精确度和施工周期等方面的要求。
3.技术措施制定国家体育场钢结构工程的技术措施,包括钢材选用、工艺流程、施工设备、施工环境等方面。
钢材的选用应符合相关标准和规范,确保材料的质量。
技术措施应结合工程实际情况,确保施工的安全性和高效性。
4.建设管理1.工序选择根据国家体育场的钢结构工程特点,选择适合的焊接工艺和工序。
不同焊接位置和焊接材料需要选择合适的焊接方法和材料,以确保焊接质量。
2.焊接材料的选择根据施工环境和焊接性能要求,选择合适的焊接材料。
焊接材料应符合相关标准和规范,确保焊接接头的牢固性和耐久性。
3.焊接工艺参数根据焊接材料和焊接接头类型,确定合适的焊接工艺参数。
工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等,应根据实际焊接需要进行精确调整,以确保焊接质量。
4.焊接检测和评审焊接完成后,进行焊接接头的检测和评审工作。
检测方法包括外观检测、尺寸检测、无损检测等,以确保焊接接头的质量。
四、总结国家体育场钢结构工程和焊接工艺评定方案是确保体育场建设和使用安全、优质的重要环节。
该方案应根据工程实际情况和相关规范进行制定,并严格按照方案执行和评定。
同时,还需要建立相应的监测和检测机制,对钢结构工程和焊接工艺进行实时监控和评估。
只有如此,才能确保国家体育场的质量和安全性能,为人们提供良好的体育活动场所。
国家体育场方案钢结构工程焊接工艺评定方案
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国家体育场方案钢结构工程焊接工艺评定方案一、工程概述:国家体育场(Bird's Nest)是北京市海淀区北部地区的一座钢结构建筑,是2008年北京奥运会的主体育馆之一,是奥运会和残奥会的开闭幕式和田径比赛的场馆。
该建筑采用钢结构为主体结构,是迄今为止世界上规模最大、最复杂的钢结构建筑之一。
本文主要针对国家体育场钢结构工程的焊接工艺评定方案进行探讨。
二、工艺流程:1.前期准备:针对国家体育场钢结构工程的设计要求及材料相关要求进行调查,了解钢结构的材质、质量等相关信息。
同时,针对整个工程的特点,确定焊接工艺方案。
确定焊接工艺方案后,编制相应的施工方案书和焊接程序规程书。
2.焊接前检查:对待焊接的钢材进行外观检查和内部质量检查,针对发现的问题进行处理或更换。
3.平面定位:在开展焊接前,需要根据工程设计图纸,对钢结构的平面位置进行细致的定位,以保证后续的焊接质量。
4.验收钢材质量:在焊接现场,需要验收焊接用钢材的质量,确认其符合设计要求,同时设定焊接操作记录。
5.预热:针对厚板焊接,需要进行预热处理,保证焊接材料相互融合,减少焊接变形。
6.焊接:根据工程设计图纸及编写的焊接程序规程书,开展相对应的焊接作业。
在整个过程中,根据工艺方案进行针对性的控制。
7.复查、磨平和调整:完成焊接后,进行焊缝外观及内部质量检查,需要进行磨平处理和质量调整。
8.钎焊:对不能焊接的部位进行钎焊处理,以保证工程的整体质量。
9.清理:清理焊接过程中的残渣和垃圾,保证焊接现场的清洁。
10.最终验收:经过上述的一系列工艺流程后,需要进行最终的验收,确定焊接质量是否符合设计要求。
三、质量控制:1. 应根据工程的设计要求及材料的相关要求对钢结构的材料进行细致的调查,以保证焊接质量。
2. 应留意材料表面及内部质量的检查和处理,以保证焊接前的钢材质量。
3. 应根据焊接工艺方案和现场实际情况编写施工方案书和焊接程序规程书。
4. 应根据工艺方案进行针对性控制,控制焊接过程中的各个环节,尤其是温度控制和焊接时间的控制。
分析钢结构焊接技术及其质量管理
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分析钢结构焊接技术及其质量管理随着现代建筑技术的不断发展,钢结构在建筑领域中的应用越来越广泛。
而作为钢结构的连接方式之一,焊接技术在其中扮演着非常重要的角色。
对钢结构焊接技术及其质量管理的研究和分析,对于保障钢结构工程的安全和稳定具有非常重要的意义。
一、钢结构焊接技术的特点1. 高强度和刚性:焊接可以将钢结构的构件牢固连接起来,形成整体结构,提高了整体的强度和刚性。
2. 节省材料:相比传统的连接方式,焊接可以减少连接节点的使用量,从而节省了材料的使用。
3. 施工便利:焊接可以在工厂进行预制,较大减少了现场施工的工作量和时间,提高了施工效率。
4. 美观性好:焊接采用钢材本身的材料进行连接,连接处美观整洁,不会破坏整体结构的美观性。
1. 焊接工艺评定:在进行钢结构焊接前,需要进行焊接工艺评定,即对焊接材料、工艺参数、操作规程等进行评定,确保焊接工艺符合相关标准和规范。
2. 人员资质管理:对从事钢结构焊接的人员,需要进行相关技能培训和资质认证,确保操作人员具有一定的焊接技术和实践经验。
3. 检验和检测:在钢结构焊接完成后,需要进行焊缝的检验和检测,包括外观、尺寸和质量的检查,以及对焊接材料和焊接缺陷进行探伤、X射线检测等。
4. 焊接工艺记录:对焊接工艺的过程和参数进行记录,包括焊接材料的批号、焊接电流电压、焊接速度、焊接温度等,以备后续的溯源和追溯。
5. 质量管理体系:建立健全的质量管理体系,明确焊接工艺的管理程序和责任人,确保焊接质量符合相关标准和规范。
三、钢结构焊接技术存在的问题及解决方案1. 焊接材料质量不稳定:钢结构焊接材料的质量直接影响着焊接质量,因此需要采购具有质量保证的焊接材料,严格控制采购渠道和质量标准。
2. 焊接工艺参数不合理:对于不同的钢结构材料和焊接方式,需要制定合理的焊接工艺参数,确保焊接质量的稳定和可靠。
3. 操作人员技术水平不够:培训和技能认证是提升操作人员技术水平的关键,建议加强对焊接操作人员的技能培训和考核。
分析钢结构焊接技术及其质量管理
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分析钢结构焊接技术及其质量管理钢结构焊接技术是制造工业中一项重要的技术之一,它为制造出高质量的钢结构提供了关键的贡献。
焊接技术可以实现钢结构的无缝连接,从而提高钢结构的强度、耐久性、可靠性和安全性。
在钢结构建筑和工业制造领域中,焊接技术得到了广泛的应用,是一项不可或缺的技术。
钢结构焊接技术的质量管理是保证焊接质量的关键,其重要性不容忽视。
一方面,焊接技术的高质量能够改善钢结构的强度和耐久性,提高工业生产效率和安全性,降低生产成本。
另一方面,焊接技术的低质量往往会导致钢结构的损坏和事故发生,给人类生命财产造成巨大损失。
因此,钢结构焊接技术的质量管理至关重要。
钢结构焊接技术的质量管理可从以下几个方面进行:一、工艺设计钢结构焊接工艺的设计是保证焊接质量的核心,它直接影响着焊接接头的质量和稳定性。
工艺设计应该考虑到焊接材料的特性,焊接参数的选择,焊接过程的控制等因素。
相比于常规的手动焊接,自动化焊接技术可以通过实现焊接参数的全面控制,提高焊接质量和一致性。
二、焊工素质焊工素质是保证焊接质量的重要因素之一。
焊工应具有一定的专业知识和技能,具备焊接技能和经验,遵守焊接规程和标准。
焊工应该通过认证,保证其技术水平符合要求。
此外,焊工的个人素质也应得到培养,比如工作责任心、纪律性等。
三、焊接监控焊接过程中的实时监控是保证焊接质量的关键。
监控可以包括焊接参数、温度、压力、各种传感器等。
通过监控,可以根据实际情况及时调整焊接参数,提高焊接质量和效率。
四、焊接检验焊接检验是确保焊接质量的重要手段之一。
检验可以通过外观检查、超声波检测、X光探伤、磁粉检测等规定程序进行。
检验应当遵从国家和行业标准要求,确保焊接质量符合标准。
总体来说,钢结构焊接技术和其质量管理是制造业中不可或缺的一部分。
高质量的焊接技术和严格的焊接质量管理可以保证钢结构的质量和安全,提高工业生产的效率和可靠性。
随着自动化焊接技术的普及和数字化化生产方式的创新,高质量焊接技术和质量管理将为制造业的发展提供更大的推动力。
分析钢结构焊接技术及其质量管理
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分析钢结构焊接技术及其质量管理摘要:焊接技术是钢结构建筑的灵魂,焊接技术的好坏决定了钢结构结构的成功与否。
对于建筑钢结构的本身来说,它具有结构多样性的特点,并且它的焊接点也是错综复杂,这样的建筑钢结构焊接能够和传播、压力容器等具有不同的技术特点。
该文通过结合笔者的知识积累和多年的理论实践基础对焊接技术的不同技术特点进行阐述,并且对建筑钢结构的特点进行了分析和总结,另外,还从焊接技术、焊接工程管理等多个方面对建筑结构的焊接技术发展方向进行了探讨。
关键词:钢结构焊接技术质量在钢结构工程建设中最重要的技术之一是焊接技术,这不仅能够使钢结构工程的质量得到保证,更重要的是,焊接技术赋予了钢结构更加顽强的生命力。
对于钢结构来说,如果没有了焊接,那么这些钢也称不上是结构,只是一些没有生气的零散部件而已。
通过对这些零散钢结构进行焊接,通过高炉的主力和对钢铁的冶炼,就会使经济更加生动;正是因为焊接,才使得我国的国家体育场高高伫立,成为世界的建筑奇迹,创造了2008年奥运会的辉煌成绩;正是因为焊接,央视的大楼才能够以雄伟的面貌展示在世界面前。
1 我国钢结构焊接技术的现状随着我国改革开放的深入和发展,我国的钢结构也进入了快速发展的时期。
从两年前,我国的钢产量以已经超过了7亿t,与此同时,我国的钢结构产量已经达到了3000万t,焊接材料的总产量也已经达到400万t左右。
钢结构的快速发展不但促进了我国焊接技术和一些新材料应用技术更好的发展。
焊接结束的新工艺和新材料技术的进步也给钢结构焊接行业的快速发展提供了更多新技术的支持。
从20世纪发展以来,我国的国民经济也在不断发展。
尤其是在我国的沿海和西部开发地区,在一些新战略的部署下,西气东输、南水北电等诸多国家重大工程,例如北京的奥运等工程也在万众瞩目下如期展开,我国钢结构的技术应势出现一些崭新的崭新局面。
根据我国的不完全统计,从两年前的年末,我国200m以上的高层建筑已经超过了400栋左右,在世界上能够排到前几名的位置。
国家体育场(鸟巢)钢结构工程焊接应力应变控制技术探讨
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国家体育场(鸟巢)钢结构工程焊接应力应变控制技术探讨北京城建精工钢结构工程有限公司刘子祥、李海斌一、工程概况国家体育场看台的放射状混凝土框架结构与环绕它们并形成主屋盖的空间钢结构完全分离。
空间钢结构由24榀门式桁架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成,其中22榀贯通或基本贯通。
结构组件相互支撑、形成网格状构架,组成体育场整体的“鸟巢”造型。
所有钢结构构件形成结构及建筑外形。
工程±0.000标高相对于绝对标高为43.500m,钢结构屋盖呈双曲面马鞍型,南北向结构高度为40.746m,东西向结构高度为67.122m。
屋顶主结构均为箱型截面,上弦杆截面基本为1000mm×1000mm,下弦杆截面基本为800mm×800mm,腹杆截面基本为600mm×600mm,腹杆与上下弦杆相贯,屋顶矢高12.000m。
竖向由24根组合钢结构柱支撑,每根组合钢结构柱由两根1200mm×1200mm箱型钢柱和一根菱形钢柱组成,荷载通过它传递至基础。
立面次结构截面基本为1200mm×1000mm,顶面次结构截面基本为1000mm×1000mm。
1.钢结构设计重量主桁架:12720吨组合柱:12548吨次结构:11670吨楼梯:4137吨马道:800吨合计:41875吨2.钢材型号厚度钢板的最大厚度100mm。
当钢板厚度≤34mm时,采用Q345钢材;当钢板厚度≥36mm 时,采用Q345GJ钢材;少量厚钢板采用Q460、S460ML钢材。
局部采用铸钢件。
厚度分布:•组合钢柱除少量棱形柱底部和顶部为90~100mm,其余为50~80mm,另外两根方形斜柱板厚绝大多数为30、25、20mm。
•桁架上弦杆个别段为50mm外,其余均在40mm以下,大多数为30、25、20mm。
•桁架下弦杆个别段为50、42mm外,其余绝大多数为20mm。
•腹杆为20、14、10mm,多数为10mm。
国家体育场_鸟巢_钢结构安装工程焊接技术
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体
the new technical research for welding test, electrical heating preheating (after heating)technique, new multiplicity technique of
育
SMAW- GMAW- FCAW- G for the thick plate, invented welding, prevention of cold or hot crack, and so on.The main descriptions were
电流 I/A
时间当量 伸出长度 钢筋 提升高度
/格
l/mm 垂直度/(°) h/mm
1 800
2
9~10
≤1
3.0~3.5
钢筋焊接前后伸缩如表 7 所示。
表 7 钢筋焊接前后伸缩量
焊前 lq/mm
焊后 lh/mm
缩 短Δl/mm
380.0
370.2
9.8
380.0
371.1
8.9
380.0
369.8
成功地将此项技术应用于国家体育场的结构埋设
件制作上, 保证了焊接质量和工期。
1.1 钢结构埋设件
钢结构埋设件如图 4 所示。
1.2 钢板和钢筋材料
钢板材料全部为 Q345B, 钢筋为 HRB400 级。钢
·52· Electric Welding Machine
板 Q345B 钢板化学成分和机械性能如表 1、表 2 所 示, 钢筋 HRB400 化学成分和主要机械性能如表 3、 表 4 所示。
1.4 焊接工艺参数的选择
1.4.1 焊接材料的选用 由于 Q345B 钢板与 HRB400 钢筋对焊, 要求焊
从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势

从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势前言从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势戴为志建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点,其应用越来越广泛。
从 20 世纪 80 年代以来,中国建筑钢结构得到了空前的发展,2005 年,我国已成为世界上最大的产钢国和用钢国,年钢铁消耗量已突破 3 亿吨,而其中钢结构的产量高达 1.4 亿吨,包括了能源、交通及基础设施建设等的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。
建国以来,我国钢结构经历了困难期、低潮期、发展期、成熟期四个阶段。
目前、我国的钢结构进入了成熟期。
进入成熟期的主要标志就是“鸟巢”钢结构焊接工程顺利竣工,这一项世纪工程的顺利建成,极大地推动了我国的施工技术和钢铁产业的飞速发展,标志我国的施工技术和钢铁产业进入世界先进行业。
与此同时一大批设计新颖、用料考究的钢结构工程应运而生。
使我国钢结构产业出现了欣欣向荣、蓬勃发展的大好局面。
本文以“鸟巢”钢结构焊接工程中焊接技术为主要线索,来阐述钢结构工程的发展趋势,供参考。
一、我国建筑钢结构焊接工程中的典型工程到目前为止,我国已建成 60 多幢高层焊接钢结构建筑;大跨度空间钢结构已在各种体育馆、展览中心、大剧院、候机楼、飞机库和一些工业厂房中应用;桥梁钢结构方兴未艾;钢结构住宅在我国经过近几年的深入研究和开发后,也已进入一个新的发展阶段。
图一、2006 年 6 月“鸟巢”全景植根行业,助人发展,追求卓越,在行业进步中成长中国焊接资讯网中国焊接领域顶级行业门户网站图二、中央电视台大楼图三、香港昂船洲大桥植根行业,助人发展,追求卓越,在行业进步中成长中国焊接资讯网中国焊接领域顶级行业门户网站图四、上海环球金融中心植根行业,助人发展,追求卓越,在行业进步中成长中国焊接资讯网中国焊接领域顶级行业门户网站图五、北京首都机场新航站楼建筑钢结构设计愈来愈先进、施工技术愈来愈成熟,使建筑钢结构形成了以下特点:外观上,结构形状新颖独特,标新立异,不与人雷同,体现了这个时代个性张扬的特点;材料的选用上,趋向于越来越多的使用高强度、大厚度钢材,而且随着材料制造工艺水平的不断提高,铸钢、奥氏体不锈钢、复合钢板也得到越来越多的应用。
国家体育场钢结构焊接
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国家体育场钢结构焊接
国家体育场,即鸟巢,是中国北京市奥运会的主体育场,也是一座有
着世界级影响力的建筑。
作为中国的标志性建筑之一,鸟巢的钢结构焊接
是该建筑中不可或缺的一部分。
下面将从鸟巢的设计背景、钢结构焊接的
需求和技术要求等方面进行阐述。
其次,钢结构焊接的需求。
鸟巢的钢结构具有很高的复杂性,不同部
分的焊接需要满足不同的技术要求。
例如,屋顶部分需要焊接精密的细节,以确保结构的稳定性和安全性。
建筑的外观也需要进行焊接,以保证整体
的美观性。
钢结构焊接技术要求的高,主要是出于对鸟巢结构的强度和稳定性的
要求。
焊接的质量直接关系到鸟巢的整体安全性,所以必须严格按照设计
要求和相关标准进行操作。
鸟巢的钢结构焊接需要使用高强度的焊材,并
进行相关的非破坏性检测来验证焊接质量。
在钢结构焊接过程中,还需要考虑到鸟巢的施工环境和时间安排。
为
了保证焊接的质量,必须在干燥、无风、无雨等适宜的施工环境下进行。
另外,由于鸟巢是一座大型建筑,施工时间也是非常紧张的,因此焊接作
业必须尽可能高效,以确保按计划完成。
总之,国家体育场(鸟巢)的钢结构焊接是一项高要求、高难度的工作。
它涉及到鸟巢整体的稳定性和安全性,对焊接工艺的要求非常高。
在焊接
过程中,需要严格按照设计要求和相关标准进行操作,并在适宜的环境下
进行。
这样才能保证鸟巢的整体质量和安全性。
体育场钢结构工程焊接方案
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体育场钢结构工程焊接方案体育场是一种大型公共建筑,其结构设计需要承载大量的人流和荷载。
钢结构是体育场建筑中常用的结构形式之一,具有承载能力强、施工周期短、可塑性好等优点。
在体育场钢结构工程中,柱脚部分是重要的焊接节点,需要特别关注焊接工艺和质量控制。
以下是一个体育场钢结构工程柱脚焊接方案的详细描述。
1.焊接材料的选择在体育场钢结构工程中,常用的焊接材料包括焊条、焊丝和焊剂。
钢结构的柱脚焊接通常采用焊条和焊丝进行手工电弧焊接。
根据柱脚的材料和使用环境要求,选择相应规格的焊条和焊丝。
2.焊接工艺的选择柱脚焊接一般采用手工电弧焊接工艺,根据钢材的厚度、焊接方法、性能要求等因素选择合适的工艺参数。
根据经验,由于柱脚在实际使用中承受较大的力和荷载,应采用多道焊层的焊接工艺,以提高焊缝的强度和韧性。
3.准备工作在进行焊接前,需要进行充分的准备工作。
首先,清理柱脚的焊缝表面,将其清除干净,以保证焊接的质量。
然后,对焊接准备焊材和设备进行检查,确保其符合要求。
4.焊接过程在进行柱脚焊接时,要特别注意焊接的顺序和方法。
一般情况下,先进行柱脚的下部焊接,然后再进行上部的焊接。
焊接时要保证焊条或焊丝与焊缝直接接触,确保焊接的质量。
焊接工艺中的参数包括焊接电流、电压、速度等,要根据具体情况进行调整,以保证焊缝的质量。
5.质量控制在焊接过程中,要进行质量控制,以确保焊接的质量。
焊接过程中,应注意避免焊接过热和焊接过度,以防止焊缝出现裂纹和气孔等缺陷。
焊接完成后,要对焊缝进行检查和评估,以确保其符合相关的要求和标准。
6.焊后处理完成柱脚焊接后,还需要进行相应的焊后处理。
焊接接头表面应清理干净,以便后续的防腐和防锈处理。
焊接完成后,还应对焊缝进行故障检测和评估,以判断其质量和可靠性。
7.防腐和防锈柱脚焊接完成后,还需要对焊接接头进行防腐和防锈处理。
一般采用喷涂或涂刷的方式进行防腐和防锈处理,以增加焊缝的寿命和使用安全性。
综上所述,体育场钢结构工程中柱脚的焊接是一个重要的工艺环节。
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焊接1=艺无成熟经验可借鉴。Q460E—Z35
万方数据
厚板焊接技术应用研究(焊接性研究),目的是为Q460E—Z35钢材焊接丁艺的合理选择与评定提供科学的依据.以指导钢结构工程Q460E—Z35的焊接施上,这项工作存在极大的风险和难度。
140
mm铸钢共有19个规格,设计用钢
2
2008年第7期
屋盖主结构的杆件均为箱型构件.其中,主桁架断面商度为12m,上坛杆截面
为1200mm×1200mm~1000mm×l000
mm.下弦朴截面为1
000mmxl200mm
^,800mm×800mm.腹杆截面基本为600
m×600mm.土桁架沿洞口斜角交叉布
2008年第7期
3
万方数据
3几项典型焊接应用技术
3.1
Q460E焊接性试验
焊接性是指钢材(材料)在限定的施工条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定运营要求的能力。
(1)国产Q460E—Z35钢在预热150℃情况下采用焊条电弧焊。其插销冷裂纹试验的临界断裂应力为620MPa。该材料对冷裂纹不敏感.从该材料的力学性能试验结果叮知.屈服应力为
置。桁架柱为i角形格构柱.每根格构柱
由两根1200mm×1200mm箱型外柱和
图l国家体育场钢结构剖面施上示意图及内景
量为4.2万吨.实际用钢5.3万吨。
鸟巢工程存在大量复杂的焊接节点.板件的厚度较大。板件之间的相巨约束显
著.大量焊缝集中,焊接应力较大,柱脚结构复杂.内部筋板多数要求全焊透焊接,焊缝纵横交错.施工场地狭窄.控制焊接
国家体育场“鸟巢”钢结构安装T程从2005年10月开始到2006年11月结束.历时12个月。
荷下的内力将产生明显的影响,而主结构不规则的走向,很难排定焊接顺序和安装程序。凶此控制其初始应力状态不是一件容易的T作。
次结构安装难度大于主结构,焊缝分布无规则町肓,应力状态也}分复杂。
艿=110
mm的0460E—Z35为国内建
4
2008年第7期
产生。
由于采用了远红外电加热技术,减少了厚钢板的温度差。因
此,也减少了不均匀加热和冷却所带来的附加应力,对提高厚板焊接质量十分有效。
同其他技术一样。在建筑钢结构焊接工程中。对中国工程界特别是广大的建筑钢结构施上单位而占.采用远红外电加热技术有一个认识过程,远红外电加热的突出优点将会被人们所认识、所接受.并发杨光大、开花结果。
(0、H、V、6=110mm)、Q460E+QB45GJD(0、H、V、掂110mm,
100
mm)、Q460E+CS20定13项。其余Q345GJD、Q345、GS20Mn5V等钢材,分别进行焊接技术、焊接位置、材料规格.以及异种钢材的组合按JGJ81—2002《建筑钢结构焊接技术规程》进行焊接工艺评定184项,同时进行了GMAW,FCAW—G大流量防风模拟试验。为了适应冬季施工,进行了Q460E、Q345cJD钢的冬季焊接试验共24项,在工程尾声,还进行了特殊焊缝的试验,所有试验全部按期完成,试验结果准确可靠,成为了国家体育场(鸟巢)钢结构工程焊接技术规程有力的技术支持,在技术路线的制定过程中起到了决定性的作用。
对焊接工程而言存在十大难关,主要有以下七大难关:(1)Q4印E-Z35焊接性试验难关。包括同CS砌un5V,Q345,Q345GJD异种钢材的焊接。要破这道难关不仅需要勇气和胆识,而且需要冷静的科学头脑和扎实的业务基本功,敢于承担风险。
(2)组建焊接铁军难关。任何优秀的方案、良好的愿望、都要通过焊工去实现、去完成;而当年合格焊工“杯水车薪”,焊T队伍的组建成为“鸟巢”钢结构焊接工程的第一个看似简单而难度极高难关。
应力和焊接变形难度很大。
犀盖主结构属丁大型大跨度空问结构.其自重产生的内力所占比例较大,主结构的施工和焊接顺序对结构在重力载
一根1200mm×1200mm菱形内柱组成.腹杆截面为l000J11m×1
200Im。桁
架柱上端大、下端小.上端与主桁架相连,下端埋人钢筋混凝土承台内,并将屋盖荷载传至地基.如图1所示。
3.2.3组合焊接新工艺
在厚板焊接中,常规焊接是一种焊接方式从打底、填充、到盖面全部完成,这种方式由于管理简便而大面积使用。然而,这种方式有它的局限性。以GMAW为例.在厚板打底焊接中,由于坡口小、焊丝伸出过长、气体保护不好而使焊缝金属产生不应有的缺陷造成返工.产生直接经济损失。国家体育场“鸟巢”钢结构焊接T程创造的组合焊接新工艺成功地解决了这一难题。
(5)低温焊接难关。由合拢温度的要求,“鸟巢”钢结构焊接必须经历一个冬天.于是涉及到了焊接界最关心的低温焊接问题,钢结构负温焊接在焊接界一直没有定论,均在两可之间.现行各国的技术标准没有统一的说法,无经验可以照搬。因此低温焊接工艺不仅要求在实践卜有所建树、而且在标准和理论上应该有所突破,其难度显而易见。
经过“鸟巢”人的艰苦努力.取得十分优异的成绩.“鸟巢”钢结构焊接工程最终结果成为了当今建筑钢结构焊接工程之典
范。
设计要求几乎全部焊缝为全熔透一级焊缝,焊缝的总长超过了31万米。现场焊缝超过6万米(不含角焊缝),100%超声波探伤。一次合格率高达99.5%以上,质量指标之好为全国之最。
最典型的是不同的三天三夜焊完400多条合拢焊缝.在高空焊接成功,一次合格率为99.9%。成为工程焊接界中最辉煌的
铸钢及其异种钢焊接技术;⑧防止冷、热裂纹技术;⑨层状撕裂
防止和处理技术;⑩特殊焊缝处理技术;⑥焊接机器人(FCAw—SS)焊接技术的应用;⑧钢筋T形焊接接头压力埋弧焊新工艺;
@复杂钢结构应力应变控制技术;⑩特殊钢结构合拢技术。
工程中首先进行了Q460E—Z35焊接性试验及焊接技术的应用研究。主要进行了SH—CCT网的试验研究,Q460E-Z35热切割试验,Q460E—Z35热矫正试验,Q460E—Z35焊接冷裂纹试验研究,Q460E—Z35刚性焊接试验研究,然后进行了Q460E+Q460E
(3)应力应变控制难关。由于结构过于复杂,造成“设计难、制图难、制作施工更难”的严峻局面.包括建筑钢结构焊接热裂纹、冷裂纹、层状撕裂的预防和处理。尤其是难度极大的柱脚拼装,主、辅结构应力应变的控制,以及合拢和卸载的高标准严要术。应力应变成为了焊接丁程的第二个拦路虎。
(4)焊接工艺评定难关。“鸟巢”钢结构焊接工程涉及六大钢种、十九个规格,从8~110mm包含i种异种钢材的厚板焊接工艺;其工艺评定不仅难度高而且工作量相当大,要准确快速完成焊接工艺评定不足简而易行的事。
中间开洞长度为185.3m,宽度为127.5
m。
1
国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程
概述
国家体育场“鸟巢”所用钢材全部国产化。当钢板6=34mm时采用Q345钢材:、当钢板厚36
mm≤占≤100
mm时采
用0345(uD钢材;当钢板厚度6=110mm
时采片jQ460E—Z35钢材。主桁架转换部分采用GS20Mn5v铸钢节点。钢材从8~
由于厚板焊接工程蜃大、难度高,技术界十分重视坡口的设
计。坡口小易形成窄而深的形式,焊缝成形系数偏小,影响一次结晶,容易产生区域偏析,在拘束应力大的前提下进而导致焊接热裂纹的产生。
坡口加大,不仅仅焊接量大大增加,焊缝的焊接残余应力也大大增加。这对钢结构体系初始应力的控制极其不利,同时也影响工程工期。
国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程中.经过大量的试验研究,确定坡口角度为30o~350,间隙为6~10mm,工程实践和工艺评定结果证明了这一坡口角度的科学性、合理性。3.22预热、后热采用远红外电加热技术
典范。
据不完全统计。整个“鸟巢”消耗焊接材料2100
t以上,同
样也是国内之最。
国家体育场“鸟巢”钢结构焊接质量在全国乃至全球的钢结构工程中都是最好的,完全可以十分自豪地说:鸟巢焊接人成功地破解了“鸟巢”焊接难关。赢得了工程的最终胜利。2建立钢结构焊接质量保证体系、开展全面质量管理工作
在“鸟巢”钢结构焊接工程中,我们深刻的体会到.没有有效的管理,再好的技术也难以实现。没有技术,再好的管理也是空谈。因此,建筑钢结构的质量管理应当有两大内涵即:管理基础工作和技术基础工作。两项基础上作的有机结合,才是国家体育场“鸟巢”钢结构丁程的真实质量管理。
400
MPa,抗拉强度为560MPa。因此该材料在此焊接工艺条件
下对冷裂纹不敏感,具有良好的抗裂性。
(2)国产Q460E—Z35钢在预热200℃情况下采用焊条电弧焊。其插销冷裂纹试验的临界断裂应力为850MPa。该材料对冷裂纹不敏感。从该材料的力学性能试验结果可知,屈服应力
为400MPa.抗拉强度为560MPa。凶此该材料在此焊接工艺条
简析国家体育场(鸟巢)钢结构安装
工程质量管理及焊接技术
长江精工钢结构(集团)股份有限公司焊接技术研究所(绍兴县312030)
戴为志高
良
O前言
国家体育场位于北京市成府路南侧,奥林匹克公园中心区内,是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈马鞍型,
长轴为332.3m,短轴为297.3m,最高点高度为68.5m,最低高度为40.1m。屋盖
(7)“鸟巢”钢结构焊接T程合拢难关。在“鸟巢”建筑钢结构首次提出“合拢”概念.丰富和发展了建筑钢结构焊接应用技术理论,无论是理论和实践都证明,“合拢”肯定是一场攻坚战。
为了攻克上述难关.在焊接应用技术理论的指导卜.采用了14项焊接技术,具体如下:①Q460—z35焊接性试验研究新技术;②大规模采用电加热预(后)热技术;(萤厚板采用sMAw—GMAw—FcAw—G复合新上艺技术;④大面积采用仰焊技术;(pGMAw,FcAw—G大流量防风技术;⑥钢结构低温焊接技术;(D
厚板焊接的关键是防止焊接裂纹的产生.准确的预热、层间温度、后热温度是防止裂纹产生的关键.特别是厚板高强钢的焊接尤为重要。这是因为准确控制预热温度、层问温度和后热温度将直接影响和控制高强钢裂纹产生三要素:既扩散氢含量,硬淬倾向和拘束应力。