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世纪莲体育中心钢结构工程高空焊接专项方案世纪莲体育中心钢结构工程高空焊接专项方案是针对体育中心钢结构安装过程中高空焊接作业制定的技术和安全指导文件。该方案旨在确保施工过程的安全性、高效性和焊接质量，满足设计要求及规范标准。
一、项目概况世纪莲体育中心为大型公共建筑，其钢结构部分主要包括主桁架、次桁架、屋面支撑系统及连接构件等。由于结构复杂且高度较高，高空焊接成为施工中的关键环节。本方案详细规划了焊接工艺、人员配置、设备选型以及安全保障措施。
二、焊接工艺1.材料准备：选用符合设计要求的钢材与焊材，确保材质匹配并进行必要的预热处理。2.焊接方法：采用CO₂气体保护焊或手工电弧焊，根据节点形式选择合适的焊接参数。3.焊接顺序：遵循“先内后外、先上后下”的原则，减少焊接变形，保证结构稳定性。4.质量控制：每道焊缝需经超声波检测（UT）或磁粉探伤（MT），确保无裂纹、气孔等缺陷。
三、安全措施1.防护设施：搭建稳固的操作平台和安全网，配备防坠器及安全带。2.人员培训：所有高空作业人员须持证上岗，并接受专项安全教育。3.环境监测：实时监控风速、温度等环境因素，避免不利条件影响焊接质量。4.应急预案：制定高空坠落、火灾等突发事件的应急处置方案，确保快速响应。
四、实施目标通过科学合理的方案设计和严格的过程管理，确保高空焊接作业顺利完成，达到设计强度和美观要求，同时保障施工人员的生命安全和工程进度。此方案将作为现场施工的重要依据[宁波]双菱形桥塔分幅肋板式主梁斜拉桥施工组织设计，指导整个钢结构高空焊接工作的开展。
为了与下一专业工程的衔接，整个钢结构工程采取“整体对称焊接”，详见纽曼缔提供的“环索提升泵站、控制柜油路布置图”。由于我方需完成焊接2组以上（共8组）提供给纽曼缔，因此钢结构安装队须合理安排焊接人员，最少需要4个焊接班组进行同部位对称焊接。
二、焊接方法及焊材选用
1、 焊接方法及焊材选用
根据母材性能、技术要求及施工条件，焊接主要采用手工电弧焊（SMAW）。部分高空节点，当无法加衬垫且手工焊不能确保单面焊双面成型时，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底、手工电弧焊（SMAW）填充盖面。焊材选用见下表 ：
焊材应按焊材管理制度严格管理，强调如下：
(1) 焊材要有齐全的材质证明，并经检查确认合格后方可入库。
(2) 焊材应由专人发放，并作好发放记录。
(3) 焊条在使用前必须按规定烘焙，E5015焊条的烘焙温度为350℃，烘焙1小时后冷却到150℃保温。应防止将焊条突然放进高温炉内，或从高温中突然取出冷却，以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。
(4) 氩气的纯度必须大于99.99%，瓶装气体必须留1MPa气体压力，不得用尽。
(5) 焊条烘烤次数不得超过三次。
(6) 焊条应随用随取，领出的焊条应放入保温筒内，剩余的焊条应当天退回焊条房。
焊接工作应由取得相应项目、并在有效期限内的焊工合格证的可进行高空作业的焊工承担。
（1）焊前应进行技术和安全交底。
（2）不得使用药皮脱落或焊芯生锈的变质焊条、锈蚀的焊丝。
（3）焊前，焊缝坡口及附近20mm范围内清除净油、锈等污物。
（4）定位焊焊接方法必须与打底焊相同，焊接要求同正式焊接。定位焊应牢固可靠，定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
（5）施焊前，应复查组装质量，定位焊质量和焊接部位的清理情况，如不符合要求，应修正合格后方可施焊。
（6）手工电弧焊现场风速大于10m/s、手工钨极氩弧焊现场风速大于2m/s时，采取有效的防风措施后方可施焊（如防风屏等）。
（7）雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后方可施焊。
下压环、斜腹杆、上压杆在高空均有两个对接口，为了不造成结构太大的应力变形，甚至造成破坏，两个对接口不能同时施焊，必须先焊其中一个对接口，等其充分冷却收缩后（≥12h），再焊接同一构件对应的另一对接口。对接必须加焊接衬圈。如由于吊装过程中的切割过量以及焊接的收缩，造成对接口缝隙过大（≥1cm），必须采取焊缝一边补焊肉缩小缝隙再进行焊接的办法。如下图所示：
该焊缝设计要求为一级焊缝，两种坡口形式见图。
2.2、焊接方法 手工电弧焊，无衬垫坡口应确保单面焊双面成型，可用氩弧焊打底。
2.3、焊接位置 水平固定或全位置。
(1) 每条焊缝可由两名焊工同时对称施焊，采用分段退焊法，如图三（2）所示。
(2) 焊接采用多层多道焊，以减小焊接残余应力。同一层（道）焊缝焊完后，方可焊接下一层（道）。
3、贯线焊缝（腹杆与主管、节点板焊接）
相贯线焊缝根据9月27日设计院批复的技术联络单进行：
（1）角焊缝处焊肉高度均达到25mm。
（2）可熔透焊缝均满焊，不可熔透焊缝按角焊缝处理。
（3）其中35轴、36轴、40轴由于穿心板未探伤，贯线焊缝高度加大2mm。
3.1、焊接方法 手工电弧焊，腹杆与下压杆间焊缝可用氩弧焊打底。
3.2、焊接位置 平焊及坡立焊
支管与节点板焊接要预热。焊前采用火焰预热。预热温度为120～150℃，层间温度为120～200℃，预热范围内焊缝两侧各不小200㎜范围内。焊后缓冷。
（1）两条焊缝可同时施焊，也可焊完一条后再焊另一条。
（2）每条焊缝可由两名焊工同时对称施焊。
（3）焊接采用多层多道焊，以减小焊接残余应力。同一层（道）焊缝焊完后，方可焊接下一层（道）。
4、机施吊耳及绷膜板焊接
机施吊耳共80件，每个上节点两侧均有两件。
采取地面以已经拼装完成的上节点作为拼装模，地面整体拼装，这样能够保证机施吊耳的个体拼装精度，拼装时的焊肉高度为6mm。
机施吊耳由于骑焊于上压杆上表面，高空放线、定位比较容易，按照设计要求，为保证销轴孔同心度，安装耳板之间临时由角钢固定，两面同时施焊，焊肉高度达到8mm。
由于地面焊接绷膜板，吊装时不易保证安装精度，因此绷膜板安装采取工厂分段（两段）组装出厂，高空焊接。
1）测量放线
由于绷膜板总长达到23700mm，呈线形布置，因此根据上、下节点的工作点在腹杆上放线，确定绷膜板两端点的确切位置后，墨盒弹线确定总体位置。绷膜板在腹杆上旋转角度利用钢管外表面多点弧线长度进行复核。
2）焊接措施
由于腹杆与水平地面的夹角达到44.8度，施工人员无法站立水平焊接，考虑到焊接难度以及高空焊接安全，采取钢索、木踏板软爬梯，双保险绳的焊接措施。详见下图。
绷膜板长度达到23700mm，宽度最大仅有110mm，因此沿长度方向刚度很小，为保证绷膜板的直线度，采取两端点焊，由上端与中间同时向下间断焊接，间隔为300mm焊一段300mm。见下图。
间断焊接示意图
在焊接过程中，由于焊接收缩及应力作用可能导致结构位置偏移，“测量把关”及时反馈信息，以上、下节点为基准点控制精度，主结构如有偏移采用千斤顶校正；绷膜板的在焊接过程中可能由于长度方向刚度不够导致扭曲，采取间断焊接
焊接检验按《钢结构工程施工验收规范》（GB50205－2001）进行。焊缝焊接完毕24h后方可进行外观检查，外观检查合格后进行无损检测。
焊缝外观质量应符合下列规定：
1352.钻孔桩(卵石层、页岩、砂岩、风化岩-d=1.0m-c20)成桩(1) 一级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤、咬边、未焊满、根部收缩等缺陷；
(2) 二级焊缝不得存在裂纹、电弧擦伤、表面气孔、夹渣等缺陷；还应满足表二的有关规定；
(3) 焊缝尺寸允许偏差见表三。
表二 焊缝外观质量等级及缺陷分级
表三 焊缝尺寸允许偏差(㎜)
（1） 一级焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）进行100％UT探伤多层住宅工程项目施工组织设计， B类Ⅱ级合格。
（2）二级焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）进行20％UT探伤， B类III级合格。
为配合纽曼帝提升钢绞线施工，钢结构主体结构焊接工期分为两部分：①下压环焊接12月12日完成；②整体焊接12月31日完成。