国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理

国家体育场(鸟巢)钢结构工程具有结构复杂、焊接节点多、板件厚度大、焊缝集中、焊接应力大等特点,全面质量管理成为其关键环节.以"三全、四个一切、五个管理要素"为核心的全面质量管理(即"三全"--全面的质量概念、全过程的质量管理、全员参加的质量管理;"四个一切"--一切为用户服务的观点、一切以预防为主的观点、一切以数据说话的观点、一切以PDCA循环办事的观点;"五个管理要素"--人、机、料、法、环)指导整个焊接工程的顺利进行.采用TQC的基本思想,以提高焊缝质量、保证厚板焊缝一次合格率100%为目标,运用系统管理的概念和方法,将国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程的各个阶段、各个环节、每个管理人员和焊工的质量管理职能和质量管理意识以及实际操作工序有机、合理地组织起来,形成一个有明确任务、职责、权限,而又互相协调、互相促进的整体,从而顺利完成国家体育场(鸟巢)钢结构的全部焊接工作.通过对国家体育场钢结构厚板现场焊接质量管理课题的研究和实施,解决了厚板现场焊接常见缺陷与管理因素的矛盾,形成了一整套厚板焊接施工工艺,保证了厚板焊接的一次合格率.     

国家体育场(鸟巢)工程钢结构焊接概述

"鸟巢"工程采用国产钢,全焊钢结构,构件截面均为箱形截面,其空间位置复杂,形体宏大、美观.介绍了鸟巢钢结构焊接中Q460E-Z35钢可焊性试验、焊工队伍组建、应力应变控制、焊接工艺评定、低温焊接等情况.重点描述了焊工队伍的选拔、管理和低温施焊技术的工艺规程,是建筑钢结构焊接的重要参考资料.     

钢结构工程冬季低温焊接技术

国家体育场(鸟巢)钢结构工程是奥运工程的突出代表,结构用钢总量约42 000 t,涉及6个高强钢钢种,且为全焊接结构,造型独特新颖,为双曲面马鞍型结构,应力应变控制复杂.在国家体育场钢结构施工中的一个突出难点就是实现结构的合拢和整体卸载,设计单位给定的合拢温度为14±4 ℃.根据历年气象资料和工期安排,对结构初始应力控制工程的有重要影响的合拢温度期在5～6月,也就是说占结构总量约1/2的桁架柱需在冬季施工,且多为厚板焊接.钢结构冬季焊接技术的成功实施保证了工程正常进行,确保了工程质量,总结国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程冬季焊接经验具有较大的参考应用价值.     

Q460E-Z35钢焊接性试验及工艺评定

国家体育场鸟巢钢结构工程采用了Q460E-Z35钢,是我国乃至世界的第一次大规模使用,因此新钢种焊接性试验研究的课题十分必要.详细介绍了钢材的复验;焊接材料选择原则;焊接冷裂纹敏感性试验;焊接冷裂纹插销试验;钢板热矫正试验;Q460E-Z35钢刚性对接接头焊接试验(采用SMAW、GMAW、FCAW-G焊接方法);Q460E Q345GJD、Q460E GS-20Mn5V异种钢刚性接头焊接试验;Q460E-Z35厚板焊接工艺评定等8项焊接系统工程.Q460E-Z35焊接性研究试验及工艺评定的成功,解决了国家体育场"鸟巢"钢结构焊接工程的难题,且为该材料焊接应用的发展作出了贡献.     

合龙技术在“鸟巢”主体钢结构的应用用研究

从确定主体钢结构的合龙温度入手,设计了合龙工艺,明确合龙技术要求.实践表明,国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程的成功合龙,不仅为大型的建筑钢结构焊接工程的合龙技术积累了丰富经验,也提供了合龙技术在“鸟巢”主体钢结构运用的一种科学分析方法,同时也为我国大型建筑钢结构合龙技术的焊接规程提供了有力的技术支持.     

攻克国家体育场钢结构低温焊接难关

较详细地阐述了国家体育场("鸟巢")钢结构焊接工程,以及攻克低温焊接难关的原因、过程及最终结果,本研究结果是目前关于建筑钢结构低温焊接有效的技术支持和参考资料。     

奥运(鸟巢)工程机器人自动焊探索

国家体育场主场馆(鸟巢)工程焊接工作量大、结构尺寸大、交货工期短,为此需采用新的焊接方法--自动或半自动焊技术,以提高焊接效率,保证焊接质量.分析了自动焊接技术的发展与状况,结合实际情况,选用北京石油化工学院生产的具有自主知识产权的GDC-1型焊接机器人,并进行了对接接头、T型接头自动横焊,对接接头、角接接头自动立辉、仰焊等工艺性试验.获得了较高的焊接质量,提高了焊接效率,促进了自动或半自焊技术在钢结构焊接中的应用.     

新技术在国内建筑钢结构焊接中的应用

通过典型工程介绍和数据统计,回顾了国内建筑钢结构的发展现状,并从焊接方法、设备、焊接技术和焊接检测等几个方面介绍了各项新技术在建筑钢结构焊接中的应用.在焊接技术中主要介绍了高强钢焊接技术、低温焊接技术、厚钢板焊接技术、铸钢及铸钢节点的焊接技术、组合楼板栓钉穿透焊技术等内容,在检测技术方面着重介绍了旋转磁场磁粉探伤技术、薄壁大曲率管节点相贯焊缝的超声波探伤技术、超声波相控阵和TOFD检测技术.     

海中钢结构焊接工程技术

杭州湾跨海大桥海中平台由观光平台和观光塔两部分组成,主体结构采用钢框架支撑结构体系。该工程钢结构要求焊接质量高、无应力腐蚀裂纹、控制焊接变形。焊接施工的难点在于焊接变形及残余应力的控制以及焊接质量要求高。在此介绍了该工程中焊接变形及应变控制的整体思想,根据现场情况确定平台、网架、观光塔的焊接原则;详细介绍了该工程中涉及到的圆管柱对接、H型钢梁对接焊缝、铸钢件与异种钢等焊接工艺。经工程实践证明,该技术方案在保证结构精度、强韧性的前提下,将结构的焊接应力降到最小,并对焊接残余应力均匀分布,有效地防止了应力腐蚀裂纹的产生。可以为建筑钢结构工程的焊接施工提供技术参考。     

国家体育场预埋件的焊接新工艺——埋弧螺柱焊

介绍了埋弧螺柱焊的特点、命名和升级换代产品--RSN(M)5-2500/3150埋弧螺柱焊机.用埋弧螺柱焊方法进行"T形焊"焊接的国家体育场(鸟巢)所需预埋件--φ20mm钢筋,其焊缝外观、焊接接头的力学性能均符合有关标准的规定;宏观金相和金相组织经检验均能达到预埋件对焊接的要求.埋弧螺柱焊进行的钢筋"T形焊",现已可焊曲32mm的钢筋,而且还能进行板条"T形焊",是一项值得推广的焊接新工艺.