国家体育场(鸟巢)钢结构焊接
中国第一冶金建设有限责任公司国家体育场(鸟巢)项目部QC小组--提高钢结构现场焊缝的一次合格率.概要
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
二、小组概况
小组名称 活动课题 一冶工安国家体育场项目部QC小组 提高钢结构现场焊缝的一次合格率
小组类型
攻关型
注册登记号
一冶工安字 200502号
小组荣誉
1、中国一冶优秀QC成果一等奖 2、中国冶金建设协会优秀QC成果一等奖 2005年11月1日 活动次数 10
张志海 程国辉
刘
进
男
男 男
25
23 47
大 学
大专 大专
助理工程师
助理工程师 工程师
经营部长
施工员 质检员
组员
组员 组员
梁钰 朱建伟
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
三、选题理由
公司管理方针 诚信守法，满足顾客需求；持续改进，打造精 品工程，预防污染，保障安全健康
项目质量目标
焊缝一次合格率95% 现状：焊缝一次合格率89.32% 差距：95％-89.32％＝5.68％
提高钢结构现场焊缝的一次合格率
中国一冶国家体育场（鸟巢）项目部QC小组 发布人：曹 仁
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
一、工程概况
国家体育场工程为2008年北京奥运会主会场。其 设计新颖，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，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。场内 可容纳10万人同时观看比赛。 我单位承接钢结构工程的现场拼装及其焊接任务 （计从P9～P18线的工作任务）。 国家体育场钢结构焊接特点 1、焊接量大及板厚大，其一件组合柱（含上、下 柱）在现场拼装的焊缝数量达540余米；组合柱的内柱
%
87
69.6 52.2 34.8 17.4 46
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。
中国第一冶金建设有限责任公司国家体育场(鸟巢)项目部QC小组--提高钢结构现场焊缝的一次合格率
1
2 3 4 5 6 7
夹渣
观感不好 未熔合 气孔 咬边 裂纹 其它 合计
46
15 10 8 5 2 1 87
52.9
17.2 11.5 9.2 5.7 2.3 1.2 100
52.9
70.1 81.6 90.8 96.5 98.8 100 100
时间：2005.11.3
制表人：曹仁
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
对焊工 1 培训不 到位 2 沟通 不好
所有参战焊工是否经过强化培训 项目部沟通方式是否使工序协调、 指令畅通 焊条烘干温度是否符合要求
曹 仁
程国辉 是要因
朱建伟
曹
仁 非要因
焊条烘 3 干温度 不够 焊丝上 4 有油污 等
刘进
朱建伟 非要因
焊丝表面是否有油污、杂质等
程国辉
刘进
非要因
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
二、小组概况
小组名称 活动课题 一冶工安国家体育场项目部QC小组 提高钢结构现场焊缝的一次合格率
小组类型
攻关型
注册登记号
一冶工安字 200502号
小组荣誉
1、中国一冶优秀QC成果一等奖 2、中国冶金建设协会优秀QC成果一等奖 2005年11月1日 活动次数 10
8
秋冬季节 焊接区域风速是否超标 风大
梁
钰
刘
进
是要因
制表人：曹仁
时间：2005.11.3
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
确认一：焊工培训不到位 确认方法：参战焊工83人， C13下柱焊接时仅强化培 训了67人，未强化培训的焊工没掌握本工程焊接性，焊接 素质较差，造成焊接随意性。 结论：是要因 确认二：沟通不好 确认方法：项目部建立了月例会、周例会制度，并有 焊接记录，每一个焊口均有向施焊人员传达焊接工艺卡等 有关技术资料。 结论：非要因 确认三：焊条烘干温度不够 确认方法：焊条烘干采用专用远红外烘干箱，所有焊 条均有烘干记录、烘干温度符合要求。 结论：非要因
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
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。
国家体育场钢结构安装工程焊接技术
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
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
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。
国家体育场(鸟巢)钢结构焊接
11
• 三、“鸟巢”钢结构焊接工程最终 结果
• 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的400多条合拢焊缝，在 高空焊接成功，一次合格率为99.9%。为工程焊接界中最辉 煌的典范。
焊接技术的应用成果：
国家体育场（鸟巢）钢结构 安装工程焊接技术综述
精选完整ppt课件
1
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。
精选完整ppt课件
2
精选完整ppt课件
3
国家体育场“鸟巢”钢结构工程简
介
• 国家体育场钢结构工程是奥运工程的突出代 表，建筑造型独特新颖，顶面为双曲面马鞍型结 构，最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m; 屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m； 箱形桁架结构形式，结构用钢总量约53000吨， 涉及6个钢种，100％国产；
• （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；
国家体育场-鸟巢立面次结构及钢梯安装方案
国家体育场-鸟巢立面次结构及钢梯安装方案1、编制依据 (4)1.1设计文件 (4)1.2规范、规程及标准 (4)1.3其它 (5)2、工程概况 (5)2.1工程简介 (5)2.2工程特点、难点 (6)2.2.1工程特点 (6)2.2.2工程难点 (6)3、施工部署 (8)3.1施工区域划分 (8)3.2施工组织 (9)3.2.1总包钢结构组织管理体系 (9)3.2.2专业项目部管理组织机构 (10)3.3施工总体程序 (11)3.4施工方法选择 (12)3.5施工进度计划 (12)3.6主要资源计划 (13)3.6.1主要机械设备配置 (13)3.6.2其他辅助机具表 (13)3.6.3劳动力需求 (14)3.6.4测量和监测设备器具配置 (14)4、施工准备 (15)4.1技术准备 (15)4.2现场准备 (15)4.2.1施工总平面布置 (16)4.2.2场区交通组织 (16)4.2.3施工临时用电计划 (16)4.3劳动力准备 (17)4.4机具准备 (18)4.5材料准备 (18)5、施工工艺 (18)5.1立面次结构吊装工艺 (18)5.1.1立面次结构吊装分段 (19)5.1.2吊机选用 (19)5.1.3吊装索具选用 (20)5.1.4安装顺序与工艺流程 (21)5.1.5立面次结构安装工艺措施 (21)5.1.6安装质量控制点 (22)5.2立面钢楼梯吊装工艺 (23)5.2.1 立面钢楼梯安装分段 (23)5.2.2 吊机选用 (24)5.2.3 吊装索具选用 (24)5.2.4 安装顺序与工艺流程 (25)5.2.5 钢楼梯安装工艺措施 (25)5.2.6 安装质量控制点 (26)6、季节性施工措施 (27)6.1雨季施工措施 (27)6.2冬季施工措施 (28)7、技术质量保证措施 (29)7.1质量保证体系 (29)7.2质量保证措施 (29)7.2.1施工过程中的质量控制 (29)7.2.2构件安装的质量控制 (30)7.2.3现场焊接质量控制 (30)7.3质量控制流程 (31)7.3.1安装质量控制程序 (31)7.3.2焊接质量控制程序 (32)8、安全管理措施 (32)8.1安全文明管理保证体系 (32)8.2安全保证措施 (33)8.3安全技术措施 (34)8.3.1构件的吊装作业 (34)8.3.2多点、面高空焊接 (34)8.3.3高空构件的稳定 (35)8.3.4高空操作平台和上下通道的设置 (35)9、附件 (35)1、编制依据1.1设计文件«国家体育场工程钢结构设计施工图»1.2规范、规程及标准18 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-200119 国家体育场钢结构施工质量验收标准QB/GJJT-GTCG-2005 1.3其它序号名称编号1 国家体育场工程施工组织总设计〔修改初步设计版〕2004.122 国家体育场工程钢结构安装施工组织设计2004.123 国家体育场钢结构工程主结构安装方案2005.74 北京城建集团工程总承包管理体系文件2005版5 国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案CJNC－0012、工程概况2.1工程简介国家体育场位于北京市城府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2018年奥运会的主体育场。
国家体育场钢结构工程焊接方案(柱脚焊接)
国家体育场钢结构工程现场焊接方案一、编制依据和基本规定（一）《中国·北京国家体育场2008年奥运会主体育场钢结构施工图》（二）《国家体育场钢结构工程施工组织设计》（三）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81－2002）（四）《国家体育场钢结构工程焊接工艺评定方案》（五）《2005年4月30日会议纪要》编号JH－001（六）《2005年5月13日会议纪要》编号JH－002（七）《国家体育场工程Q460E－Z35钢热加工、焊接性试验方案》中冶集团建筑研究总院（八）GB 50205-2001 - 建筑钢结构工程施工质量验收规范（九）GB/T1591-94 - 低合金高强度结构钢（十）YB 4104-2000 - 高层建筑结构用钢板（十一）GB/T5315-85 - 厚度方向性能钢板当以上规范不能涵盖地方，参考《DIN17182－高焊接性能铸钢》（德国）（十二）钢材指标钢材和钢铸件的物理性能指标钢材强度设计值钢材冲击韧性要求钢材厚度方向性能要求铸钢材料机械性能表注：材料分项系数γ=1.2,并应保证铸钢材料D级冲击韧性。
R二、焊接特点与难点（一）焊接施工特点及难点1、结构复杂、空间跨度大、构件自重大、钢板厚度大、焊接工程量大、焊接质量要求高。
2、高空作业及冬季施工不可避免，焊接作业条件差3、构件的截面积大，单道焊缝的焊接金属用量大，焊接位置为F、H、O、V，对焊工技术及体力要求高。
4、现场拼装焊接位置多变，如钢柱头部结构，其结构几何形状复杂，焊接接点错纵复杂，且厚板焊缝密集，给焊接工作带来很大困难。
5、钢结构焊接变形及残余应力的控制难度大。
6、Q460超高强钢特厚板及铸钢焊接焊接难度大。
7、焊接量大、工期紧。
（二）焊接方法GMAW、FCAW-G，O采用综合考虑焊接效率和操作难度，大体上H、F、V采用CO2SMAW。
三、焊接技术要求焊接的质量等级与检测方法参见下表。
所有焊缝均须进行外观检查。
焊缝质量性能要求一级焊缝的合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分类》（GB11345）B级检验的II级及Ⅱ级以上；二级焊缝的合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分类》（GB11345）B级检验的III级及III级以上。
国家体育场_鸟巢_钢结构安装工程焊接技术
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。
鸟巢焊接与关键加工技术介绍
鸟巢焊接与关键加工技术介绍黄明鑫戴为志长江精工钢结构（集团）股份有限公司一、“鸟巢”采用部分焊接技术●（－）、Q460-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）、铸钢及其异种钢焊接技术；●（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；二、Q460E焊接性试验研究技术Q460E焊接性试验研究流程图三、大规模采用电加热预（后）热技术对δ≥36mm的焊缝和重要焊接节点全部采用电加热,由此保证了焊缝的预热（后热）温度的均匀和准确性，对防止焊接裂纹的产生和控制应力应变起到积极的作用，特别在冬季施工中电加热起到了不可替代的作用。
四、厚板采用SMAW-GMAW-FCAW-G复合新工艺技术●根据350加8mm的坡口特点，打底焊采用SMAW，从而保证根部焊透、减少根部稀释率，提高了焊缝的根部质量。
●填充采用GMA W目的是提高焊接速度，减少焊缝氢含量，保证焊接熔深。
●表面采用FCAW-G主要是为了提高表面成型质量，增加观感效果。
五、大规模采用仰焊技术国家体育场“鸟巢”钢结构工程现场焊缝有62000M。
（仰焊焊缝占20％左右）、所有对接焊缝（含仰焊焊缝）质量检查UT-B-1级。
根据资料统计,仰焊焊缝有12000M以上。
六、GMAW、FCAW-G大流量防风技术GMAW,FCAW-G采用大流量、大规模焊接Q460E，Q345GJD（厚板）在现场施工获得成功七、低温焊接技术国家体育场钢结构工程为进行冬季施工，组织了一次规模很大的低温焊接试验。
国家体育场钢结构焊接
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。
国家体育场(方案)钢结构工程焊接工艺评定方案
编号：CJNC－001国家体育场钢结构工程、焊接工艺评定方案批准：审核：编制：北京城建精工钢结构有限公司国家体育场项目部二00五年三月十六日国家体育场（方案）钢结构工程、焊接工艺评定方案国家体育场钢结构工程现场焊接工艺评定具有技术要求高、复杂、工作量大的特点，是一项典型的系统工程，由于焊接工艺评定的地位特殊，是焊接工程十分重要的技术环节。
一、编制依据和基本规定（1）JGJ81－2002《建筑钢结构焊接技术规程》（2）《国家体育场钢结构招标图》（3）《国家体育场钢结构工程施工组织设计》（4）GB 50205-2001 - 建筑钢结构工程施工质量验收规范（5）GB/T1591-94 - 低合金高强度结构钢（6）YB 4104-2000 - 高层建筑结构用钢板（7）GB/T5315-85 - 厚度方向性能钢板当以上规范不能函盖地方，参考以下国际规范a.DIN17182 - 高焊接性能铸钢(德国)（8）绝大多数的钢构件为钢板焊接成的箱型截面，钢板的最大厚度不大于100mm；除特别注明外，钢板厚度≤34mm时，采用Q345钢材；钢板厚度≥36mm 时，采用Q345GJ钢材。
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。
·次结构板厚最大36mm，绝大部分为20mm以下。
（9）选用钢材性能应满足下例要求:钢材冲击韧性要求钢材厚度方向性能要求（10）铸钢机械性能符合下表规定钢号 厚度或 直径（㎜） 屈服强度 бs (KN/㎡) 极限强度 бb (KN/㎡) 抗拉、抗压或抗弯f(KN/㎡) 延伸率 δ5% 冲击功 AK （J ） GS －16Mn5（正火） ≤50 ≥260 430～660 234 ≥25 ≥65 ＞50≤100 ≥230 430～660 207 ≥25 ≥45 GS －20Mn5（正火）≤50 ≥300 500～650 270 ≥22 ≥55 ＞50≤100 ≥280 500～650 252 ≥22 ≥40 ＞100≤160 ≥260 480～630 234 ≥20 ≥35 ＞160≥240 450～600 216 GS －20Mn5（调质）≤50 ≥360 500～650 324 ≥24 ≥70 ＞50≤100 ≥300 500～650 270 ≥24 ≥50 ＞100≤160≥280500～650252≥22≥40（11）除特别注明外，所有焊接均采用全熔透对接焊缝。
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• 胡锦涛总书记在2007年10月1日视察时高度赞 扬了钢结构焊接工程：“钢结构成功卸载普写了 中国建筑史上的光辉一页”。美国《时代》周刊、 英国《泰晤士报》对“鸟巢”分别评为2007年 世界十大建筑之首。
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• 国家体育场（鸟巢）钢结构工程具有十分强烈的 吸引力和挑战性，特殊独到的重型钢构高空大跨 度马鞍型设计造型，不仅使结构变为十分复杂， 而且带来难以控制的应力应变状态，这是最复杂 的钢结构工程，整个工程没有一颗螺丝和铆钉， 100％全焊钢结构，所有构件作用力全都由焊缝 承担，作为影响结构体系安全运营的焊接工序质 量要求之高是显而易见的，很显然、其专业排序 为：“一焊、二吊、三卸载”；真可谓：“成也 焊接、败也焊接”，令世人瞩目。
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国家体育ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ“鸟巢”钢结构工程简
介
• 国家体育场钢结构工程是奥运工程的突出代 表，建筑造型独特新颖，顶面为双曲面马鞍型结 构，最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m; 屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m； 箱形桁架结构形式，结构用钢总量约53000吨， 涉及6个钢种，100％国产；
• 据不完全统计，整个“鸟巢”所消耗的焊材2100吨以上， 同样也是国内之最。
• 我们成功地破解了“鸟巢”焊接难关，赢得了工程的最后 胜利。
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钢结构主结构合拢场面
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四、“鸟巢”钢结构焊接工程八大特
• （一）、国家体育场“点鸟巢”钢结构焊接工程采
用的14项焊接技术在理论和实践上都有建树和突 破，基本复盖了建筑钢结构的全部焊接技术，代 表了建筑钢结构焊接技术的发展趋势，，为建筑 钢结构焊接技术进步起到推动和促进的作用。
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二、“鸟巢”十四大焊接技术
• （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
始应力的观点，详细阐述了复杂钢结构控制应力应变的 基本方法，简化了应力应变控制的理论分析，丰富和发 展了建筑钢结构焊接应用技术基础理论。 • （五）、第一次大规模的低温焊接试验，解决了建筑钢 结构冬季施焊倍受关注的难题。第一次提出-150C为建 筑钢结构冬季施工的最低温度，编写了国家体育场“鸟 巢”钢结构焊接工程的冬季施工方案，保证了国家体育 场“鸟巢”钢结构焊接工程的工期；在理论和实践方面 都有建树和突破，为我国钢结构焊接技术的修订提供了 有力的技术支持。
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• （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。
• （二）、从实践角度提供了大量真实可靠的焊接 数据。分析和阐明了长期困扰工程技术人员的全 面质量管理的问题，提出了10个管理要点、10 个关键技术管理点，解决了管理同基础技术的有 机结合、焊接工程中“一切以数据说话”的难题。 同时也提供了组建正规焊工队伍的成功经验，为 焊接工程全面质量管理提供了有益的借鉴。
• （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。
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• 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！”
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“一焊”：具体内 涵
• 概括为： • “七大难关、十四项技 术、一个质量优异的工 程、八个鲜明特点”。
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一、钢结构焊接工程七大难关
• 1、Q460E-Z35可焊性试验难关。 • 据查：Q460E-Z35，б＝110mm为全世界
首次使用，无经验可借鉴； • 2、组建焊接铁军难关。 • 3、复杂钢结构应力应变控制难关。 • 4、焊按工艺评定难关。 • 5、低温焊接难关。 • 6、大面积推广仰焊技术难关。 • 7、“鸟巢”钢结构焊接工程合拢难关。
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。
• 三、“鸟巢”钢结构焊接工程最终结 果
焊接技术的应用成果：
国家体育场（鸟巢）钢结构 安装工程焊接技术综述
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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。
• 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的400多条合拢焊缝，在高 空焊接成功，一次合格率为99.9%。为工程焊接界中最辉煌 的典范。
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• （三）、第一次以施工单位为主，以Q460E-Z35、新钢 种焊接性试验研究为核心，分析和阐述了新钢种焊接性 的创新点以及焊接新工艺，为建筑钢结构焊接工程采用 类似新钢种提供了详细的技术参考资料，缩短了建筑钢 结构行业大规模采用高强钢的时间。
• （该项技术获得北京市科技进步二等奖） • （四）、第一次正式提出控制建筑钢结构焊接工程的初