北京大兴国际机场航站楼(指廊)工程钢结构焊接技术

技术

Architecture Technology

建筑

第50卷第9期2019年9月

V〇1.50 No.9 Sept. 2019

北京大兴国际机场航站楼（指廊）工程

钢结构焊接技术

付玉香，常乃麟，刘振洋

(北京市机械施工有限公司，100045,北京）

摘要：在北京大兴国际机场旅客航站楼及综合换乘中心指廊钢结构焊接施工中，对不规则自由曲面焊 接采取质量控制措施，对Q460GJC的厚板应用多层多道厚板焊接技术，制订了合理选择焊接顺序，提高了 生产效率，保证了钢结构工程质量。

关键词：钢结构；不规则自由曲面焊接；焊接工艺

中图分类号

：TU 74

文献标志码

：B 文章编号：1000-4726(2019)09-1042-03

STEEL STRUCTURE WELDING TECHNIQUE FOR TERMINAL BUILDING (AIRSIDE

CONCOURSE) OF BEIJING DAXING INTERNATIONAL AIRPORT

FU Yu-xiang, CHANG Nai-lin, LIU Zhen-yang

(Beijing Mechanism Construction Co., Ltd., 100045, Beijing, China)

Abstract: During steel airside concourse welding of passenger terminal building and general transfer

center of Beijing Daxing International Airport, quality control measures were adopted for the welding of irregular free camber and multilayer thick plate welding technique for Q460GJC thick plate. Reasonable welding sequence was established to improve the construction efficiency and guarantee the steel structure quality.

Keywords: steel structure; irregular free camber welding; welding process北京大兴国际机场旅客航站楼及综合换乘中心 (指廊）工程钢结构主要由钢管柱、箱形幕墙柱、

收稿日期：2019-03-13

作者简介：付玉香（ 1992—),女，河北衡水人，e-mail: 2460093607 @qq.com.

H型钢组成的钢浮岛、圆钢管及方光管组成的钢屋盖 等构成，最大板厚达50 mm。现场焊缝主要包括钢管 柱的对接焊缝、钢托座的连接焊缝、幕墙柱的对接焊 缝、幕墙梁与幕墙柱的连接焊缝、钢浮岛梁与柱的连 接焊缝、C型柱的连接焊缝等，焊缝形式多样，焊接

图5

(a)

图4

钢筋碰撞

(b)

软件自动进行碰撞分析（计算机截图）

过利用碰撞优化后的三维模型，进行施工交底和施工 模拟，提高了施工质量和与业主沟通的能力。采用

BIM技术结合施工方案及施工模拟，大幅减少了建 筑质量安全问题和工程返工率。

参考文献

[I]钢结构工程施工质量验收规范：GB 50205—2017[S].

(a)校核前；（b)校核后

3结束语

北京大兴国际机场指廊工程施工中，经过前期

的BIM深化设计，为后期施工安装打下了基础。通

2019年9月付玉香，等：北京大兴国际机场航站楼（指廊）工程钢结构焊接技术.1043.

位置也不同，钢管柱采用横焊，钢托座为平焊、立焊， 幕墙柱为横焊，幕墙梁与幕墙柱为平焊、立焊、仰焊， 钢浮岛梁与柱的焊接为平焊，（：型柱为平焊、立焊、 仰焊。

本工程大量采用Q460GJC和Q345GJC钢材，材质强度高，节点和构件的壁厚较厚，焊接要求高， 所有与支座节点的连接焊缝、支座节点与埋件的连接 焊缝、钢管与空心球的连接焊缝、空心球的对接焊

流，采用单独变压器或马达发电机提供焊接电流时， 变压器布置应易于调整到适合焊条与焊丝型号要求的 电流值。

本工程焊缝质量等级要求高，钢构件材质主要 为 Q460GJC，Q345GJC，Q345C, Q345B,板厚为 20~ 60mmo计戈丨股入C02气保焊机20台，并准备部分 手工焊机辅助焊接。钢浮岛组合楼板体系栓钉施工计 划投入栓钉焊机3台。

缝及钢管等强对接焊缝均为一级焊缝；C型柱、钢管 柱钢结构构件、支承屋面钢结构的幕墙结构（含钢 梁和钢支撑）的工厂、现场拼接焊缝均为全熔透一 级焊缝；与支承钢结构连接的两个节间范围内的屋 顶钢结构构件工厂、现场拼接焊缝均为全熔透一级 焊缝。

1焊接难点

钢管柱焊接均为厚板焊接（钢板厚20~50mm ), 材质为 Q460GJC, Q345GJC-Z15, Q460GJC-Z15，在厚板上进行多层多道焊接时极易引起构件多次角变 形，另在厚板上焊接时易出现不均匀受热和局部塑性 变形形成焊接残余应力，须正确控制焊接参数、坡口 形式，预热温度。

由于焊接形成的不均匀胀缩会使构件产生残余变 形；厚板常需多层施焊，会在厚度方向产生焊接残余 应力；板面与板中间温度分布不均匀，也会引起残余 应力。

针对上述难点，从焊接工艺、焊接材料、焊接机 具和焊接人员4方面对焊接质量进行控制。

2焊工上岗培训

(1)

参加本工程钢结构焊接工程的焊工经上岗培训，并在考试合格后持本工程焊工上岗证 上岗。

(2)

经培训考核筛选后持证上岗的焊工人员名 单及焊工证复印件需报工程监理备案。

(3 )现场施焊焊工应随身携带“北京新机场旅 客航站楼及综合换乘中心工程焊工上岗证”证书。

(4)焊工培训考核根据焊接工程需求分阶段、 分批次进行。

通过焊工证审核、焊接培训和考试，提高了焊工 的综合素质，这是保证焊接工程质量的根本。

3焊接机具的选择

焊接设备应符合焊丝和焊条标明的焊接电压与电

4焊接材料

根据设计及规范要求，本工程采用的焊材见表1。

表1焊接材料及规格

焊接诚焊接母材焊接材料规格备注Q460Q460E5515

(低氢型焊条）

0 3.2,04

焊条

手工焊

Q460Q345E5016

(驢型焊条）

0 3.2,0 4焊条

Q345Q345E5016

焊条）

0 3.2,0 4焊条Q460Q460ER55-G0 1.2焊丝（实心）C02气体

保护焊Q460Q345ER501T-10 1.2焊丝（实心）Q345

Q345

ER501T-1

0 1.2

焊丝（实心）

5焊接方法

根据钢板厚度、坡口形式和材质，结合施工经验

和焊接技术水平，采用(：02气体保护焊为主，焊条 手工电弧焊为辅的焊接方法〇 C02气体保护焊熔敷速 度为手工焊条的2〜3倍，熔敷效率可达90%以上； 气渣联合保护，电弧稳定，飞溅少，脱渣容易，焊 应道成形美观；对电流、电压的适应范围广，焊接条件

设定较容易’较适宜结构外露型构件的焊接。考虑到 焊条手工焊简便灵活，适应性强，将其作为辅助焊接

方法。

6焊接顺序

焊接顺序为分层分道焊接；对称焊接；两人同时

对面焊接；由中间向四边扩散焊接。同一根梁两端严

禁同时焊接，H型钢梁与柱连接的栓焊节点为先栓后 焊，先下翼缘后上翼缘。焊接顺序应与吊装顺序协调 一致，并考虑焊接本身的技术问题。为减小收缩变形 与应力，焊接顺序应均衡对称。在焊接厚钢板时，制 订了结构对称、节点对称、型材翼缘对称的施焊顺序， 减小了约束应力，既可避免因应力集中产生的焊接裂

均.1044.建筑技术第50卷第9期

纹，又可减少焊接变形。Q460GJC焊接前应进行坡口处理’用砂轮打磨， 清理水、氧化皮、锈、油污等，层间清理采用砂轮 打磨清除飞溅、焊渣，背面清理根部加厚6mm的 垫板。焊接方法采用GMAW-C02，焊丝牌号CHW- 60CS，直径 1.2 mm，保护气为 80%Ar+20%C02, 保护气流量20~25L/min,预热温度80尤，层间温度 80~200T：o

6.1钢管柱焊接顺序

钢管柱采取2人分段对称焊接方式，即先1，2同 时对称焊接步骤，再3, 4步骤同时对称焊接（图1 )。

4

3

图1钢管柱焊接顺序

圆管柱由下层往上层顺序焊接，考虑到焊缝横 向收缩和由重力引起沉降，标高误差有可能积累， 故安装焊接若干节柱后应视实际偏差情况及时要求 加工厂调整柱长，以保证安装精度达到设计和规范 要求。

两名焊工在起弧处应注意与对方的收弧衔接， 避免出现缺陷。焊最后一层盖面焊缝时应适当减小电 流，使外观成形良好。6.2幕墙柱和C型柱焊接顺序

幕墙柱和C型柱截面均为箱形，由2名焊工同 时等速施焊（图2 )，以控制施焊的层间温度和焊接 应力。

焊工2

焊工1

图2箱形截面柱焊接顺序

6.3钢托座焊接顺序

钢管柱的托座截面均为H形，施焊时先焊下翼 缘再焊上翼缘，最后焊接腹板。

两侧对称的2个托座应同时焊接，这样既可减

小焊接约束度，避免产生焊接裂纹，又可防止圆管柱偏斜。

6.4幕墙梁与幕墙柱的焊接顺序

幕墙梁和幕墙柱的截面均为箱形，为便于焊接并 保证焊接质量在上翼缘开封板，因此应先焊下翼缘， 焊完后再由2名焊工同时对称焊接两个腹板，焊完后 割除下翼缘和两个腹板的引弧板并打磨，24h后对下 翼缘和腹板进行探伤，确认合格后再安装上翼缘封 板，由1名焊工依次焊接上翼缘封板的两条平焊缝’ 最后由2名焊工对称焊接封板与腹板之间的两条横 焊缝。

6.5钢屋盖的焊接顺序

由于钢屋盖网架、桁架在楼地面小拼，分段拼 装，整体提升，大量焊接在楼地面完成。焊接前先用 临时支撑固定网架和桁架小拼单元，考虑焊接变形， 焊接顺序应尽量采用对称焊接，先焊焊接变形量大的 部位，焊接过程中应平衡加热量，减少焊接变形的

影响。

钢屋盖焊接的原则是统一对称，分块进行，自内 而外，隔块焊接单杆双焊、双杆单焊。钢屋盖拼装由 结构分块中心向四周对称扩散焊接，每个分区内再组 织双数焊工进行对称退步焊接，以减小焊接整体应力 水平（图3 ) 〇

图3钢屋盖焊接顺序

6.6钢浮岛梁焊接顺序

钢浮岛梁的截面均为H形，应先焊下翼缘再焊 上翼缘；应先栓后焊，以避免焊接收缩引起栓孔间位 移。梁柱节点两侧对称的两根梁端应同时与柱相焊， 以减小焊接约束度，避免产生焊接裂纹’并防止柱发 生偏斜。钢梁焊接时应先焊梁的一端，待焊缝冷却

至常温后再焊另一端，不得在同一根钢梁两端同时开 焊，两端的焊接顺序应相同。

参考文献

[1] 汪晓梅.谈钢结构工程现场焊接质量管理现代焊接，2012

(8):45-47.[2]

《建筑施工手册（第五版）》编委会.建筑施工手册（第五版[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

）