李翠光,王 棟,朱克進
(江蘇滬寧鋼機股份有限公司,江蘇 宜興 214231)
昆明新機場位于昆明市官渡區大板橋鎮,建成后在云南省和整個西南地區是最大的樞紐機場之一,也是國家十一五期間批準的唯一國家特大型機場,屬于國家重點工程。
機場航站樓屋蓋為雙曲面外形,南北方向長約850 m,東西方向寬約1 120 m,主樓地下一層,地上三層,航站樓建筑面積約36萬m2,為重要公共建筑。昆明新機場彩帶結構是本工程的特色,共7榀,寓意七彩云南,包括5榀垂直于地面的平面彩帶、兩榀與地面傾斜的彩帶相交形成的空間彩帶。整體效果如圖1所示。

圖1 昆明新機場整體效果
為確保工程質量一次性驗收達到招標文件要求的合格標準,并確保鋼結構金獎、力爭國家優質工程魯班獎,通過建立完善的質量保證和焊接技術管理體系,采取嚴格有效的質量控制手段,使本工程的焊接質量全方位、全過程受控。根據工程的焊接難點制定相應的焊接技術,并將兩者結合以達到預定的工程規劃質量。
成立以項目經理為首的質量保證組織機構,定期開展質量統計分析,掌握工程質量動態,全面控制各分部分項工程質量。樹立全員質量意識,貫徹“誰管生產,誰管理質量;誰施工,誰負責質量;誰操作,誰保證質量”的原則,實行工程質量崗位責任制,并采用經濟手段來輔助質量崗位責任制的落實。
2.2.1 建立組織機構及各職能部門的主要職責
根據昆明新機場航站樓鋼結構工程構件加工制作特點的要求,在總結之前承制重大工程組織機構設置的基礎上,建立了完善、有效的焊接組織機構并明確各職能部門,職能部門主要有:技術部、物資部、質檢部、施工班組等。
2.2.2 控制焊材的質量,保證焊接源頭的質量
焊接材料的質量是保證焊接質量的先決條件之一。焊接材料的管理從兩方面進行,包括選擇信譽好的廠家及貫徹合格焊材的管理制度。
2.2.3 焊接工藝評定及焊接工藝規程
焊接工藝評定是焊接技術管理中一項非常重要的工作,它是作為焊工培訓、資格取證考試以及工程產品施焊的先決條件。根據工程施工圖中的材料牌號及規格、焊縫位置、接頭形式、技術要求等信息,按照標準JGJ81-2002、設計圖紙及合同的要求,先擬定出焊接工藝評定計劃書。按照工程進度需求先后,逐項地實施工藝評定試件的施焊、檢驗,以測定焊接試件是否具備所要求的性能,同時以文件的形式明確和固化各項工藝參數,作為本工程實施焊接施工的依據和控制焊接質量的指導性文件。
2.2.4 焊接資格取證及資格管理
按照JGJ81-2002《建筑鋼結構焊接規程》第八章“焊工考試”的規定,對焊工進行取證與復核。從焊工資格授予之日起開始對其進行資格跟蹤管理,并依據“焊工連續操作記錄表”對每一名焊工的每一項資格實施動態跟蹤管理,確保每一名焊工的每一項焊接資格的有效性。
為確保本工程焊接施工質量的一次合格率,應根據焊工的技能情況和工程需要,對投入本工程的焊工中部分人員進行工程附加考試的抽考,抽考的項目要依據工程實際進行。
2.2.5 焊接質量控制管理
(1)焊前控制。
在焊接之前檢查焊接準備工作落實的情況,及前道工序的完成情況。是否有什么會影響焊接質量。
(2)焊接過程控制。
班組應按焊工的資質分配工作,質檢員在焊接過程中對焊接操作人員的焊接質量和焊接工藝規程的落實情況進行檢查,及時發現問題并解決問題。
(3)焊接不符合項的控制。
對于外觀不合格的焊縫,應及時進行修磨。對于無損檢測不合格的焊縫,同一部位焊縫只能返修兩次,兩次返修后仍不合格的部位應重新制訂返修方案,經工程技術負責人審批并報監理工程師后方可執行。
典型構件如圖2~圖5所示。

圖2 一字形彎扭箱形構件

圖3 X型彎扭箱形節點

圖4 拱底支座彎扭節點
針對昆明新機場航站樓鋼結構工程焊接工作的技術難點,江蘇滬寧鋼機股份有限公司采取了針對性的方案措施,高效的同時保證了高的焊接質量。
(1)工程拱底支座和交叉支座節點板板厚大,內部勁板、縱橫向隔板多且大部分是全熔透焊縫。因拱底支座和交叉支座內部操作空間窄小,如何高效高質地完成拱底支座和交叉支座的焊接是一個焊接難點,如圖6、圖7所示。

圖5 交叉支座彎扭節點

圖7 拱底支座內部透視圖

圖6 交叉支座內部透視圖
對于上述焊接難點,滬寧鋼機股份有限公司有效利用結構特點,根據縱橫隔板的布置要求,先進行平面分段組裝法組裝焊接,做成平面分段或小箱體分段,然后進行整體組裝,以減小箱體內的焊接工作量。通過設置必要的焊接工藝孔,使箱體內一些不易焊接的地方有焊接需要的空間和角度,對局部無法焊接的死角,采用電渣焊接的方法進行焊接。
(2)工程一字形彎扭箱形彩帶因其特殊的形狀,導致其內部的加勁肋和橫向加勁板的焊接操作高度空間窄小。一字形彎扭箱形彩帶的截面翼緣寬度較寬,高度較小,箱體內有縱橫隔板和大量加勁板,造成焊接空間較小且橫隔板焊接困難。因本工程的一字形彎扭箱體不同于常規的箱體(其內部加勁板角度一致),一字形彎扭箱體腹板的電渣焊如何焊接、如何保證,是一個焊接難點。如圖8所示。

圖8 一字形彎扭箱形彩帶
針對上述焊接難點,采用新的組焊順序來解決內部加勁肋和橫隔板焊接困難的問題,具體的組焊順序如圖9所示。
上述組焊順序與常規的組焊順序不同,其更有利于本工程箱體內部結構的焊接,有利于保證內部焊接質量。對于一字形彎扭箱形彩帶腹板電渣焊如何焊接和如何保證,經討論,決定利用彎扭構件專用胎架對彎扭構件進行角度方面的調節,使得待焊電渣焊槽垂直于地面。通過實踐證實了該方法完全滿足本工程一字形彎扭箱形彩帶腹板電渣焊焊接的要求。

圖9 組焊順序
昆明新機場航站樓鋼結構工程在總結公司之前承制的大型工程的基礎上,進一步完善了工程項目的質量保證體系、焊接技術管理體系以及焊接質量控制體系建設與質量控制措施,有力地確保了焊接質量的全過程受控,確保昆明新機場航站樓鋼結構工程質量完全滿足設計要求。
在建立及執行質保體系的基礎上,分析工程的焊接難點,并對焊接難點一一做出針對性的解決方案,在保證工程按期、高質完成方面起到了良好的作用。