钢结构重型工业厂房二节柱现场空中对接工艺.

钢结构重型工业厂房二节柱现场空中对接施工工法

完成单位名称：

编写人：、孙杰、张峰、

2009年3月18日

钢结构重型工业厂房二节柱现场空中对接施工工法

完成单位名称：

编写人：孙杰、张峰、

1.前言

近年来，随着工业经济的快速发展和建筑新材料的普遍应用，工业建设项目投资规模空前巨大，促进了建筑业的繁荣与发展，钢结构以强度高、跨度大、投资低、工期短、可利用建筑面积大等优点逐渐取代砖混、框架结构在工业厂房建设中得到广泛应用。但是重型工业钢结构厂房由于行车吨位大、跨度大、格构柱超长且自重大、现场条件等不利因素制约，造成道路运输十分困难，所以车间必须分成两节制作，现场空中对接焊接施工。有限公司承建有限公司新建厂房工程中遇到了格构柱超长（柱长32米，重18吨），道路及滚装船运输问题十分困难，我公司制作和施工技术人员经过分析，并征得设计人员同意，制订了柱分两节制作，现场空中焊接对接的方案。按传统的二节柱对接方法，是根据一、二节柱的总长，预制胎架在地面完成对接焊整体吊装。由于该建筑杯口基础上平在-3.2米—-4.00之间，大面积开挖后施工场地没有钢结构施工的工作面，在工地以外焊接吊装和运输难度大，成本高，施工周期长，经过现场施工人员反复探索论证。大胆的提出了空中对接焊的施工工艺，并从焊接质量的工艺评定，安全保障，防护措施，吊装技术，制作工艺等各方面进行可行性论证，最终决定采用格构柱空中对接焊施工工法。

2.工法特点

2.0.1投入成本少：不需制作胎架，现场空中焊接完成施工。

2.0.2技术先进，施工速度快，经济效益好。

2.0.3对于施工场地没有钢结构施工的工作面，且工期要求紧的工程可以节省工期。

2.0.4适应性和通用性强，易于推广。

3.使用范围

本施工工法适用于柱高超过20米，道路运输困难的重型钢结构工业厂房，多层及高层钢结构工程应用效果尤为突出。

4.工艺原理

本施工工法是打破传统的地面胎架焊接工艺，在一节柱吊装前把施工吊蓝和登高爬梯预先绑扎好，一节柱吊装就位标高、定位测量完成后，立即进行浇注，混凝土强度达

到80%后进行二节柱的吊装，安装耳板临时固定后，即可摘钩，焊接完成后立即进行支撑系统安装（见图4.1）。形成空间刚度，使用本施工工法进行二节柱对焊施工，大大简化了地面胎架焊接复杂的工艺过程，降低了吊车台班费、人工费约30%以上，施工进度提高40%，满足设计和规范要求，达到降低成本，缩短工期的目的。（图4.2）

图4.1 焊接示意图

图4.2现场焊接图

5.施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

图5.1 焊接工艺流程图

5.2施工要点

5.2.1基础交接检验，做好检验记录，根据控制定位轴线把纵横轴线引到杯口基

础上，定位轴线必须重合封闭。再根据定位线的尺寸误差不得超过探测线，定位轴

线必须重合或平行，定位轴线应有业主、监理、土建、安装联合检查验收，根据吊

装顺序，安装一节柱，标高及偏移找正后，土建方立即进行二次浇注，砼强度超过80%后，进行二节柱吊装。

5.2.2垂直起吊钢柱至安装位置与下节柱对正就位用安装耳板连接，M20螺栓临时固定，先调标高，在对正上下接头错位、扭转，再校正柱子垂直度，偏差到规范允许范围内，拧紧螺栓，拉紧缆风绳，摘吊钩支撑系统连接。本工程主构件材质为Q345B，钢柱连接采用坡口全熔透焊接，在焊接工艺评定的基础上，确定焊接的电焊条，焊接技术参数。

5.2.3按照《建筑钢结构焊接规程》（JCJ81—91）焊工考试的规定，组织焊工进行考核，取得平焊、立焊、横焊合格证的焊工进行焊接，考试合格后发给合格证、胸卡、钢印登记备案。

5.2.4接头坡口处理，在吊装之前进行检查对坡口的角度和平直度进行检查，对受损和达不到要求的部位进行打磨和修补处理，合格后，在对接头部位的坡口和附近20mm 范围内打磨处理，直至露出金属光泽，焊接时两焊工在相对位置等速施焊，减少焊接变形和焊接应力。

5.2.5第二遍离第一遍起弧点50—100mm，拐角放慢焊条移动速度，圆滑过渡，一个接头连续不中断焊完，焊工焊完每个节点将自己钢印打在焊接部位。所有对接点，焊缝完成外观检查后进行100%超声波无损探伤，检测执行标准《钢结构焊缝和超声波探伤方法和结果分析》（GB11345—89）。

5.2.6焊接过程中如发现焊缝存在缺陷，立即终止焊接，进行碳弧气刨清除缺陷，待

缺陷完全清理后再进行焊接。

5.2.7对不合格的焊缝，根据其缺陷位置、深度，采用碳弧气刨切除，超声波探伤检查存在缺陷的焊缝，从缺陷两端各加50mm作为清除部位，用焊缝相同的焊接工艺进行补焊，同样的方法和标准进行检验，同一部位返修不超过两次。

6.材料和设备

6.1材料

6.1.1 Q235钢构件，选用Φ4~Φ6低氢型E4315、E4316型焊条。

6.1.2 Q345钢构件，先用Φ4~Φ6低氢型E5015、E5016型焊条。

6.1.3 Q235钢构件和Q345钢构件焊接，选用Φ4~Φ6低氢型E4315、E4316型焊条。（见图6.1.3-1，图6.1.3-2）

6.1.4 电焊条应有合格证书，且符合相应的国家标准。

6.1.5焊条使用前要按规定进行烘陪，焊工用保温筒存放焊条。

6.1.6 引弧板及垫板选择：材质应与母材一致由构件加工厂提供。

图6.1.3-1 焊接参数见表

图6.1.3-2 碳弧气刨工艺参数

6.2机具设备

6.2.1测量设备：经纬仪DJ2—1、水准仪SZ3、钢卷尺30m／50m、焊接检测尺

6.2.2运输及起吊设备：QY50吨汽车吊

6.2.3焊接设备：交流焊机BX—300、烘干箱ZKN—100、保温桶

6.2.4探伤设备：超声波探伤仪

6.2.5切割设备：角磨机、碳弧气刨、气割设备

6.2.6各种质量检测设备。

7.质量控制

7.0.1钢结构工程质量应遵照国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001及其他有关规定。

7.0.2根据工程的实际情况，编制作业指导书，进行严格的过程控制与全面质量管。

7.0.3根据工程的特点，将焊接工艺及标准向操作人员交底、讨论、分析，加强该工法工艺管理，保证工艺过程先进、合理，提高一次检验合格率。

7.0.4参加工程施工的焊工必须持有焊工合格证，严禁无证件焊工上岗施焊。

7.0.5现场使用的焊条必须有质量证明文件，并对所有焊条进行外观检查，对不符合要求的焊条严禁使用。

7.0.6焊条使用前应根据质量证明书的规定进行烘焙和保温，烘焙次数不超过两次。

7.0.7施焊前应将焊条边缘30-50mm范围内的铁锈、毛刺、油污等清理干净，以减少产生焊接气孔的缺陷因素。外层施焊应连续施焊，一层焊缝完成后应及时清理，焊缝出现裂纹时，焊工不应擅自处理，应申报技术负责人，查清原因，提出修补措施后方可处理。

7.0.8焊工施焊完成后，应及时清理焊渣，进行外观检查，要求焊缝金属表面焊接均匀，不得有裂纹夹渣、焊瘤、烧孔、弧坑、针状气孔等缺陷，并清除焊接区的飞溅物，使焊缝质量达到设计和规范要求。

8.安全措施

8.0.1施工机械的操作必须符合《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）的规定，同时必须按操作规程进行使用，严防伤及自己和他人。

8.0.2进行高空施工作业时，必须遵守国家现行的《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91的规定。

8.0.3电工、电焊工操作须持证上岗，且上岗前必须进行安全技术培训和交底。

8.0.4项目安全员和技术员对所有垂直运输机械、临时用电等编写相应的施工组织设计并进行安全检查和整改，直至消灭安全隐患后才能进行两节柱的焊接施工。

8.0.5登高焊接作业人员必须带好符合规定的安全帽，使用标准的防火安全带（安全