北京某超高層綜合樓焊接施工技巧

北京某超高層綜合樓焊接施工技術**A階段主樓焊接施工中，解決了巨型截面柱焊接變形控制、鋼板墻超長焊縫焊接、各個斜向位置焊接、厚板負溫度焊接以及伸臂桁架焊接等難題，獲得了較高的焊接質量。1工程概況**A階段主樓工程位于北京東三環(huán)與**大街交匯處西北角，主樓高330m。目前是北京最高的單體鋼結構建筑。**主樓結構為鋼結構，用鋼量5萬t．地下3層，地上74層，屋頂設有停機坪。平面外輪廓尺寸在地面層約55．3m×55．3m，至74層時收到約44m×44m。主樓結構分為核心筒和外框筒，核心筒為型鋼混凝土鋼板墻支撐結構，型鋼巨型柱與實腹式工字形鋼梁及支撐形成支撐框架，核心筒柱柱之間采用鋼板墻和斜撐連接，單鋼板墻采用高強度螺栓連接，雙鋼板墻采用焊接連接。核心簡四個角的位置在地下三層連接有雙鋼板墻，其最高可達15m，雙鋼板墻與鋼柱焊接連接如圖所示。核心簡鋼柱截面由多個工字形、箱形、T形及其他形狀組成的復雜異形截面柱，所用鋼材均為Q345C和Q345GJC。外框簡形狀為平面削角正方形，在6—7層、28—29層、54—56層、69—74層設四道腰桁架，在28—29層以及54—56層腰桁架頂和底分別與核心簡有8道和16道伸臂桁架相連。伸臂桁架為箱形截面。腰桁架的斜桿及所有的框架梁均為H型鋼及箱形截面。鋼材材質為Q345C和Q345GJC；伸臂桁架和腰桁架所用材質為Q345GJD。40mm以上鋼板有Z向性能要求。2焊接工程重點、難點及技術措施2．1焊接重點、難點(1)鋼柱焊接工程量大，截面復雜巨大，焊接變形不易控制。僅以C1一T1為例，鋼柱截面達到2．6m×3．2m，80mm鋼板對接焊縫總長達到11．6m，僅一根鋼柱由14名焊工同時作業(yè)，需12h才能完成焊接。同時厚板組成多種異形截面，焊接位置困難。核心筒鋼柱截面多為非對稱組合截面，截面形式復雜巨大，板厚達到80mm，截面形式在國內高層結構施工中較少見到，其焊接變形控制沒有現成的經驗可以借鑒，因此非對稱異形復雜截面焊接變形控制是本工程的重點難點。(2)腰桁架焊接節(jié)點多而復雜，且鋼柱斜撐多為斜向連接，傾斜鋼柱板最厚為75mm，傾斜角度最大達22°，鋼柱焊接作業(yè)點多而復雜，焊接位置困難，焊接過程長，其焊接變形控制也是本工程的重點、難點。(3)雙鋼板墻超長(15m)立縫及橫縫焊接變形控制。(4)焊接施工跨越整個冬季，冬季特厚板焊接裂紋等缺陷控制也是本工程的重點。(5)合理地確定伸臂桁架焊接時間，以減小壓縮沉降差異對伸臂桁架焊縫內應力的影響。2．2解決措施2．2．1大焊接量解決措施針對現場焊接工程量大的特點，根據本工程需要配備足夠數量的優(yōu)秀焊工，在開工之前對現場典型厚板接頭焊接進行專項培訓，進入現場的焊工對典型節(jié)點的焊接必須熟練，且焊接水平穩(wěn)定，焊接質量高?，F場采用CO2：氣體保護焊接，焊接效率高、變形小。焊前預熱和焊后后熱保溫采用電加熱，加熱效率高，溫度控制準確。電加熱采用計算機遠程控制，可對復雜截面多點多面同時進行加熱．且在焊接過程中自動控制層間溫度。2．2．2焊接應力及變形控制措施(1)同時對稱輪換焊接躲核心筒番最大的歪鋼柱瀉由芬1繞4例名焊工堵同時對四稱焊接隊，該焊嶺接方法浪能夠保姜證厚板煤鋼柱各剛個面同京時收縮貪，在減僅小了各澆個截面喝焊接變乒形收縮島差異的氧同時，至也為各型個焊接棟面焊接惡應力的澇有效釋旅放提供法了條件廚，減小險了焊接墻應力，戚從而有慧效地控刺制了鋼玉柱焊接誕變形。你(2柄)自改進節(jié)級點設計膠節(jié)點設比計采用葉窄間隙共小坡口派形式，坐盡可能碧地減小牙焊接熱窗輸入量狼；對于敞復雜異側形截面四鋼柱除妄了周邊補翼緣板摟以外，壘其余截汁面均開誤雙面坡姿口；改咳進節(jié)點圍設計，富在提高肯焊接效滴率的同辜時，對東焊接變座形也能醋起到有肺效的控廈制作用繼。圖中區(qū)陰影部蘆分所示井為開雙床面坡口僵的位置擔，其余臉位置為宇單面坡告口，箭旨頭所指分的單面安坡口為調其朝向岡，箭頭畢所指的征雙面坡業(yè)口障為煉t踢／傅3夸板厚的化一側；涉單雙面縱坡口形僅式如圖墊所示。擺(3奧)寶先焊頂竭層鋼梁注后焊鋼怕柱對于展外框筒透結構，銳鋼柱截腸面稅為呀600鋒mm×脖600顆m客m喬，鋼梁簡截面海為師550割mm×壁610字m績m徐，因柱站梁截面癢較接近勒，在現喝場焊接到時首先拔焊接頂樂層鋼梁忠，在保際證其形城成穩(wěn)定瞞的框架尖體系之合后再進成行鋼柱讓對接焊筐接。壯2刺．什2冶．星3況鋼板墻脫焊接技嗓術措施銀對于超互長的鋼黨板墻立廣縫及橫吼縫焊接蕩，現場誼采用分輩段倒退月的焊接遙方法以釣減小焊墻縫內應航力。著2材．抽2刃．污4宣斜撐及乏傾斜鋼判柱的焊召接技術重措施壁針對斜金撐及傾蛙斜鋼柱挽多為斜瞧立和斜株仰位置總焊接的趁特點。平在本工咐程開工也之前，帖我們就棒斜立、袍斜仰焊愧接專門葬組織焊紡工進行華焊工培荒訓，在甩焊工培邪訓中總竄結出了舊較成熟禿的焊接尊工藝，愿通過培瘋訓及附開加考試抗挑選了飼一批掌搖握了斜抵立、斜鼓仰焊接粒技術的姐焊工。攀在掌握稱斜立、貪斜仰焊貞的焊工逼中確定傅一批焊嗽接質量乓穩(wěn)定的稻焊工從干事特殊臘位置的嬸工作。舍并將焊墊工培訓柜及附加閉考試成陡熟的工莫藝制定盾成工法暖卡，最沸終有效佩地保證憐斜立、黎斜仰焊樸縫的焊委接質量奇。停2椅．表2鍵．漸5鐮特厚板割冬蒸季屈(發(fā)負溫雁度梢)私焊接質燭量控制在措施軌冬季焊飯接需重散點加強柏焊前預污熱和焊沈后后熱望保溫措辟施。首穩(wěn)先是搭疑設雙層宴保溫棚覽并帶棚防頂，以槽保證其休棚內的旨焊接環(huán)坑境溫度卻高僵5待℃山。冬季聽焊接提鍋高預熱戴溫隆度胃5猶O稈℃譜。同時鋪將焊后憐后熱的宰溫度提閥高輕5導O掙℃小，并嚴勤格控制梳焊后?？轀貢r間釘。焊前遮預熱和旗焊后后種熱保溫榮采用遠擔程紅外便計算機妖控制，牲保證溫鎮(zhèn)度控制騎準確，喬屆熱后滋的焊縫左緩冷至凝環(huán)境溫茅度。叉2瓦．考2女．踢6斷有針對負性的焊墾工附加狠考試螺根據本凳工程的艇結構形笨式及節(jié)量點形式辮，在對糖于鋼結連構現場呆焊工操許作水平碧情況和交現場實歌際情況水分析之遷后，在近鋼結構哪正式施殖工之前瞎，對工竿程中的尼十字接灑頭狹小麥空間焊尿接、厚完鋼板雙繳面坡口腦清根以貝及斜立嗓斜仰焊咳接進行士了一個六多月的妥專項培園訓，并溝進行了渣附加考準試，有省效地保香證了本悼工程斜舞向位置培及特殊接節(jié)點的臨焊接質驕量。訓3句異形截燒面柱焊鋒接變形嚼控歷制粥*句*挪鋼結構律核心簡嘴鋼柱帆在罩T科1疾節(jié)時共柏有懸2盾2關根。至嬸，另I'2林7齊節(jié)鋼柱典減少犧為籍1棋4朱根。每蒙根鋼柱嫂由多管個封H刃形、箱岸形虎、竹[盞形組成盜的復雜返異形截薦面猜，仔T尋1晝鋼柱最讀厚的板仗厚膊為燒80m巷m雷。最大祖的鋼柱負截面湯為芽371值0mm欄×25吧50m攻m冠。鋼柱伴的材質蝦為逝Q34興5GJ剖C斗。在核疼心簡異殲形截面鵝柱中，光尤其付以招C吧1絹、侍C霞3匙、暑C艱6逝、舌C低7伯截面最夠為復雜氏。矩以澡C業(yè)1兵柱為例雜說明其竿焊接變里形控制廉措施。診3千．副1噸多人同情時對稱進焊接技亂術線針對異陪形截面程柱焊接快量大、喇焊接變階形不易澆控制的克特點，爭核心簡悔異型截無面柱焊很接采用普了多名襯焊工同色時對稱留的焊接懷方法。柴多人同預時對稱鮮焊接即召將鋼柱糠的所有縣翼緣板詞和腹板臘同時進判行焊接喪，對于攪鋼柱對吹稱位置莫分別安舉排兩名葬焊工同更時作業(yè)綿或由一路名焊工代輪換作逗業(yè)在。課C剝1鞋鋼柱共爹分事為巷C1千A每、奏C1眉B糞兩根單芽柱，號由累1喉4干名焊工窯同時對勁稱進行斑焊接作育業(yè)，為居了更好面組織多雷名焊工罵同時作蒜業(yè)的問獎題。我訊們給每巨一名焊維工嚴格徹規(guī)定焊懂接步驟小和焊接幕方向，侍保證多妨名焊工思同步協(xié)饅調作業(yè)碰。機開始焊打接時首逗先焊接鵝各部分膠最外側叨翼緣板騎，當翼熔緣板焊象接陸1晉／駕3赴板厚以悔后，每釘名焊工財根據焊量接順序靈號的規(guī)戶定轉至旁另一個雨面進行鼓焊接，魚同樣。悲當每名脊焊工志第滔2請步焊接本至答1踢／犯3溝板厚以肚后轉至貝第尺3薯步焊接嬸，如此搬反復每挖名焊工欲完成自纖己的焊急接任務符。當雙脾面坡口茶的一側驢焊接可至繼t馳／刑3漲之后再逼進行反姑面清根澇打磨，自之后再鞏開始進結行雙面振坡口另骨一面焊測接。反鐘面清根貞后需要盯進行仔鄉(xiāng)細檢查沫，確認鑼沒有可謊見缺陷獵后才能遮正式焊柱接。為蔽保證鋼瞎柱各個裙面焊接術的同步攀，焊接習量少的饒焊工應齒該適當壽降低焊患接速度駝保持與剛焊接量壞多的焊認工同步鏡，以確侵保各個企焊接面藝焊接速堪度基本燥相同?？?阻．雪2著對稱輪劃換焊接金工藝古為防止籃在焊接退過程中秘的焊接虜弧光影鉤響焊工來正常作幼業(yè)以及怎多名焊緊工在鋼知柱一側待焊接引黎起柱身欲發(fā)生偏抱斜。要買求焊工就不能同原時在鋼筒柱的一濱側焊接有，焊工叨需在鋼消柱的兩獎側對稱鵲輪換焊童接，而依在鋼柱帽一側的做焊工應僻相互錯盈開焊接兔時間。號該焊接禁方法能悔有效地幸控制焊比接層間答溫度，仗又能控傘制焊接尸變形。強3龍．梅3理焊接過軋程測量扮3公．旬3辛．院1寇鋼柱垂住直度監(jiān)督測劇為更有市效地監(jiān)各控鋼柱奪焊接變贈形，在售焊接首爹根鋼柱攜過程中厭用經緯共儀對鋼圣柱進行角雙向垂晝直度的尋實時跟護蹤測量淚，如果融發(fā)現鋼雙柱出現范過度偏燃斜，應跡隨時調式整焊接護順序或引在變形衛(wèi)部位的能另一側毅增加焊縣接量以畏糾正變傻形。在耕實際的曉焊接過哄程中。蝴焊后鋼專柱的垂恥直度控溜制腐在士5m闊m螺之內，貸滿足設國計及規(guī)奴范要求工。馳3.牛3占．概2爽鋼柱焊腸接收縮使量的測圣量笑超高層巾建筑因歉鋼柱板孤厚、分圈節(jié)多的男特點，予其鋼柱哄焊接收斤縮量對界結構標于高控制逝有一定哀影響，拘因此在柱結構焊雅接的過聲程中需層要調整漢鋼柱標輕高以滿司足結構惕總體標逃高要求友。根據琴本工程暖的實際三情況，主結合《飲高層民珍用建筑夢鋼結構罷技術規(guī)僑程》中紅關于鋼眼柱焊接諸收縮的夫參考數瓣值，現渠場蒙對她C紐1樸、克C窩3創(chuàng)異形截伙面柱內肆典型截熱面進行駝了焊接底收縮測挽量，受暫到現場堤鋼柱拘允束度及拖其他各劇種因素囑的影響詳，其測柄量結果議與規(guī)范低的參考惑數值基危本吻合距。測量遍記錄方淘法為：捧通過焊色接前、貝焊后兩聲個階段倍將圖示跳中的標韻記線之兩間的尺肌寸與最丙遠端兩亦根標記繁線之燈間苦500議m羅m雙的距離鉛變化來單測出鋼挖柱焊接扣收縮量辭。從焊錯接收縮盛量的測足量數據債分析俯。謎80m玻m哪鋼柱焊婦接收縮泊量主要普集中昆在秋1稻．漏5m段m上，該數磨據也是辰本工程腰調整結縮構標高媽的依據供之一。休3稻．錘4州柱柱之飼間連接塘板焊接癢3觀．質4船．稅1河反變形懷減小鋼肆柱焊接昨變形涉受到運鉆輸條件父及塔吊壇起重量際等因素遮的限制趣，在核灑心筒鋼岸柱中渾，通C拍1稍、角C侮3衣、概C刺6叛、茂C乳7楊四根鋼惰柱各分船為兩個禽單柱，竄即媽A向柱稿和蛇B垃柱。兩恥根單柱討之間采同用鋼板盯進行連海接，每祥節(jié)鋼拍柱刷A炮和鋼臨柱包B冬之間使用誘2狀2梳塊窯460杰mm×雖50m央m×7溪75m票m股的連接授板連接痰。其中伶連接板銅一側在濁加工廠腳焊接完厘成，另宗一側在狼現場焊要接。為碧防止該殼連接板黨單側焊盆接收縮支變形造憤成寬C1聰B時和塊C1償A扔向內側朽傾斜。鳥根據鋼春柱的截味面形式盞及板厚諸分析。獲通過對烈鋼柱豎企向連接楊板位置喝以及兩瞇根柱間浴距進行谷分析計怎算坡，肚C1袖A密與宇C1合B花之間鋼是柱在校壁正時將留鋼柱詢身外襯側釀(石焊接收針縮相反匠方儉向斥)述偏價移寇8m仁m幅。通過飾焊接過折程的監(jiān)唉控和焊蛛后測量探。鋼柱金焊后的馳垂直度杠滿足規(guī)揪范及設拾計要求敢。搬3孩．旨4瘡．佩2換補償加扛熱減小棄焊縫內濃應力烏豎向連遭接板一舍側在工郵廠焊接童完成，饞另一側糊在現場表焊接，緊對仗于輸2閑2陳塊蟲50m裕m攏連接板悶單側焊瞞接，其仗焊縫總歷長度硬達折l倆6她．掀5蕩m柔，厚板謀超長焊坑縫焊接膜易造成銹另一側筋工廠焊貸縫內應工力集中魂甚至出碑現撕裂瞎的現象停。在現拌場焊接宵的過程卸中采用堪補償加法熱的方氏法進行粥施工，惡補償加蘇熱即除繡了焊接秤過程中津對連接谷板本身孝加熱以駕外，還妻需要對硬連接板灘兩側的棉柱身連析接板對潛應的位丟置進行鈔加熱，柄且補償電加熱的大區(qū)域不軌小符于概300派m脾m胡。珍由于復艙雜的異湊形截面逼柱焊接謹沒有現若成的經做驗可以慧借鑒，址我們深票入分析懸研究，云通過上癥述方法毒，最終侍對鋼柱捎以及柱要柱間連邀接板焊興接變形除控制起瓶到有效煤的控制葬作用?？负附雍笏怃撝囊?guī)垂直度枕控制沸在稱5m編m棕之內。似4恥鋼板墻懲焊接首本工程最在吹F1欄6問層以下笑為增加紀結構穩(wěn)波定性。婦在核心紅筒內柱似柱之間衣設置了姿大量鋼咐板墻連楚接。鋼贊板墻分孩為單鋼吐板墻和殺雙鋼板添墻，單纖鋼板墻娃連接采墨用高強叫度螺栓崖連接；驅雙鋼板脖墻連接慘采用焊斗接連接乞；在運毒輸條件峽允許的旱情況下存，雙鋼筒板墻的盟高度隨泰鋼柱分播為三層有一段，腫鋼板墻包最高補為撓15芳m游，鋼板錫墻板厚炸為務40m聚m說。對超腹長鋼板挪墻采取撈分批濫分段焊到接，易雨造成鋼諒板墻扭筋轉且焊淚縫內應現力較大工，通過妙分析研晚究?，F涼場采用駛多人同虧時對稱勸分段倒風退的焊欄接方法散，提高美了焊接挺速度，逐有效地章控制了部焊接變姥形。分數段倒退脆法焊接溪即對超幼長焊縫徒分豬為心1續(xù)．燭0雹～骨1際．并5島m浙的若干仗段，對魚所有焊領縫采用執(zhí)多名焊添工同時緞對稱的松方法進攤行焊接竟，在每蠢名焊工朱焊接的羨區(qū)域內薯采用分納段倒退覺的焊接拔方法。斗且雙鋼歡板墻兩洗側的焊債縫同時拐進行焊福接。本喊工程最幣長的雙揚鋼板墻月為架15雕m懷，共望由允2買O沉名焊工滲同時焊渴接一塊繳鋼板墻嘉。雅每強2生個焊工怨之間采聰用硬防鎖護和防蔑火布密袖封。防擺止垂直它方向焊抹接火花頌傷害焊優(yōu)工，具把體焊接幟方法如脹圖所示耕。圖中刻，鋼板蜘墻立焊偵縫長度脊達聚到逗15熄m編，將其鎖分竊為慕1奧0授段。每占段拿1合．貴5應m素，每段需焊縫產由您1善名焊工朵進行焊理接作業(yè)升。鋼板脊墻兩側秒共童2印O棄名焊工贈同時進無行鋼板餐墻焊接猴作業(yè)；咸在每一網名焊工肥焊接的術范圍內潑采取分乞段倒退菠的焊接諒順序，衰即將每生個焊工歐將自己廉的焊接添區(qū)域劃鵝分柄為我3食段，采述取先焊泳焊縫的濃上半段把、后焊貧下半段類的焊接五順序，擦如圖中于節(jié)點所慧示。圖竊中的箭昨頭表示劉焊接方工向。夜本工程繁所有的搶雙鋼板暢墻超長儀立縫焊催接以及鄰鋼板強惕橫縫焊爺接均采坑用了分例段倒退華的焊接種工藝，鋸有效控凡制了雙由鋼板墻悔焊接變貢形。允5積斜撐及南傾斜鋼夕柱焊接速技術雁本工程保核心筒突鋼柱討在逮l昂6氣層以上亦柱柱之向間均采討用了斜門撐連接蜂，最小磚斜撐截演面僅令為頃450碧m透m登，如果唇斜撐的薦下翼緣托坡口朝討向斜撐爪以里，臨焊工操法作空間靠不足，訊設計時獸將該位芬置坡口嘗朝向斜有撐外側順，該位稅置的焊惑接則為悠斜仰焊纏。每道船腰桁架添柱柱對毫接的位向置為斜誘橫焊。酷針對這前些特殊莫位置的虹焊接，藍現場在誤總結了快焊工考峰試及工嘗藝評定怠的基礎構上，根或據焊工身大多自撿左向右赤焊接的草操作習羨慣，通侮過研究們分析，紅如果將欲焊槍與只焊接面皺沿焊道殊方向及暢垂直于拍焊道方貼向均控念制醉在金85?！阄邸?0梨°救，能增抵加焊接復熔池在即焊道內謹的附著勻能力，紐減少焊皆道內未紙熔合及漢夾渣等腳缺陷，鼓獲得較百高的焊角接質量汁。且現獻場對于漢斜向位蔑置的焊酸接采用樂了焊縫傭成型更筍好騙的滅TW惹E綠一監(jiān)71恩1右藥芯焊椅絲。在容焊接過末程中制那定更為劑嚴格的登焊接工抽藝，保驢持中速辣焊接。怪通過焊勺后無損層檢測，蹈焊縫一盛次自檢咬合格率調達到存了兄9央5穗％以上五，獲得自了較高滑的焊接嗚質量。揚外框柱民斜橫焊神及斜立部焊完成鋒的焊縫李如圖所押示。另6約伸臂桁裕架焊接繭技術蕩6根．決1槐伸臂桁里架焊接群伸臂桁當架分別友位于結極構癥的澡2福8睡—括2報9馳層知、帽5州4哪—短5怠6養(yǎng)層。煎在狐2癢8疫—術2井9朽層，伸賄臂桁架咬共營由堵8資根箱形滲梁組成畫，重在唯5卡3因—黨5步4饞層，冬由砌l等6日根箱形羞梁