高架鋼箱梁的焊接與焊后無損檢測的應(yīng)用

摘 要：該文根據(jù)自己本人在鋼結(jié)構(gòu)焊接方面的經(jīng)驗，結(jié)合超聲波無損檢測的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，主要闡述龍江路立交橋ES11#～ES18#閘道鋼橋的焊接工藝、廠內(nèi)制作、現(xiàn)場安裝及質(zhì)量控制進行了分析。

關(guān)鍵詞：焊接 無損檢測

中圖分類號：TG441.7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0116-01

鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，他與混凝土結(jié)構(gòu)相比具有跨度大、結(jié)構(gòu)造型多、工期短等優(yōu)點。例如北京的鳥巢機場航站樓、火車站雨篷等，在工業(yè)與民用建筑中有著不可替代的地位。在所有的鋼結(jié)構(gòu)中，焊接是不可避免的，關(guān)鍵部位的焊接尤為重要。工程質(zhì)量的優(yōu)劣往往取決于焊接質(zhì)量的合格與否。鋼結(jié)構(gòu)的無損檢測是合格鋼制品的中間環(huán)節(jié)，有益于工程質(zhì)量，也是一種最有效的質(zhì)量管理模式，同時是對基層工人的一種監(jiān)督。龍江路立交橋ES11#～ES18#閘道鋼橋總噸位2300 t，全長275 m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為12.75 m。結(jié)構(gòu)形式為：雙曲線連續(xù)箱型梁。通過雙坡鋼墊板、支座支撐在混凝土橋墩上，支座間設(shè)鋼擋塊固定。吊裝面標(biāo)高為：22.347～26.713 m，鋼箱梁本體高度1.82 m，寬12.31 m。

1 前期的工藝評定

前期的工藝評定非常重要，橋梁承受荷載中有動荷載、靜荷載，跨度大，所用鋼材不同于一般鋼材，根據(jù)不同板厚其可焊性、所用的焊材、工人的焊接水平、焊接方法、焊機參數(shù)的選擇等等均要通過工藝評定來確定。最優(yōu)的焊接工藝卡能作為該工程的指導(dǎo)性文件，對工人來說是一個標(biāo)準(zhǔn)參照物。根據(jù)規(guī)范與設(shè)計要求鋼橋倉隔板與底板、頂板的角焊縫為全熔透焊縫，工藝試板中有14 mm厚的角焊縫，超聲波檢測結(jié)果顯示：深度在13～14 min處有缺陷，水平距離已近底表面。施工單位提出疑義，認(rèn)為不是缺陷。我為了找到問題原因所在，對角縫進行了X射線檢測，并對焊縫進行了垂直線切割。隨后在光潔的焊縫斷面上進行了著色滲透檢測。結(jié)果很明顯在角焊縫根部位置存在紅色點狀缺陷，膠片也反映出有長條陰影在角縫的根部，且近底面，與超聲波顯示缺陷完全吻合。施工單位改進工藝后使角焊縫成為真正的全熔透焊縫。

2 廠內(nèi)制作及無損檢測

工廠制作分為：下料——邊緣加工——組裝——焊接——無損檢測——驗收合格后進入下道工序的組裝——焊接——無損檢測——油漆——半成品出廠。

下料時加放余量，保證成品總體尺寸符合圖紙要求；邊緣加工半自動火焰切割，以機械打磨為主；為了組裝，廠內(nèi)搭建了鋼胎架，組裝前必須熟悉圖紙和工藝，認(rèn)真核對零件編號、外形尺寸和坡口，確認(rèn)符合圖紙和工藝要求后方可組裝。

焊接嚴(yán)格按照工藝卡來，對焊條、焊劑按產(chǎn)品說明烘干使用，CO2氣體應(yīng)大于99.5%。焊接順序：原則上應(yīng)從中間向四周擴散；先豎后橫；對稱焊縫由兩個電焊工同時焊接；先焊受拉區(qū)，后焊受壓區(qū)。主體內(nèi)部構(gòu)件焊接主要包括橫隔板、縱向腹板、加強勁板的焊接，要求焊工進行對稱焊，原則上先焊豎角縫，后焊平角焊；先焊縱向焊縫，后焊橫向焊縫。腹板與頂?shù)装逡竺苜N，組裝焊接間隙不大于5 mm。

焊縫的無損檢測是工程質(zhì)量管理的有效方式，前面工藝評定提到焊工考試，經(jīng)考試合格的工人方能進入焊接隊伍，有效的提高一次合格率。高架工程的重要性，焊接的要求非常高，我方受委托參與全過程檢測。

鋼箱梁的無損檢測包括超聲波、射線、磁粉等，主要是以超聲波為主。超聲波探傷過程中注意：（1）儀器、探頭的效驗。（2）缺陷類型的判別。（3）缺陷位置、長度的判定。（4）非缺陷回波的判別。總之探傷過程中可能出現(xiàn)各種情況，需要我們探傷人員靈活應(yīng)用超聲波反射、折射、波型轉(zhuǎn)換理論，并計算相應(yīng)回波的聲程，來分析判斷示波屏上出現(xiàn)的各種缺陷與非缺陷回波，從而達到正確探傷的目的。

射線檢測：進行射線檢測前對受檢焊縫進行編號，并檢查焊縫的外觀質(zhì)量。在射線檢測時執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB3323-87，驗收等級為AB Ⅱ級。由于射線對人體健康會造成極大危害，應(yīng)錯開人流高峰，在專職安全監(jiān)督下進行，在檢測時檢測人員應(yīng)持證上崗，無論使用何種射線裝置應(yīng)具備必要的防護設(shè)施，盡量避免射線的直接或間接照射。

磁粉檢測：磁粉檢測的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為JB6061-92，Ⅱ級驗收。觸頭端應(yīng)保持干凈，觸頭與檢測表面接觸良好，避免產(chǎn)生電弧和局部過熱。檢測儀器手柄上有電源開關(guān)，平時斷開，只有按下電源開關(guān)時才能接通電源。觸頭未與被檢測面緊密接觸時不得通電，與被檢測面相接觸的觸頭需要移去時應(yīng)首先斷電。可借助于2～10倍的放大鏡把磁痕形象放大后進行觀察。

3 現(xiàn)場的焊接與安裝

總體分四部分控制。

3.1 施工測量控制

根據(jù)總包提供的立交控制網(wǎng)建立ES閘道控制網(wǎng)，檢測橋梁線行和支座位置、標(biāo)高，獲得實際坐標(biāo)與設(shè)計坐標(biāo)，進行比較，必要時進行修正。根據(jù)現(xiàn)場總拼裝好的箱梁位置建立相對測量控制網(wǎng)。檢測每孔拼裝箱梁的中心線、支座位置的相對關(guān)系及梁長尺寸。

3.2 拼接吊裝控制

確定吊裝順序，選用合適噸位的吊機，制定吊裝方案。鋼箱梁段運抵現(xiàn)場后，直接在地面胎架上就位調(diào)整，檢查無誤后進行焊接。拼接吊裝嚴(yán)格按吊裝方案進行安裝就位，合攏時采取自上向下垂直方法進檔，以防止梁體變形。吊裝控制的好壞直接關(guān)系到后道焊接工序，如接縫的錯口，縫口的大小等。

3.3 焊接控制（無損檢測）

合攏段的焊接接口在總胎架完成時，其斷口的梯段退位方向應(yīng)與對接接口反向（兩頭），其中一頭應(yīng)放調(diào)整余量，在合攏就位時可對其精確調(diào)整。焊接工藝與廠內(nèi)基本相同，但要多考慮外界的干擾因素。合攏口由兩組人員同時進行焊接。

3.4 安全控制

安全控制貫穿工程全過程，在吊裝現(xiàn)場設(shè)置專職安全員。拉醒目的安全警戒線，防止閑雜人員進入吊裝區(qū)間。及時糾正不安全行為。對于射線檢測來說，貼片在內(nèi)部，機器就位外部腳手架上，操作人員在保證無損檢測質(zhì)量的同時，應(yīng)保證安全第一。

4 結(jié)語

焊接、無損檢測貫穿了高架鋼箱梁的制作與安裝的全過程。我作為一名工程建設(shè)者，從中學(xué)到了很多，同時也為工程質(zhì)量提供了科學(xué)公正的依據(jù)。無損檢測的工作枯燥乏味，工作的環(huán)境差。作為服務(wù)行業(yè)，當(dāng)工人加班趕進度時，必須提供優(yōu)質(zhì)的檢測服務(wù)。苦歸苦，但看到常州的第一座高架橋梁，順利、按時、保質(zhì)安裝到到位，頗感欣慰。該工程在2008年被評為江蘇省建筑鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)工程（紫金杯）。

參考文獻

[1]王志生，李軍平.大型鋼箱梁有關(guān)設(shè)計及制造細(xì)節(jié)問題的探討[J].鋼結(jié)構(gòu)，2010（4）.

[2]寧立.斜拉橋扁平鋼箱梁空間有限元分析[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010（1）.