鋼結構工程冬季焊接施工
——冬季焊接施工的難點、技術與安全
* 冬季焊接技術難點：
目前鋼結構工程中已普遍、大量使用了以q345為代表的低合金高強度鋼，在一些重點工程中，由於荷載較高或結構形式特異、受力複雜，已使用了強度更高的q390\q420\q460鋼材，而且板厚達到50~150mm, 這類鋼材在常溫下焊接施工的裂紋敏感性已較大，在厚板和節點複雜、拘束應力較大的情況下焊接難度更大，技術上要求更嚴格。其主要質量控制點為焊接冷卻過程中800~500℃區間內的冷卻速度，冷卻速度太快將使焊縫和熱影響區產生馬氏體脆性組織，冷卻速度太慢將使熱影響區過熱而產生粗大脆性的側板條鐵素體組織，在較大焊接應力的作用下易於在焊後立即或延遲產生裂紋。在冬季低溫環境下施焊將使冷卻速度加快，焊接裂紋敏感性加劇，對防止裂紋產生的各項技術措施要求比常溫焊接時更為嚴格。
焊工這一特殊工種的操作質量受焊工身體、精神狀態影響較大，負溫環境下天寒地滑，焊接質量不易保證，且安全防護要求較高。
* 冬季焊接一般技術與管理措施：
1 低溫焊接溫度的規定
各國施工規範均規定了低溫焊接的最低施工溫度，以保證施工質量和結構安全性。如aws d1.1（美）規定為-18℃，jass6（日）規定為-5℃，bs 5135（英）規定為0℃， 低於此規定溫度施焊應採取特殊的施工措施。
《建築工程冬期施工規程》jgj 104-97的規定是-30℃（對低碳鋼）和-26℃（對低合金鋼）並對預熱溫度作了規定，即按鋼種規定一定板厚以下預熱36℃，超過該板厚預熱100~150℃，實際上只是對環境溫度的補償。 jgj 81-2002規定為0℃，主要是考慮國內大型、複雜、重要的建築鋼結構工程越來越多，而在負溫下施工缺乏經驗，規程修訂時不宜放得太寬，因此同時在4.1.
9條文說明中規定：0℃以下施工時應根據使用的鋼材、焊材、工藝方法，制定適當的預熱、後熱、保溫措施，通過低溫試驗確認焊接接頭的安全性。規程對低溫焊接試驗的專案要求沒有規定，可以認為與焊接工藝評定是有區別的，主要目的是施工企業獲取技術資訊和施工經驗。
近年來在北京地區進行過-5~-15℃低溫焊接試驗的工程有京城大廈、城建大廈、中關村金融中心、lg大廈、新保利大廈，試驗鋼材為q 345c,板厚為50~100mm,試驗結果證明採取一定預熱、保溫或後熱措施的焊接接頭效能符合規程要求。相關的試驗結果應該可以在目前的工程中參考應用。對於國家體育場鋼結構的q460e厚板，施工單位已決定不在負溫施工，對於國家游泳中心鋼結構的q420鋼材，施工單位已決定通過低溫焊接工藝評定確認低溫焊接施工的可行性。
低溫焊接施工的溫度界線是指實際焊接操作時間及工位處的環境溫度，並非指本市氣象報告的溫度，更不是指某一時段的平均溫度。在早晨，由於受夜間冷氣溫影響，鋼構件實際溫度有可能低於當時、當地的環境溫度，應要加以注意。
2 對鋼材的要求
jgj 104-97中10.2.2條規定q235鋼材應具有-20℃衝擊保證值，其他強度更高的鋼材應具有-40℃衝擊保證值。
顯然目前幾乎所有工程專案都不符合此規定。jgj 81-2002對此未作規定，僅要求做試驗。
結構鋼材的效能等級宜符合c級鋼即具有0℃衝擊韌性的要求，至少應符合b級鋼即具有常溫衝擊韌性的要求，同時焊材的選配應達到相應要求。
鑄鋼件低溫焊接時材質必須符合《焊接結構用碳素鋼鑄件》的要求，在負溫下焊接尚應有負溫衝擊韌性保證值。
3 對焊材的要求
根據jgj 104-97中10.2.2條及jgj81-02規定，必須採用低氫焊接材料，如手工電弧焊需用衝擊韌性高於母材韌性值的鹼性焊條(exx15g、e5xx16g)，二氧化碳氣保焊也需用衝擊韌性高於母材的焊絲（erxx-6/g）並選用高純度氣體（純度達到99.
9%，含水量不高於0.005%）。負溫時氣瓶必須置於零度以上的棚內，保證液態二氧化碳的氣化。
氣體純度達不到要求時必須提高預熱溫度和後熱，才能保證接頭的質量和結構安全。焊條烘乾後在露天放置時間不宜超過2小時，烘烤次數不宜超過兩次（常溫時為三次）。
4 對焊接工藝的要求
低溫焊接一般採取比常溫焊接時更為嚴格的焊前預熱措施，如提高預熱溫度和擴大加熱範圍至2倍板厚（常溫時為1.5倍板厚），並在焊後立即用防火岩棉覆蓋或包裹，意在抵消環境溫度低使冷卻速度加快的不利影響，防止內在和表面裂紋的產生。長焊縫不能及時連續施焊下一道焊縫時要隨時覆蓋已焊而未完成的焊道。
必要時在特厚板和節點拘束應力較大的情況下採取焊後立即加熱（200~250℃）並根據板厚定時保溫處理的措施，可以達到去氫和減緩冷卻速度的效果。
一般q235及q345鋼在規程規定的一定板厚範圍內，在0℃以上焊接時不須預熱，但在低溫焊接時至少需烘烤鋼材至20~30℃，以補償冷卻速度的加快，同時去除鋼材表面的凝結的水分。為防止夜間鋼材蓄冷後未充分與白天氣溫平衡而使構件實際溫度低於環境溫度，必要時須擴大預熱的板厚範圍。
低溫焊接時，定位焊的預熱溫度應比常溫時約高20℃，當定位焊焊縫出現氣孔或裂紋時，應清除後重焊，不能企圖在隨後焊道施焊時將其熔化，以免裂紋擴充套件。不論何種鋼材，低溫下隨意在鋼構件上擊弧都是應禁止的。焊接層間溫度與預熱溫度相同, 應特別指派專人及時頻繁檢測加強控制。
雪天焊接時應有防護棚遮蔽，嚴格避免雪花飄落在熱的焊縫上使其驟冷。
在負溫焊接時，在節點四周搭設專門的保溫棚並利用適當的取暖措施保持棚內正溫，是避免焊接裂紋產生保證接頭效能的有效措施。
高強度鋼材、節點連線複雜而難以搭設區域性保溫棚或整體保溫棚，由於工期確實需要必須在負溫下施焊時，應根據鋼材成分及效能、節點形式和板厚、焊接方法和焊接材料以及施焊環境溫度，通過試驗確定預熱和後熱具體引數。有關定位焊和禁止隨意擊弧的規定更應嚴格執行。
5 對焊工的要求
《建築工程冬期施工規程》jgj 104-97規定參加負溫焊接施工的焊工應經過負溫焊接工藝培訓，考試合格，取得相應的合格證，方能參加負溫焊接施工。由於低溫環境對焊工的生理、心理、操作技術發揮都會產生負面影響，在進入負溫環境的初期必須對已持證焊工集中進行適應性培訓。以往的試驗結果已經發現，低溫焊接質量有所下降，ut檢查合格率較低，加強培訓才能減少焊接缺陷提高焊縫ut檢查合格率。
培訓考試的檢驗方法可以免去彎曲試驗，只用ut檢查，並由第三方抽檢。
6 對焊縫檢測的要求
常溫焊接要求按比例抽檢的，低溫焊接時應增加抽檢比例。
7 對施工安全設施的要求
焊接操作平台、馬道、吊籃等均應注意清除雪、水，並有防止人員滑倒的措施。焊工和其他輔助人員要配備防寒服裝。應該充分認識到低溫焊接施工在安全保障方面的難度是很大的，必須有充分的措施保證。
鋼結構冬季施工措施
烏拉特後旗職工文化活動中心 編寫 審核 批准 內蒙古正弘建築安裝工程有限責任公司 2014年11月 鋼結構工程冬季施工措施 1 編制依據 鋼結構工程施工質量驗收規範 gb50205 2001 碳素結構鋼 gb t700 2006 建築工程冬季施工規程 jgj104 2011 建築鋼結構焊接技術規程 ...
鋼結構冬季施工措施a
構件起吊組裝必須把接縫兩側各50mm內的鐵鏽 毛刺 泥土 油汙 冰雪等清理乾淨，並保持接縫乾燥，沒有殘留水份。綁紮起吊 負溫下安裝用的吊環必須用韌性好的鋼材製作,防止低溫脆斷。用 法起吊鋼構件時,要用防滑隔墊,防止吊索打滑。和構件連線在一起的起吊附件,如節點板 校正用的卡具 安裝人員用的掛梯 繩索等...
鋼結構厚板焊接冬季施工專項方案
目錄1 概述 2 2 鋼結構冬季施工領導小組 2 3.冬季施工前的準備工作 3 4 鋼結構冬季施工的一般要求 3 5 鋼結構冬季安裝技術措施 4 6 冬季焊接施工措施 5 6.1 焊接負溫試驗 5 6.2 焊接材料的選擇使用 6 6.3 焊接材料的儲存 使用 6 6.5 焊接機具裝置檢查 6 6.6...