編號：cjnc－001
國家體育場鋼結構工程、
焊接工藝評定方案
批准：審核：
編制：北京城建精工鋼結構****國家體育場專案部
二00五年三月十六日
國家體育場（方案）鋼結構工程、焊接工藝評定方案
國家體育場鋼結構工程現場焊接工藝評定具有技術要求高、複雜、工作量大的特點，是一項典型的系統工程，由於焊接工藝評定的地位特殊，是焊接工程十分重要的技術環節。
一、編制依據和基本規定
（1）jgj81－2002《建築鋼結構焊接技術規程》
（2）《國家體育場鋼結構招標圖》
（3）《國家體育場鋼結構工程施工組織設計》
（4）gb 50205-2001 - 建築鋼結構工程施工質量驗收規範
（5）gb/t1591-94 - 低合金高強度結構鋼
（6）yb 4104-2000 - 高層建築結構用鋼板
（7）gb/t5315-85 - 厚度方向效能鋼板當以上規範不能函蓋地方，參考以下國際規範
a. din17182 - 高焊接效能鑄鋼(德國)
（8）絕大多數的鋼構件為鋼板焊接成的箱型截面，鋼板的最大厚度不大於100mm；除特別註明外，鋼板厚度 ≤34mm時，採用q345鋼材；鋼板厚度 ≥36mm時，採用q345gj鋼材。
厚度分布：
·組合鋼柱除少量稜形柱底部和頂部為90~100mm，其餘為50~80mm，另外兩根方形斜柱板厚絕大多數為30、25、20mm。
·桁架上弦杆個別段為50mm外，其餘均在40mm以下，大多數為30、25、20mm。
·桁架下弦杆個別段為50、42mm外，其餘絕大多數為20mm。
·腹杆為20、14、10mm，多數為10mm。
·次結構板厚最大36mm，絕大部分為20mm以下。
（9）選用鋼材效能應滿足下例要求:
鋼材衝擊韌性要求
鋼材厚度方向效能要求
（10）鑄鋼機械效能符合下表規定
（11）除特別註明外，所有焊接均採用全熔透對接焊縫。
（12）除特別註明外，手工焊接所採用焊條的質量標準須符合現行國家規範gb/t5117及gb/t5118的規定，對q345級鋼材須採用e50級焊條，對q345gj鋼材須採用e55級焊條。
（13）除特別註明外，自動或半自動焊接所採用的焊條、焊絲及焊劑須與主體金屬強度相適應，其質量標準須符合現行國家規範gb/t14957或gb/t14958的規定。
（14）除特別註明外，鋼結構焊接程式和施工要求應遵從規程jgj81-2002：建築鋼結構焊接規程。
二、焊接工藝評定的工藝流程
根據jgj81-2002《建築鋼結構焊接技術規程》的有關規定，國內首次用於鋼接構工程的鋼材（包括鋼材的牌號於標準相符但微合金強化元素類別不同和供貨狀態不同或國外鋼號國內生產）的必須進行焊接工藝評定。有部份q460、s460ml首次使用，因此嚴格按規程要求進行了全面的焊接工藝評定，並根據工藝評定試驗結果，編制了詳細的焊接工藝規程，確保了工程施工焊接質量。試驗程式如下圖。
三、焊接工藝評定的指導方案
所用鋼材大部分為q345d、q345e，部分採用q460、s460ml或鑄鋼件。部分鋼柱鋼板厚度90mm和100mm。
1、主要焊接工藝評定專案如下：
2、焊接引數
3、焊材匹配與選用
焊材的選用遵循「等強匹配」原則。
·母材設計採用q345d或q345gjd結構鋼(區域性採用q460、s460ml鋼)，其厚度方向效能須符合設計及gb5313-85中規定的z向效能的要求。
根據以往工程經驗，鑄鋼件建議使用gs－20mn5v（din17182）。鑄鋼gs－20mn5v的化學成分與q345d相近，其碳當量極限值為0.42，與q345d鋼材的可焊性較好。
·焊材根據母材及焊縫效能，鋼結構安裝焊接主要採用半自動二氧化碳氣體保護焊（gmaw），焊接位置困難之處如仰焊採用手工電弧焊（smaw）。焊材選用見表一 。
焊材選用
現場的焊接工藝評定必須嚴格遵守jgj81-2002《建築鋼結構焊接技術規程》的有關規定。
國內首次用於鋼結構工程的鋼材（包括鋼材的牌號與標準相符但微合金強化元素類別不同和供貨狀態不同或國外鋼號國內生產）的必須進行焊接工藝評定。
國內首次用於鋼結構的焊接材料必須進行焊接工藝評定。
設計規定的鋼材類別、焊接材料、焊接方法接頭形式、焊接位置、焊後熱處理制度以及施工單位所採用的焊接工藝引數為施工企業首次採用的，必須進行焊接工藝評定。
安裝單位根據所承擔鋼結構的設計節點形式、鋼材級別、規格，採用的焊接方法、焊接位置等制定焊接工藝評定方案，擬定相應的焊接工藝評定指導書、施焊試件、切取試樣，並由具有國家技術質量監督部門的認證資質的檢測單位進行檢測試驗。
焊接工藝評定試驗完成後，由評定單位根據檢測機構簽發的檢測報告做出焊接工藝評定報告，連同焊接工藝評定指導書、評定記錄，評定試樣檢查結果一起報工程質量監督部門和有關單位審查備案。
焊接工藝評定結束後現場的焊接作業指導書如發生改變，應按jgj81-2002《建築鋼結構焊接技術規程》的有關內容進行判定，重新進行焊接工藝評定。
四、國家體育場鋼結構工程現場具體常規焊接工藝評定
1、評定的鋼材：q345、q345gj、q345dgj
2、實際工程板厚規格有（㎜）：8，10，12，14，16，18，20，25，30，36，42，50，60，70，90，100，共16種。
3、 評定合格的試件厚度與工程適用厚度範圍
4、 焊接工藝評定板厚：
（1） 70㎜ 覆蓋板厚 105㎜～52.5㎜
（2） 36㎜ 覆蓋板厚 54㎜～27㎜
（3） 10㎜ 覆蓋板厚 20㎜～全部板厚
5、 採用焊接技術
（1） co2gmaw（2～1）
（2） co2fcaw－g（2～2）
（3） smaw（1）
（4） 科技攻關egw（7.1），saw（h）（5～1）
6、 鋼板的組合：
（1） q345＋q345
（2） q345＋q345dgj
（3） q345dgj＋q345dgj
7、 常規工藝評定按下錶進行
8、 焊接工藝評定坡口形式
小角度v型坡口
焊接坡口採用小角度v型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提下採用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。
柱與柱的現場吊裝對接坡口
五、國家體育場鋼結構工程現場具體特殊焊接工藝評定
1、q460，s460ml鋼的焊接工藝評定
（1）q460，s460ml焊接性試驗及工藝評定工作流程框圖
（2）、工程構件的實際板厚：δ＝50～100㎜
（3）、焊接工藝評定的板厚：δ＝70㎜
（4）、採用焊接技術：co2gmaw、smaw
2、q460，s460ml同鑄鋼gs16mn5、gs20mn5、gs20mn5（調質），焊接工藝評定
鑄鋼件與柱的對接焊縫坡口
六、q460、s460ml＋q345dgj焊接工藝評定
七、q345dgj＋gs16mn5、gs20mn5、gs20mn5（調質），焊接工藝評定
八、國家體育場鋼結構工程現場具體焊接工藝評定必須遵守的規則
1、 不同焊接方法的評定結果不得互相代替
2、 不同鋼材的焊接工藝評定應符合下列規定：
（1） 不同類別鋼材的焊接工藝評定結果不得互相代替；
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