大跨度鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制

周嘉賓

摘要：大跨度鋼屋架在近幾年大跨度工業(yè)廠房中得到迅速的推廣運(yùn)用，因?yàn)槠渚邆涓邚?qiáng)度和輕結(jié)構(gòu)、安裝簡(jiǎn)便、工期短、抗震性能好、可拆卸以及運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。鋼屋架的焊接是其制作過(guò)程中的重要工序，焊接質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)鋼屋架的外觀和整體質(zhì)量。本文結(jié)合津保鐵路引入天津西站動(dòng)車所十線檢查庫(kù)大跨度鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的管理和研究，就在鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)制作過(guò)程中，對(duì)焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際的工程情況進(jìn)行控制程序的合理制定。焊接作業(yè)人員的施工技能尤為重要，焊接工程開(kāi)工前，對(duì)作業(yè)人員焊接技能培訓(xùn)和考核工作必不可少。焊接作業(yè)前，根據(jù)工程實(shí)際情況制定相應(yīng)的焊接專項(xiàng)施工方案，對(duì)管理和作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。在焊接過(guò)程中，要根據(jù)相關(guān)的焊接材料選擇合適的焊接實(shí)施工藝程序。對(duì)焊接部位的相對(duì)位置尺寸要進(jìn)行嚴(yán)格控制，

關(guān)鍵詞：大跨度鋼屋架；焊接質(zhì)量；控制措施

一、工程概況

動(dòng)車所十線檢修庫(kù)位于動(dòng)車運(yùn)用所站場(chǎng)內(nèi)，總建筑面積為49202㎡，檢查庫(kù)為一三跨預(yù)制混凝土排架柱+梯形鋼屋架結(jié)構(gòu)型式，鋼屋架跨度分別為33m、33m、17.7m。本工程鋼材均采用Q235B材質(zhì)，主結(jié)構(gòu)為型鋼桁架，桁架之間通過(guò)圓管、型鋼連接。次結(jié)構(gòu)為檁條及天窗。本工程鋼結(jié)構(gòu)總重達(dá)3571噸，鋼屋架焊接工程量大，工期十分緊張，鋼屋架焊縫質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)，超聲波探傷比例100%，對(duì)焊接質(zhì)量要求極高。

十線檢查庫(kù)鋼屋架照片

二、鋼屋架制作中的控制要點(diǎn)

大跨度鋼屋架的現(xiàn)場(chǎng)制作安裝過(guò)程中，有大約80%以上的工作量是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接制作，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作僅僅20%左右，但是當(dāng)前很多的施工企業(yè)都把大跨度鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作，看做工程質(zhì)量和安全的重點(diǎn)，而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作的關(guān)注度不夠。這樣一來(lái)，由于鋼屋架幾乎都是采用的焊接結(jié)構(gòu)，等到發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的時(shí)候，已經(jīng)來(lái)不及進(jìn)行完善修改。即使有時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)返工，調(diào)整后的大跨度鋼屋架的整體質(zhì)量也難以保證。因此，鋼屋架的現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制是該工程施工的要點(diǎn)。

三、鋼屋架焊接質(zhì)量問(wèn)題注意事項(xiàng)

在工程施工過(guò)程中，保證鋼屋架的焊接控制質(zhì)量的前提是對(duì)其該要注意的問(wèn)題進(jìn)行解決完善。筆者根據(jù)對(duì)十線檢查庫(kù)鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程的管理經(jīng)驗(yàn)，總計(jì)整理出一下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

3.1在焊接過(guò)程中，要根據(jù)相關(guān)的焊接材料選擇合適的焊接實(shí)施工藝程序。選擇合適的焊接工藝，以避免焊接裂縫的產(chǎn)生。焊接的焊縫接頭應(yīng)該焊搭10-15毫米，在焊接中避免用大電流，不能出現(xiàn)敲擊或者搬動(dòng)焊件的情況，也不能突然熄火。

3.2在焊接過(guò)程中，焊接施工區(qū)必須保持干凈，焊接速度不能過(guò)快，電流要保持適中，保證熔池的氣體全部逸出，焊條的烘焙要按照規(guī)定的溫度和時(shí)間進(jìn)行。

3.3對(duì)焊接部位的相對(duì)位置尺寸要進(jìn)行嚴(yán)格控制，在焊接過(guò)程中，要按照規(guī)定的工藝參數(shù)，對(duì)焊縫的長(zhǎng)寬厚度的不足、彎折或者中心線偏移等提供參考參數(shù)，進(jìn)行嚴(yán)格焊接。

3.4對(duì)于需要進(jìn)行多層施焊的焊接工程，在操作中應(yīng)該對(duì)焊條進(jìn)行正確操作，將每一層的焊渣清除干凈，同時(shí)在進(jìn)行堿性焊條操作時(shí)，要注意熔渣流動(dòng)方向，將熔渣留在后面。

四、鋼屋架現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制措施

4.1鋼屋架的現(xiàn)場(chǎng)焊接控制首先在工程的準(zhǔn)備階段，在對(duì)焊接工序的編制過(guò)程中，要根據(jù)焊接規(guī)范，以及結(jié)合本工程的資源情況，對(duì)鋼屋架結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范進(jìn)行評(píng)定，焊接工藝的評(píng)定要從理論和實(shí)踐，并以滿足圖紙以及規(guī)則為前提，進(jìn)行指導(dǎo)施工。焊接工藝評(píng)定的實(shí)施，要嚴(yán)格按照主要的控制工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)施，其控制工藝參數(shù)主要有實(shí)施的材料標(biāo)準(zhǔn)，焊接方法，焊接電流、電壓，焊接速度，焊接層清理方法等等。

4.2焊接過(guò)程中，對(duì)焊接環(huán)境的要求、材料以及主要的機(jī)具管理以及焊接過(guò)程的檢驗(yàn)控制等都是由相關(guān)的規(guī)范要求的。

4.2.1為了提高鋼屋架焊接的工作效率，在進(jìn)行焊接之前要對(duì)冬季施工中的桿件收縮，以及桿件復(fù)制時(shí)的偏差，通過(guò)圖紙、焊接工藝中構(gòu)件的預(yù)起拱、收縮以及膨脹系數(shù)，對(duì)構(gòu)件的下料長(zhǎng)度確定為1-2毫米，來(lái)對(duì)其偏差進(jìn)行預(yù)防，并使焊縫的搭接長(zhǎng)度得到保證。

4.2.2對(duì)焊接環(huán)境的要求，主要是針對(duì)在焊接過(guò)程中，其溫度低于0攝氏度時(shí)，以常溫焊接的規(guī)定為前提，對(duì)焊接工業(yè)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整，使焊縫緩慢冷卻，在焊接后的接頭，在沒(méi)冷卻的情況下，不能與冰雪之類的接觸；另外在焊接環(huán)境的風(fēng)力在4級(jí)以上時(shí)，要采取相關(guān)的擋風(fēng)措施。

4.2.3要對(duì)焊接施工中的焊接材料以及相關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的管理，比如要按照電焊條的牌號(hào)的設(shè)計(jì)要求，對(duì)焊接的焊材要選擇滿足焊接工藝評(píng)定的，而且要有質(zhì)量證明書(shū)。在進(jìn)行焊接操作之前要對(duì)焊條進(jìn)行烘焙，發(fā)下有焊芯生銹，或者藥皮脫落的焊條，一律不準(zhǔn)采用，另外，還要對(duì)點(diǎn)焊機(jī)，焊鉗，焊條保溫桶以及焊把線等主要的焊接機(jī)具進(jìn)行檢查。

4.2.4在焊接過(guò)程中的檢驗(yàn)控制是整個(gè)鋼屋架焊接工程的最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)為了充分保證鋼屋架的焊接質(zhì)量，要對(duì)焊縫外觀進(jìn)行檢查，焊縫外觀如果出現(xiàn)焊縫截面以及焊腳不規(guī)則，一階焊縫的連接點(diǎn)和弧坑處理不當(dāng)?shù)那闆r，要采取相關(guān)措施，使其外形成型均勻良好，使焊道與焊道、以及焊道與基本金屬間的過(guò)渡平滑，將焊渣和飛濺物都清除干凈。在這個(gè)工序中，要對(duì)其進(jìn)行自檢，專檢以及互檢，其中任何一道裂縫中存在的內(nèi)部或者外部的缺陷，都會(huì)影響到整個(gè)鋼屋架的質(zhì)量，留下嚴(yán)重的安全隱患。

4.3鋼屋架的成品保護(hù)工作，是保證所有操作工程的重點(diǎn)。為了防止構(gòu)件尺寸造成偏差，要將構(gòu)件校正好之后才能進(jìn)行焊接，在焊接過(guò)程中不能對(duì)卡具以及鐵墊進(jìn)行隨意的搬動(dòng)，在低溫情況下的焊接不能馬上進(jìn)行渣滓處理，要等焊縫降溫后才能進(jìn)行；焊接后不能在剛焊接完的鋼材上澆水、不能對(duì)焊接接頭進(jìn)行敲砸、也不能在焊縫外的母材上隨意的引弧。

4.4根據(jù)鋼屋架焊接工程的驗(yàn)收要求，合理安排施焊工序?qū)σ装l(fā)生質(zhì)量隱患的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，像鋼屋架的上下弦接頭處，就要先進(jìn)行焊接。為了達(dá)到熱量輸入得到控制的目的，要對(duì)電流以及焊接裂縫的速度、焊接工藝參數(shù)進(jìn)行控制，讓焊道截面上下的寬度和深度比值符合工藝要求。采用夾具和卡具等裝置，將小型組合以及零部件進(jìn)行變形量控制的固定點(diǎn)焊。對(duì)弧坑和氣孔以及焊瘤、咬邊等焊縫表面的缺陷進(jìn)行處理；另外還要對(duì)焊縫的寬度，焊腳的尺寸等進(jìn)行尺寸偏差的測(cè)量。

五、焊接人員對(duì)焊接質(zhì)量控制的影響

由于鋼屋架焊接是一項(xiàng)對(duì)專業(yè)性技術(shù)要求較高，以及技能操作要求較高的工作，所以鋼屋架的焊接質(zhì)量控制的關(guān)鍵還是在于其施工人員具備專業(yè)的焊接技術(shù)管理以及專業(yè)的焊接操作技術(shù)。在焊接過(guò)程中，要求焊接結(jié)束人員根據(jù)焊接技術(shù)規(guī)范要求，并結(jié)合該工程的焊接質(zhì)量評(píng)定以及焊接質(zhì)量技能要求，制定出滿足工程質(zhì)量評(píng)定要求的，一套優(yōu)化焊接工業(yè)的先進(jìn)的焊接技術(shù)管理方案。為此，焊接技術(shù)人員就需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技能操作考試、完成焊前模擬練習(xí)、焊接試件檢驗(yàn)合格以及掌握整個(gè)焊接工藝制作過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括掌握焊接工藝，對(duì)結(jié)構(gòu)受力以及質(zhì)量管理和各類評(píng)定、安裝節(jié)點(diǎn)等有一定的掌握，并掌握金屬母材和焊接材料的性能，以及掌握檢驗(yàn)檢測(cè)方法，才能承擔(dān)起鋼屋架焊接的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐵銳，杜鳳萍.淺談大跨度鋼屋架制作過(guò)程中焊接的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].民營(yíng)科技，2013，（8）：184.

[2]李雙軍.淺談成都動(dòng)車運(yùn)用所檢查庫(kù)大跨度鋼屋架吊裝施工技術(shù)[J].21世紀(jì)建筑材料，2010，（6）：62-65.

[3]趙丙輝.2×660 MW超超臨界機(jī)組主廠房鋼屋架施工工藝[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2008，（9）：26-28.

[4]李欽，薛瀚屏，魏秀本等.中共中央黨校綜合教學(xué)樓鋼結(jié)構(gòu)施工[J].施工技術(shù)，2001，30（11）：29-30.

[5]趙群，劉鍵，陳金科等.應(yīng)用激光掃描法對(duì)國(guó)家體育館大跨度鋼屋架滑移過(guò)程變形監(jiān)測(cè)與分析[J].測(cè)繪科學(xué)，2007，32（3）：110-111，77.

[6]沈錦添.大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋架整體提升支架選型的研究與應(yīng)用[J].建筑施工，2014，（6）：692-694.