編號：CJNC-001

國家體育場鋼結構工程、

焊接工藝評定方案

批準:

審核:

編制:

北京城建精工鋼結構有限公司國家體育場項目部

二00五年三月十六日

1

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(xiàn)場焊接工藝評定具有技術要求高、復雜、工作量大

的特點，是一項典型的系統(tǒng)工程，由于焊接工藝評定的地位特殊，是焊接工程十

分重要的技術環(huán)節(jié)。

一'編制依據(jù)和基本規(guī)定

(1)JGJ81-2002《建筑鋼結構焊接技術規(guī)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)GB50205-2001-建筑鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范

(5)GB/T1591-94-低合金高強度結構鋼

(6)YB4104-2000-高層建筑結構用鋼板

(7)GB/T5315-85-厚度方向性能鋼板當以上規(guī)范不能函蓋地方，參考以下

國際規(guī)范

a.DIN17182-高焊接性能鑄鋼(德國)

(8)絕大多數(shù)的鋼構件為鋼板焊接成的箱型截面，鋼板的最大厚度不大于

100mm；除特別注明外，鋼板厚度W34mm時，采用Q345鋼材;鋼板厚度》36mm

時，采用Q345GJ鋼材。

厚度分布：

,組合鋼柱除少量棱形柱底部和頂部為90~100mm,其余為50~80mm,另外兩根方形

斜柱板厚絕大多數(shù)為30、25、20mm。

?桁架上弦桿個別段為50nlm外，其余均在40mm以下，大多數(shù)為30、25、20mm。

?桁架下弦桿個別段為50、42mm外，其余絕大多數(shù)為20mm。

?腹桿為20、14、10mm,多數(shù)為10mm?

,次結構板厚最大36mm,絕大部分為20mm以下。

(9)選用鋼材性能應滿足下例要求：

鋼材沖擊韌性要求

鋼材牌號主結構次結構

Q345、Q345GJD級，-20℃時人女234)C級,0℃時Ak、34J

Q460、S460MLE級，-40℃時AkN34J-

鋼材厚度方向性能要求

鋼板厚度(mm)t<4040Wt<6060<t^80T>80

鋼板厚度方向性能級別—Z15Z25Z35

2

(10)鑄鋼機械性能符合下表規(guī)定

鋼號厚度或屈服強度極限強度抗拉、抗壓或抗延伸率沖擊功

2285%

直徑(mm)6s（KN/ltf）6b（KN/m）彎f(KN/m)AK(J)

GS-16Mn5<502260430?660234N25N65

（正火）>50^100N230430?660207N25245

GS-20Mn5<502300500?650270222N55

（正火）>50^100N280500?650252222240

>100^1602260480?630234220N35

>1602240450?600216

GS—20Mn5<502360500?650324224270

（調質）>50W1001300500?650270224250

>100^1602280500?650252三22240

(11)除特別注明外，所有焊接均采用全熔透對接焊縫。

(12)除特別注明外，手工焊接所采用焊條的質量標準須符合現(xiàn)行國家規(guī)范

GB/T5U7及GB/T5U8的規(guī)定，對Q345級鋼材須采用E50級焊條，對Q345GJ鋼材

須采用E55級焊條。

(13)除特別注明外，自動或半自動焊接所采用的焊條、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(xiàn)行國家規(guī)范GB/T14957或GB/T14958的規(guī)定。

(14)除特別注明外，鋼結構焊接程序和施工要求應遵從規(guī)程JGJ81-2002：建筑

鋼結構焊接規(guī)程。

二、焊接工藝評定的工藝流程

根據(jù)JGJ81-2002《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》的有關規(guī)定，國內首次用于鋼接

構工程的鋼材(包括鋼材的牌號于標準相符但微合金強化元素類別不同和供貨狀

態(tài)不同或國外鋼號國內生產(chǎn))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(guī)程要求進行了全面的焊接工藝評定，并根據(jù)工藝評定試

驗結果，編制了詳細的焊接工藝規(guī)程，確保了工程施工焊接質量。試驗程序如下

圖。

3

三、焊接工藝評定的指導方案

所用鋼材大部分為Q345D、Q345E,部分采用Q460、S460ML或鑄鋼件。

部分鋼柱鋼板厚度90mm和100mm。

1、主要焊接工藝評定項目如下:

編號規(guī)格接頭型式焊接位置焊接方法焊接材料

30X300X800板對接

2004-14平焊GMAWER50-6,7或E50

2件V型坡口+背墊

80?100X300X

板對接

2004-15800平焊FCAW-GER50-6,7或E50

V型坡口+背墊

2件

30X300X800板對接

2004-16立焊FCAW-GER50-6,7或E50

2件V型坡口+背墊

80-100X300X

板對接

2004-17800立焊GMAWER50-6,7或E50

V型坡口+背墊

2件

30X300X800板對接

2004-18仰焊SMAWE5015

2件V型坡口+背墊

80?100X300X

板對接

2004-19800仰焊SMAWE5015

V型坡口+背墊

2件

2、焊接參數(shù)

焊接材料焊接工藝參數(shù)

焊接

方法規(guī)格備注

標準型號電流(A)電壓(V)氣流量(L/min)

(mm)

GMAW實ER50-6,7

4)1.2260?32030?3450?80

心焊絲ER55-6,7

FCAW藥E50

4)1.2260?30030?3450?80

性焊絲E55

@3.290?12022?26/

E5015,

SMAW巾4160—18024?26/

E5515

巾5200?24026?28/

4

3、焊材匹配與選用

焊材的選用遵循“等強匹配”原則。

,母材

設計采用Q345D或Q345GJD結構鋼(局部采用Q460、S460ML鋼)，其厚度

方向性能須符合設計及GB5313-85中規(guī)定的Z向性能的要求。

根據(jù)以往工程經(jīng)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(jù)母材及焊縫性能，鋼結構安裝焊接主要采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采用手工電弧焊(SMAW)o焊材選用見

表一。

焊材選用

焊接材料

GMAW或FCAW-GSMAW

序號母材

標準強度保證值標準強度保證值

標準型號標準型號

0s。b0S。b

ER5O€,7420500

1Q345DE5015390490

E50400480

ER5O6,7420500

2E5015390490

Q345GJDE50400480

GS-20Mn5VER5O6,7420500

3E5015390490

+Q345D、E50400480

ER5S6,7470550

4E5515440540

S460ML—&460MLE55470550

S460ML-ER5O6,7420500

5E5015390490

Q345DE50400480

5

現(xiàn)場的焊接工藝評定必須嚴格遵守JGJ81-2002《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》

的有關規(guī)定。

國內首次用于鋼結構工程的鋼材（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(tài)不同或國外鋼號國內生產(chǎn)）的必須進行焊接工藝評定。

國內首次用于鋼結構的焊接材料必須進行焊接工藝評定。

設計規(guī)定的鋼材類別、焊接材料、焊接方法接頭形式、焊接位置、焊后熱處

理制度以及施工單位所采用的焊接工藝參數(shù)為施工企業(yè)首次采用的，必須進行焊

接工藝評定。

安裝單位根據(jù)所承擔鋼結構的設計節(jié)點形式、鋼材級別、規(guī)格，采用的焊接

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，并由具有國家技術質量監(jiān)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后，由評定單位根據(jù)檢測機構簽發(fā)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(jiān)督部門和有關單位審查備案。

焊接工藝評定結束后現(xiàn)場的焊接作業(yè)指導書如發(fā)生改變，應按JGJ81-2002

《建筑鋼結構焊接技術規(guī)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(xiàn)場具體常規(guī)焊接工藝評定

1、評定的鋼材：Q345、Q345GJ、Q345DGJ

2、實際工程板厚規(guī)格有（mm）：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范圍

工程適用厚度范圍

焊接方法類別號評定合格試件厚度

板厚最小值板厚最大值

W250.75t2t

1、2、3、4、5、8

>250.75t1.5t

6、7不限0.5tl.lt

9三120.5t2t

4、焊接工藝評定板厚:

(1)70mm覆蓋板厚105mm?52.5mm

(2)36mm覆蓋板厚54mm?27mm

(3)10mm覆蓋板厚20mm?全部板厚

5、采用焊接技術

6

(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(guī)工藝評定按下表進行

序號鋼材組合試件板厚焊接技術科技攻關備注

(mm)CO2GMACO2GMAWSMAWEGWSAW(H)

W(項)-G(項)(項)(項)(項)

1Q345+Q34570,36,10F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊

99322

2Q345+Q345DGJ70,36F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊

66222

3Q345DGJ+70,36F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊

Q345DGJ66222

合計61項2121766

8、焊接工藝評定坡口形式

35。+5：.

小角度V型坡口

焊接坡口采用小角度V型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提

下采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。

7

柱與柱的現(xiàn)場吊裝對接坡口

五、國家體育場鋼結構工程現(xiàn)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

最佳焊接工藝的形成及焊接工需錮

8

(2)、工程構件的實際板厚：6=50-100mm

(3)、焊接工藝評定的板厚：6=70mm

(4)、采用焊接技術：CO2GMAW>SMAW

序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注

1Q46070F、H、V0

31

2S460ML70F、H、V0

31

合計共8項62

2、Q460,S460ML同鑄鋼GS16Mn5、GS20Mn5、GS20Mn5(調質)，焊接工藝

評定

序號材質板厚SMAW備注

1Q460+GS16Mn570F、H、V、0

(S460ML)4

2Q460+GS20Mn570F、H、V、0

(S460ML)4

Q460+GS20Mn570F、H、V、0

(S460ML)4

合計共12項12

9

六、Q460、S460ML+Q345DGJ焊接工藝評定

序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注

1Q460+Q345DGJ70F、H、V0

(S460ML)31

合計共4項31

七、Q345DGJ+GS16Mn5、GS20Mn5、GS20Mn5（調質），焊接工藝評定

序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注

1Q345DGJ+GS16Mn570F、H、V0

31

2Q345DGJ+GS20Mn570F、H、V0

31

Q345DGJ+GS20Mn570F、H、V0

(調質)31

合計共12項93

八、國家體育場鋼結構工程現(xiàn)場具體焊接工藝評定必須遵守的規(guī)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(guī)定：

（1）不同類別鋼材的焊接工藝評定結果不得互相代替；

（2）I、n類同別鋼材中當強度和沖擊韌性級別發(fā)生變化時，高級別鋼材

的焊接工藝評定結果可代替低級別鋼材；in、w類同類別鋼材中的焊

接工藝評定結果不可相互代替；不同類別的鋼材組合焊接時應重新評

定，不得用單類鋼材的評定結果代替。

3、評定試件的焊后熱處理條件應與鋼結構制造、安裝焊接中實際采用的焊后熱

處理條件基本相同。

4、焊接工藝參數(shù)變化不超過JGJ81—2002《建筑鋼結構焊接規(guī)程：5.3重新進行

工藝評定的規(guī)定》時，可不需重新進行工藝評定。

5、焊接工藝評定結果不合格時，應分析原因，制訂新的評定方案，按原步驟重

新評定，直到合格為止。

6、施工企業(yè)應優(yōu)選焊接工藝評定方案，在滿足規(guī)程和設計要求的前提下，盡量

10

減少焊接工藝評定的項目。已具有同等條件焊接工藝評定資料時，可不必重

新進行相應項目的焊接工藝評定試驗。

7、焊接工藝評定按附表規(guī)格格式進行填報。

H

國家體育場鋼結構工程現(xiàn)場焊接工藝

評定報告

編號：________________________________

編制：________________________________

焊接責任

技術人員：________________________________

批準：________________________________

單位：________________________________

日期：年月日

12

焊接工藝評定報告目錄

序號報告名稱報告編號頁數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

13

焊接工藝評定指導書

工程名稱指導書編號

母材鋼號規(guī)格供貨狀態(tài)生產(chǎn)廠

焊接材料生產(chǎn)廠牌號類型烘干制度(℃Xh)備注

焊條

焊絲

焊劑或氣體

焊接方法焊接位置

焊接設備型號電源及極性

后熱溫度(°C)及時間

預熱溫度(℃)層間溫度

(min)

焊后熱處理

接

頭

及焊

坡接

口順

尺序

寸圖

圖

劑

焊

焊接

保

焊條或焊絲或保護氣流電流電壓焊接速度

法

道次方備注

氣

牌號6(mm)護(1/min)(A)(V)(cm/min)

焊

接

工

-H--

參

數(shù)

焊前清理層間清理

技背面清根

術

措

施

其它：

編制日期年月日審核日期年月日

14

焊接工藝評定報告

工程產(chǎn)品名稱評定報告編號

委托單位工藝指導書編號

《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》

項目負責人依據(jù)標準

（JGJ81）

試樣焊接單位施焊日期

焊工規(guī)格代號級別

母材鋼號規(guī)格供貨狀態(tài)生產(chǎn)廠

化學成分和力學性能

SAKV

C(%)Mn(%)Si(%)S(%)P(%)°s0b5

(Mpa)(Mpa)(%)(%)(J)

標準

合格證

復驗

碳當量公式

焊接材料生產(chǎn)廠牌號類型直徑（mm）烘干制度（。Xh）備注

焊條

焊絲

焊劑或氣體

焊接方法焊接位置接頭形式

焊接工藝參數(shù)（見焊接工藝評定指導書）清根工藝

焊接設備型號電源及極性

預熱溫度（℃）層間溫度（℃）后熱溫度（℃）及時間（min）

焊后熱處理

評定結論：本評定按《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》（JGJ81）規(guī)定，根據(jù)工程情況編制工藝評定指導書、焊接試件、

制取并檢驗試樣、測定性能，確認試驗記錄正確，評定結果為：______。焊接條件及工藝參數(shù)適用范圍按本評定指

導書執(zhí)行。

評定年月日評定單位：（簽章）

審核年月日

技術負責年月日年月日

15

焊接工藝評定記錄表

工程名

指導書編號

稱

焊接方焊接位

設備型號電源及極性

法置

母材鋼

類別生產(chǎn)廠

號

母材規(guī)

供貨狀態(tài)

格

焊接材料

接牌號類型

頭

尺焊條生產(chǎn)廠批號

寸

及烘干制度（℃）時間（min）

施

規(guī)格（mm）

焊牌號

焊絲

道生產(chǎn)廠批號

次

順

焊劑牌號規(guī)格（mm）

序

或氣

生產(chǎn)廠

體本

烘干制度（℃）時間（min）

施焊工藝參數(shù)記錄

焊接焊條（焊絲）保護氣流電流焊接速度熱輸入

道次電壓（V）備注

方法直徑（mm）（1/min）（A）（cm/min）(KJ/cm)

施焊環(huán)境室內/室外環(huán)境溫度（℃）相對濕度%

預熱溫度（℃）層間溫度（℃）后熱溫度時間(min)

后熱處理

技焊前清理層間清理

術

措背面清根

施

其他

焊工姓名資格代號級別施焊日期年月日

記錄日期年月日審核日期年月日

16

焊接工藝評定檢驗結果

非破壞檢驗

試驗項目合格標準評定結果報告編號備注

外觀

X光

超聲波

磁粉

拉伸試驗報告編號彎曲試驗報告編號

斷口評定試樣試驗彎心直徑彎曲評定

試樣編號°s0b

(Mpa)(Mpa)位置結果編號類型D(mm)角度結果

D=a

D=a

D=a

D=a

沖擊試驗報告編號宏觀金相報告編號

評定結果：

硬度試驗報告編號

評定結果：

其它檢驗：

檢驗日期年月日審核日期年月日

17

目錄

一、工程概況..........................................................19

1、工程概況........................................................19

2、施工條件........................................................20

二、管理機構..........................................................21

1、總包意識........................................................21

2、施工管理班子的組建說明..........................................21

3、項目人員組成....................................................21

4、組織機構圖......................................................22

5、項目組織管理手段...............................................23

1、工期指標........................................................24

2、安全指標........................................................24

3、質量指標........................................................24

4、勞動生產(chǎn)率指標..................................................24

5、降低成本率......................................................24

四、施工部署..........................................................24

1、施工平面布置....................................................24

2、施工流水段的劃分和施工程序......................................26

3、施工方案的確定..................................................27

4、施工總進度計劃及工期控制........................................27

5、施工質量設計....................................................27

6、勞動力的組織與安排..............................................28

7、三大材、構件及半成品的計劃......................................28

8、水平、垂直運輸機械及主要機具用量計劃............................28

五、施工準備..........................................................29

1、施工現(xiàn)場準備....................................................29

2、技術準備........................................................29

3、勞動力、材料、機械的準備........................................30

六、主要分部分項工程施工方法..........................................30

1、基礎降水........................................................30

2、土方開挖........................................................31

3、地下室結構施工..................................................32

4、地上主體結構工程................................................38

5、防水及屋面防水工程..............................................45

6、內外裝飾工程....................................................46

7、安裝工程........................................................48

七、工期保證措施......................................................58

1、總體管理與協(xié)作..................................................58

2、利用PROJECT98工具，進行計劃滾動控制...........................58

3、加強計劃控制的嚴肅性............................................58

4、設計與變更......................................................58

18

5、材料設備供應....................................................58

6、施工方案與穿插..................................................58

7、施工設備與工藝保障..............................................58

8、現(xiàn)場施工管理....................................................59

9、施工各方人際關系................................................59

10、質量與成品保護.................................................59

11、外圍保障工作...................................................59

八、冬季施工措施.....................................................59

九、質量管理與保證措施................................................61

1、質量保證體系....................................................61

2、IS09002體系認證................................................62

3、項目配備........................................................62

4、各種質量管理制度................................................62

5、加強成品保護工作...............................................63

十、安全管理與安全防護措施...........................................64

1、安全保證體系....................................................64

2、安全管理要點....................................................65

3、安全防護措施....................................................66

十一、現(xiàn)場管理........................................................68

+一丁程捏修措旃70

1、延長保修期......................................................70

2、專程回訪........................................................70

3、維修組..........................................................70

一、工程概況

1、工程概況

1.1基本概況

本工程為XXXXX中心，位于XXX區(qū)XXX路與XXXX交口的西北角，設計單位

系XXX建筑設計院，本工程由高層和裙房組成，高層為鋼筋碎框架一筒體結構，

地下一層，地上25層，裙房為框架結構，B座地上為三層，地下一層，C座裙

房為四層，高層總建筑高度為95.8m,總建筑面積為32891m2。

本工程地下一層為水池、水泵房、變、配電室及洗衣房、職工餐廳、淋浴、

更衣、打卡室；首層為大堂，大堂共享空間一~三層為大小餐廳及操作間、商場

及空調機房、總機房、消防控制室；二層為保齡球廳，歌舞廳，KTV單間，空調

機房；三層為大、中、小會議廳及展廊、空調機房等；四層為游泳池、桑拿浴室、

健身房、臺球廳、美容美發(fā)保健室及空調機房、水泵房等；四、五層之間有一設

備層；主樓五、六層為公寓式辦公；七至二十二層為客房；二十三層為觀光層；

頂層為機房層。

1.2結構工程概況

本工程系一類高層建筑，地下室設計為五級人防工程，耐火等級為一級，整

個建筑物抗震烈度為七度，框架剪力墻結構，基礎采用碎鉆孔灌注樁，底板碎厚

1.7m,碎強度等級為C40,抗?jié)B標號為S8。后砌隔墻采用陶?？招钠鰤K，M5混

合砂漿砌筑，其它隔墻均采用輕質材料。

屋面為聚氯乙烯防水屋面。

裝飾工程概況

外墻裝修除制冷機房為刷外檐涂料外，其余均做鋁合金外墻板；內墻面除設

備用房為噴內墻涂料、樓梯間和衛(wèi)生間為釉面磚外，其余房間均做到基層，做

法待二次裝修確定；樓地面除衛(wèi)生間、廚房鋪地磚外，設備用房和庫房為水泥

地面，大堂為花崗巖地面，其它房間地面均做到基層；踢腳為水泥踢腳板；頂棚

為紙筋灰罩面，噴高級多彩涂料；門均為柚木制成。

安裝工程概況

工程安裝部分有給排水、采暖、變配電、動力、照明、電話、閉路電視、

對講通訊、避雷天線接地、燃氣管道、消防泵、火災自動報警及消防聯(lián)動控制

系統(tǒng)。另外還設有應急事故照明，設應急疏散指示燈，其中給排水為一般給排水,

沒有特殊工藝要求。

在結構施工時，必須做好安裝預留預埋工作。管子、電線設備安裝的預留

孔洞、預埋件的位置、尺寸必須嚴格掌握，并畫出分層預留孔洞及預埋件位置

平面圖。

工程施工的特點

本工程位于XXX區(qū)XXX路與XXXX交口的西北角，處于繁華地段，且地下結

構復雜，工期要求緊，工程施工跨越冬季施工階段，要采取必要的施工措施，確

保工程的順利進行。

工期

本工程計劃開工日期為98年9月12日，計劃竣工日期為99年7月31日，

滿足招標文件對工期的要求，總施工日歷天