馬德志

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

國家標準GB50661《鋼結構焊接規(guī)范》的編制

馬德志

(中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088)

介紹了國家標準《鋼結構焊接規(guī)范》(GB 50661)的編制工作以及標準的主要內(nèi)容和特點，并與現(xiàn)行的《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)標準進行了對比。

鋼結構；焊接；標準；編制

0 前言

現(xiàn)行的《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)自頒布執(zhí)行五年以來，與《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2000)、《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)、《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ99-98)、《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》(JGJ17-91)等相關標準一起，為我國建筑鋼結構的制作和安裝施工起到了指導作用，對規(guī)范焊接工藝技術，保證鋼結構質(zhì)量和使用安全發(fā)揮了重要作用。該規(guī)程不僅在建筑鋼結構領域得到廣泛應用，在其他鋼結構領域如各種設備鋼構架、工業(yè)爐窯罐殼體、照明塔架、通廊、工業(yè)管道支架、廠區(qū)或城市過街橋等也都得到應用或借鑒。

但是現(xiàn)行的有關鋼結構焊接標準都是行業(yè)標準或企業(yè)標準，還沒有統(tǒng)一的國家標準。由于我國標準化工作是部門分管，條塊分割的管理體制，行業(yè)標準之間協(xié)調(diào)不夠，統(tǒng)一性差，特別是涉及跨行業(yè)、跨部門應用的共性技術，給標準的應用帶來了諸多不方便，制約了行業(yè)之間的相互交流，給使用造成不應該的混亂。又如標準內(nèi)容陳舊、滯后，新內(nèi)容新技術急待補充修訂等，都迫切需要制定統(tǒng)一的國家標準《鋼結構焊接規(guī)范》。如美國的《鋼結構焊接規(guī)范》(AWSD1.1)，該規(guī)范是美國鋼結構焊接的主導標準，引導了超過130個標準及規(guī)則、實踐介紹、指南或設計說明書等，由美國焊接協(xié)會(AWS)D1結構焊接委員會編制。日本、歐洲的鋼結構焊接相關標準也都統(tǒng)一在相同標準體系之中，適用于各行業(yè)(有特殊要求的如壓力容器和壓力管道除外)，在應用中可操作性強，國際交往交流更方便。

隨著經(jīng)濟全球化進程的加快，國際交往和標準的互認活動日益增多，標準的統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性將有利于我國標準在國際交往中地位的提高和加強。制定一本統(tǒng)一的、具有影響力的、覆蓋范圍最廣的國家標準《鋼結構焊接規(guī)范》，既是國內(nèi)鋼結構發(fā)展的需要，也是走出國門參與國際競爭的需要。

根據(jù)建設部標準定額司2007年7月10日下達的國家標準《鋼結構焊接規(guī)范》制訂任務書，由中冶集團建筑研究總院有限公司負責主編工作。計劃任務編號為2007-2-55。

1 標準編制的指導思想和基本原則

本標準編制工作總的指導思想是：以現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)為基礎，充分考慮現(xiàn)行的各行業(yè)相關標準，同時借鑒歐、美、日等先進國家的標準規(guī)定，并進行必要的試驗加以驗證，提高規(guī)程的先進性、可操作性和實用性，主要遵循和把握以下原則：

(1)認真貫徹執(zhí)行有關的國家法律、法規(guī)和方針、政策，做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理。

(2)嚴格執(zhí)行建設部關于工程建設標準編寫規(guī)定，保證規(guī)程的編寫水平。

(3)以《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)為基礎，充分考慮國內(nèi)各行業(yè)對鋼結構工程焊接的要求，確定本規(guī)范的適用范圍如下。

a.結構形式：建筑鋼結構、橋梁鋼結構(鐵路橋梁除外)、常壓容器、工業(yè)爐窯罐體。

b.荷載：靜荷載、動荷載。

c.材料：鋼材為厚度大于等于3 mm的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼、橋梁用鋼、耐候結構鋼、建筑節(jié)點鑄鋼、奧氏體不銹鋼。

d.焊接方法：焊條電弧焊、氣體保護焊、自保護焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及相應焊接方法的組合。

(4)注重與《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)、《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)、《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ99-98)、《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》(JGJ17-91)、《鋼制焊接常壓容器》(JB／T4735-97)、《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》(GB50236-1998)、《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)等相關標準相協(xié)調(diào)。

(5)為使重大技術問題獲得可靠的技術數(shù)據(jù)，在規(guī)程編制過程中要積極收集整理已有的試驗數(shù)據(jù)，并進行必要的擴充試驗和工程驗證，提高規(guī)程的先進性、可操作性和實用性。

2 標準編制組組成

為提高標準的適應性，本規(guī)范編制組囊括了包括冶金、建筑、市政、電力、水利、鐵路、機械等行業(yè)在內(nèi)的鋼結構相關制造施工企業(yè)、科研院所、設計院、監(jiān)理公司共計27家參編單位，能夠充分體現(xiàn)國內(nèi)鋼結構發(fā)展的現(xiàn)狀，反映鋼結構焊接行業(yè)的需求。

3 標準編制的技術內(nèi)容

3.1 標準包含內(nèi)容

本標準共包含十章內(nèi)容：總則、術語和符號、材料、焊接連接構造設計、焊接工藝評定、焊接工藝、焊接檢驗、焊接補強與加固、焊工技術資格認證。另外，還有四個附錄。

3.2 與《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)相比

新規(guī)范以《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)為基礎，根據(jù)規(guī)范編制原則和工作大綱，主要進行了以下幾項調(diào)整：

(1)擴大標準的適用范圍。本規(guī)范適用于工業(yè)與民用鋼結構工程中承受靜／動荷載、鋼材厚度大于等于3mm的結構焊接。適用的焊接方法包括焊條電弧焊、氣體保護電弧焊、自保護電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及其組合。雖然規(guī)范沒有規(guī)定適用的具體結構類型，一般桁架或網(wǎng)架(殼)結構、多層和高層梁-柱框架結構的工業(yè)與民用建筑鋼結構、公路橋梁鋼結構、電站電力塔架、非壓力容器罐體以及各種設備鋼構架、工業(yè)爐窯罐殼體、照明塔架、通廊、工業(yè)管道支架、人行過街天橋或城市鋼結構跨線橋等鋼結構的焊接均可依據(jù)或參考本規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

對于特殊技術要求領域的鋼結構，根據(jù)設計要求和專門標準的規(guī)定補充特殊規(guī)定后，仍可參照執(zhí)行。

本條所列的焊接方法包括了目前我國鋼結構制作、安裝中廣泛應用的全部焊接方法，充分反映了我國鋼結構的發(fā)展和焊接技術的進步。

(2)在章節(jié)上按照《工程建設標準編制指南》的規(guī)定增加了“第二章 術語和符號”以及英文目次和“引用標準名錄”等內(nèi)容。

(3)對鋼結構工程焊接難度等級劃分做了較大修改，并與企業(yè)資質(zhì)、人員資格、材料選擇、工藝控制、質(zhì)量檢驗等相結合，提出了一套較完整的根據(jù)不同工況條件控制焊接產(chǎn)品質(zhì)量的先進方法。

(4)為適應鋼結構發(fā)展要求，擴大了標準的鋼材適用范圍，除原行業(yè)標準規(guī)定的低碳鋼、低合金鋼外，增加Q420、Q460等超高強建筑鋼板的焊接技術規(guī)程以及高層建筑用鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼、鑄鋼、橋梁用鋼、耐候結構鋼等，新規(guī)范涉及到的鋼材標準包括《優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼》(GB／T 699)，《碳素結構鋼》(GB／T 700)，《橋梁用結構鋼》(GB／T 714)，《低合金高強度結構鋼》(GB／T 1591)，《耐候結構鋼》(GB／T 4171)，《焊接結構用碳素鋼鑄件》(GB／T 7659-1987)，《建筑結構用鋼板》(GB／T 19879)，《鑄鋼節(jié)點應用技術規(guī)程》(CECS 235)，以及日本、美國、歐洲相應的結構用鋼(為方便使用，在條文說明中對國外鋼材按照本規(guī)范規(guī)定進行了分類)，提高了規(guī)范的適用性、可操作性。

(5)在“第五章 焊接連接構造設計”對設計施工圖和制作詳圖的焊接技術要求給出了明確規(guī)定，有利于鋼結構焊接工程各方職責分明，避免由于遺漏而影響工程質(zhì)量。

(6)結合國內(nèi)鋼結構焊接的特點，參照《鋼結構設計規(guī)范》GB／T 50017，對鋼結構焊縫質(zhì)量等級的劃分原則作出了規(guī)定，增加了對鐵路、公路橋焊縫質(zhì)量等級的劃分要求。

(7)增加了承受動荷載鋼結構焊接的相應內(nèi)容和規(guī)定。

(8)對焊接工藝評定的一般規(guī)定和替代規(guī)則進行了相應調(diào)整，根據(jù)實際需要，增加了諸如栓釘焊接、陶瓷襯墊等方面的內(nèi)容。

(9)結合《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)的應用情況，取消了原規(guī)程中對角接及十字型焊接節(jié)點的彎曲試驗要求。對硬度試驗方法進行了補充及細化。

(10)借鑒歐美國家先進標準規(guī)定，結合國內(nèi)特點，增加焊接工藝免予評定的條文。

(11)借鑒歐美國家先進標準規(guī)定，結合國內(nèi)特點，對焊接工藝一章進行了相應的修改、補充、調(diào)整，將鋼結構焊接中每個工藝過程各成一節(jié)，分別規(guī)定，使標準更具條理性，使用時也大為方便。

(12)基于本規(guī)范編制過程中的大量試驗以及近年來國內(nèi)鋼結構焊接實踐，對鋼結構用鋼最低預熱溫度進行了較大調(diào)整，如表1所示。

調(diào)整后的規(guī)定不僅適用的鋼材種類大大增加，同時增加了標準的實用性和可參考性，而且常用碳鋼、低合金結構鋼如Q235、Q345等鋼的最低預熱溫度要求也大幅降低，有助于節(jié)約能源、提高效率。

表1 常用結構鋼材板厚δ與預熱溫度關系 ℃

(13)根據(jù)國內(nèi)鋼結構建設的實際情況，本規(guī)范適時提出了對鋼結構焊接自檢、監(jiān)檢的相應規(guī)定，并提出過程控制的內(nèi)容，不僅有助于規(guī)范鋼結構焊接檢測行業(yè)，明確鋼結構焊接參與各方的職責，同時更強調(diào)了過程檢驗的重要性。因為就焊接產(chǎn)品質(zhì)量控制而言，過程控制比焊后無損檢測顯得更為重要，特別是對高強鋼或特種鋼，產(chǎn)品制造過程中工藝參數(shù)對產(chǎn)品性能和質(zhì)量的影響更為直接，產(chǎn)生的不利后果更難于恢復，同時也是用常規(guī)無損檢測方法無法檢測到的，正確的過程檢驗程序和方法是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。

(14)根據(jù)鋼結構焊接的特點及國內(nèi)實際情況，對比國內(nèi)外十余部焊縫無損檢測標準，參照《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》(GB／T11345)，對超聲波檢測的檢驗作出了相應規(guī)定，本規(guī)范規(guī)定寬嚴適度，避免了原規(guī)程執(zhí)行GB／T11345標準時因控制過嚴而造成的不必要的返修，在不損害整體工程質(zhì)量的前提下，有利于提高效率、降低成本。

(15)參照《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212)，確定了承受疲勞荷載焊縫的外觀及內(nèi)部質(zhì)量的檢驗標準。

(16)為滿足工程建設標準化的相應規(guī)定，原“焊工考試”一章更名為“焊工技術資格認證”，強調(diào)本規(guī)范作為技術標準只對焊工的技術要求進行規(guī)定。本章根據(jù)近年鋼結構行業(yè)發(fā)展的最新動態(tài)，對原規(guī)程的內(nèi)容進行適當調(diào)整、補充，有助于使企業(yè)焊工滿足現(xiàn)代鋼結構焊接施工的實際技術要求，推動焊工技術培訓的全面開展。

3.3 工程驗證

為檢驗驗證本規(guī)范的先進性、科學性、適用性和可操作性，本規(guī)范在“中國國際貿(mào)易中心工程三期A階段工程”“重慶菜園壩長江大橋工程”等工程中進行了工程驗證工作，參照本規(guī)范的相關規(guī)定進行焊接工藝制定、評定，并進行質(zhì)量控制、檢測。實踐證明，本規(guī)范較原規(guī)程更具可操作性，同時各規(guī)定適度、合理，既可靠保障工程質(zhì)量，又符合國家節(jié)約降耗的大政方針，取得了很好的效果。

4 結論

(1)本標準編制組成員涵蓋了各行業(yè)鋼結構焊接相關單位，既有科研、設計單位，也有制作、施工、監(jiān)理單位，充分體現(xiàn)了標準編制的產(chǎn)學研相結合的基本原則，為該標準的執(zhí)行應用提供了保障，歷時兩年多完成的《鋼結構焊接規(guī)范》是一項集全體編制組和業(yè)內(nèi)眾多專家智慧的結晶，填補了國內(nèi)空白。此項規(guī)范的頒布執(zhí)行必將產(chǎn)生不可估量的社會和經(jīng)濟效益。

(2)本標準編制組通過大量試驗研究，并對近年來國內(nèi)鋼結構焊接實踐的技術、經(jīng)驗進行總結，同時借鑒歐、美、日國家鋼結構先進標準，在《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》(JGJ81-2002)的基礎上擴大標準適用范圍，調(diào)整、補充相應技術規(guī)定，使其更具先進性、科學性、適用性和可操作性。

(3)通過工程實際驗證，本標準在規(guī)范國內(nèi)鋼結構焊接技術、有效保障鋼結構焊接質(zhì)量上能夠起到積極作用，相信該標準頒布執(zhí)行后，必將對國內(nèi)鋼結構焊接行業(yè)產(chǎn)生深遠影響，同時作為唯一一本鋼結構焊接的國家標準，有利于各行業(yè)鋼結構焊接相關標準的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，不斷提高和加強我國鋼結構焊接標準在國際交往中的地位。

Authorization of the national standard GB 50661“Structure Welding Code-steel”

MA De-zhi
(Central Research Institute of Building and Construction Co.，Ltd.，MCC Group，Beijing 100088，China)

Introduces the establishment of the authorization of national standard GB 50661“Structure Welding Code-steel”，and code's detail and features，and compared with the Industry standard JGJ81-2002“Technical Specification for Welding of Steel Structure of Building”.

steel structure；welding；standard；establishment

TG457

C

1001-2303(2011)08-0004-04

2011-06-21

馬德志(1971—)，男，河北保定人，教授級高工，主要從事鋼結構焊接和無損檢測工作。