談鋼結構焊接施工質量控制

徐 海 林

(山西天巨重工機械有限公司，山西 晉城 048000)

·質量控制·

談鋼結構焊接施工質量控制

徐 海 林

(山西天巨重工機械有限公司，山西 晉城 048000)

從材料質量、施工工藝、施工管理等方面出發，分析了建筑鋼結構在焊接施工過程中應注意的操作要點，并提出了有效的焊接施工質量控制措施，以保證焊接施工質量，節約工期，降低成本。

鋼結構，焊接施工，質量控制，施工過程

鋼結構房屋，因其具有良好的抗震性、靈活可變的空間，以及材料的環保、節能、可持續循環利用等優良特性，近幾年，在我國的建筑應用上不斷涌現。國家重點項目，例如鳥巢體育場、水立方、歌劇院等全部采用鋼結構形式，大城市的高層建筑，大空間公共建筑，中小城市的多層建筑，低層建筑。我國的建筑鋼結構產業不斷發展壯大，鋼結構建筑與傳統建筑結構相比較，比例在不斷擴大，但還遠未達到美國、日本等發達國家水平，發展空間還很大。隨著我國鋼結構產業的不斷提高，國家也在近幾年相繼出臺了不少政策、法律、法規，國家標準也不斷更換出臺。但我國的鋼結構從業人員還是嚴重匱乏，缺口較大，尤其是技術及操作人員，技術水平還較低，給建筑鋼結構產業發展造成了嚴重阻力，質量難以保證，尤其是在焊接方面。為保證焊接質量，從影響質量的“人、機、料、法、環”五要素方面分析，在焊接施工過程中，應重點加強管理及控制。

1 焊接施工過程控制

1.1 母材準備要求

待焊接的母材材質，首先應符合技術文件圖紙的要求及國家現行相關標準的規定，并且材料入廠時，應隨車附有鋼廠出具的鋼材質量證明書，并蓋有鋼廠的紅色檢驗印章。對未附有質量保證書，或雖附有質量保證書，但其內容與實物不符的原材料應拒絕使用。質量保證書一般不得使用傳真件，如使用復印件，則復印件必須清晰、完整，并蓋有材料經銷商的“質量證明專用章”或經銷商的公章，且印章均為紅色原始印章，質量證明書的內容應符合GB/T 247和GB/T 2101規范的規定。

其次，母材上準備焊接的部位30 mm～50 mm范圍內應清理干凈，不得有影響焊接質量的缺陷，例如軋制氧化皮、水分、冰渣、泥土、銹皮、油漆、油脂、火焰切割渣、切割痕、剪切毛刺、裂紋、錯臺等。焊接坡口表面的加工質量應符合現行行業標準的有關規定。其中，坡口采用火焰熱切割加工時，熱切割紋的深度均不得大于0.3 mm，否則應進行修補。當坡口表面割痕深度較淺時，應采用機械加工或砂輪打磨完全清除，當割痕較深時，應先打磨清理干凈割痕表面，再采用與母材材質相適應的焊條補焊割痕處，最后再用機械加工或砂輪打磨方法與原坡口表面平齊。

焊接坡口表面母材上的原始軋制缺陷，應分缺陷不同類型及大小區別對待。當母材上缺陷為夾層時，且夾層缺陷長度超過規范規定，應采用測深儀或超聲波探傷方法確定其深度，較淺的用機械方法清除，較深的可用機械方法或碳弧氣刨方法清除后，焊接修補填滿。當母材上缺陷為裂紋時，因裂紋缺陷危害比較大，它會隨著時間、應力不同而延伸長大，必須將其完全清除掉。當裂紋長度不大于規范規定長度時，應采用機械加工、砂輪打磨或碳弧氣刨等方法完全清除，并利用無損檢測方法確定清除干凈程度，再用焊接方法修補平齊，否則應將該段板完全割掉廢棄。

1.2 焊材準備要求

焊接材料的材質，應符合設計圖紙的要求及國家現行相關標準的規定，并在焊材入廠時，應隨材料附有專業檢驗機構出具的材料質量證明文件，并蓋有檢測的紅色檢驗印章，質量證明書的內容應符合現行國家標準的規定，其中規格、數量、有效日期、檢驗項目等必須與實物相吻合，否則不得入廠使用。質量證明書一般不得使用傳真件，如使用復印件，則復印件必須清晰，內容完整，原始檢驗印章必須能完全呈現，并且復印件還必須加蓋焊材經銷商的“質量證明專用章”或經銷商的公章，此印章必須為紅色原始印章，不得與檢測機構印章相疊加。此外，焊接材料在使用前，焊接材料生產單位還應提供該焊材的化學成分及焊接工藝性能鑒定參數等資料，用以指導焊接廠家使用。

對于設計圖紙要求焊接材料在使用前必須做抽樣復驗的，或該批焊材質量證明資料內容不全的，或對該批焊材質量存有疑義的，或使用的該建筑結構安全等級為一級，焊縫質量等級為二級以上的，或該建筑結構安全等級為二級，焊接質量等級為一級的，或使用的該構件為A6級的吊車梁中的一級焊縫，或該建筑為大跨度結構(60 m以上)，設計要求焊縫質量等級為一級，都必須對該焊接材料進行見證取樣，抽樣復驗，且復驗結果應符合現行國家相關產品標準要求和設計圖紙要求。

焊接材料的倉儲管理應建立專用庫房，庫房內配有專用焊條烘干機、焊劑烘干機、焊條保溫桶、焊劑保溫桶，焊條、焊劑保溫桶應按焊條、焊劑的規格型號分別設置明顯標識，還應配有溫濕度計，堆放貨架，臺秤等。該焊材庫房應由專人負責管理，建立管理制度，規定焊材的出入庫、烘干、領用、回收等流程方法，并且每一環節都應有詳細的登記記錄。對于入庫記錄內容至少應包含材料名稱、規格型號、數量、日期；烘干記錄至少包含材料名稱、規格型號、數量、烘干溫度、烘干時間、保溫時間、日期；領用記錄至少包含工程項目名稱、材料名稱、規格型號、數量；回收記錄至少包含工程項目名稱、材料名稱、規格型號、數量等信息，且每一環節都應履行簽字手續。在焊材的存儲過程中，還應記錄庫房內的溫度、濕度，做到材料周轉領用，避免材料倉儲時間過長超過有效期。退庫焊條應采用專用顏色標示，以便新舊區分，重新烘干后應優先出庫領用。焊材的烘干溫度、保溫時間、存儲溫度、存儲濕度要求應按廠家提供的資料進行，當無資料時，可按規范GB 50661—2011要求進行烘干、保溫。

焊接材料在使用時應置于便攜式保溫桶中，按需領用，隨用隨取。保溫桶應接電源，溫度保持在規定范圍內，桶蓋封閉，從桶中取用時最多一次不超過5支，并且取用的5支應在4 h內用完，否則應進行退庫重新烘干。用于埋弧焊的焊劑及栓釘焊的瓷環，也應按廠家提供資料進行烘干處理，如廠家無資料可按規范規定要求進行烘干，已受潮或結塊的焊劑及其他雜質污染了的焊劑嚴禁使用，烘干后的焊劑及瓷環在大氣中放置時間也不應超過規范規定的時間要求，否則應重新進行退庫烘干。

1.3 焊接環境要求

焊接作業時，作業環境溫度一般不應低于0 ℃以下，相對濕度不應大于90%，焊條電弧焊時，最大風速不應超過8 m/s，氣體保護焊時，最大風速不應超過2 m/s。

當作業環境溫度在0 ℃以下，-10 ℃以上時，應對焊接接頭的母材進行預熱，保證母材兩倍板厚且不小于100 mm范圍內溫度不低于規范規定的最低預熱溫度，并且在施工過程中保持這一溫度不低于規范要求。在-10 ℃以下溫度焊接施工時，應先做該溫度下的焊接工藝評定，合格后再按評定的工藝進行施工，否則嚴禁施工。現場高空焊接作業應搭設穩固的操作平臺和防護棚。

1.4 焊接相關人員要求

在焊接施工過程中，與焊接相關的人員按性質不同主要有五類，其分別為焊接技術人員、焊接操作人員、焊接檢驗人員、無損檢驗人員及焊接熱處理人員。這五類人員在上崗前應具備與崗位相適應的工作實踐經驗和技術水平，接受過專門的崗位培訓，并取得相應崗位的上崗資格證書。對技術人員還應取得相應的技術職稱，對焊接及無損檢驗人員還應取得國家承認的專業機構頒發的資格證書。此外，各崗位上崗人員身體素質應適合本崗位的作業特點和環境要求，例如眼睛高度近視的人員不應從事焊接操作、檢驗測量、變形校正崗位，色盲人員不應從事熱處理、校正工作。對不接受公司組織紀律和管理制度約束，勞動態度差、注意力不集中、情緒差、責任心不強的人員應避免從事上崗作業，以免質量和安全事故的發生。

1.5 焊接技術要求

焊接作業施工前，應由焊接技術人員負責編制詳細的焊接施工作業指導書或焊接工藝規范(WPS)，用于指導焊接施工。

焊接作業指導書的內容應符合現行GB 50755—2012鋼結構工程施工規范和GB 50661—2011鋼結構焊接規范的規定要求。焊接作業文件編制時的工藝參數，應依據合格的焊接工藝評定報告結果(PQR)或現行規范規定的免除工藝評定條件的數據編制，嚴禁無依據或參考不合格的，無可靠來源的數據編制。

1.6 焊接設備及輔助設備要求

焊接設備及輔助工具主要指用于焊接作業的焊機、焊鉗、焊槍及焊接電纜等，以及用于保證焊件尺寸，防止焊接變形的焊接夾具、千斤頂、變位機、翻轉機、回轉臺等輔助設備。

焊接設備及輔助設備應完好，工作正常，設備上的電器儀表(電壓表、電流表、速度表、氣體流量表)應定期進行標校，并在標校合格范圍內使用。設備應經常檢查、保養、維修，操作時不準超載運行，避免負荷過大使設備損傷，還應進行日常點檢和定期保養檢查，操作時不準帶“病”工作，不準違章運行。在施工過程中，應加強設備的維護，特別是加強對關鍵質量特性有影響的設備的維護保養，以保持其性能參數的正確性，確保其工作能力。

2 焊接質量的控制

2.1 焊接作業相關人員控制

在焊接施工過程中，影響質量的主要因素是人，因此施工前對相關人員的職責應明確分工，嚴格執行。對負責焊接作業的技術、操作、檢驗人員在上崗前應對其具備的能力進行考核確認，保證其具備的能力與崗位資格要求相適應，對能力不符合要求者，應進行相關培訓并考核，嚴禁不合格人員上崗。

對焊接操作人員和無損檢驗人員應取得國家專業機構頒發的上崗資格證書，并在有效期內，按考核合格項目及權限從事相應焊接及無損檢測或審核工作，嚴禁超越資格證書規定的范圍作業，嚴禁無證上崗作業。為了進一步實現工序質量的合格和穩定，應對相關作業人員上崗前作必要的相關知識培訓，包括技能培訓、工程規范、作業指導、工藝要求等的了解及工序自主檢查的方法和要求。只有這些工作規定及培訓實施后，才能確保焊接工序質量，提高一次合格率，降低工序成本。

此外對直接從事焊接作業的持證焊工，應進行嚴格管理，只容許其擔任考試合格項目規定范圍內的焊接工作，整理其實際生產施焊記錄，統計焊接質量檢驗結果，登記焊接質量事故，建立焊工業績檔案。對中斷焊接工作6個月以上者，則取消其施焊資格，如還想從事焊接工作，則需重新參加技能考試，合格后方能上崗。有效持證焊工在施工期內，如果因操作失誤或技能不熟練，導致所焊產品割除重焊或焊件報廢處理，或經常或連續出現焊接質量事故，或所焊產品焊縫連續3個月射線檢測或超聲波檢測的一次合格率在85%以下者，該焊工相應項目的合格資格證即被取消，需重新參加技能培訓考試。

2.2 焊接檢驗控制

焊縫施工質量的保證，不但要焊后進行檢查驗收，還應在焊接施工前及焊接施工過程中進行檢驗，實現全過程控制。一般焊接檢驗的程序包括焊前檢驗、焊中檢驗和焊后檢驗三個檢驗段。在各個檢驗段中，檢驗工作的內容應符合現行GB 50755—2012鋼結構工程施工規范和GB 50661—2011鋼結構焊接規范及GB 50205—2001 鋼結構工程施工質量驗收規范的相關規定要求。

焊接質量檢驗按實施方的不同可分為，制作者的自檢(第一方檢驗)，下道工序接受方的復檢(第二方檢驗)，專職檢驗員的檢驗(第三方檢驗)。三方檢驗協同作業，層層把關，篩查漏洞，避免不合格。在不同檢驗段的實施過程中，應及時做好檢驗記錄，記錄數據真實、內容全面，并由操作人員和檢驗人員雙方簽字認可檢驗結果。在完成施工單位的自主檢驗內容外，為進一步保證產品質量，客觀地評價產品質量，預防質量缺陷，可邀請訂貨方(業主)或業主委托的監理工程師、政府部門的質監站對產品質量進行驗證檢查、試驗。

3 結語

鋼結構焊接工序，是整個鋼結構建筑施工項目中的核心內容之一。在施工全過程控制中，要做好焊接施工前、施工中及施工后的檢查驗收工作，除嚴格遵照規范和操作程序施工外，同時還要重視關鍵節點處各工序質量的檢查驗收。在焊接施工過程中，只有實行全過程的監測管理，才能保證每一道焊縫的施工質量，才能最終搞好整個工程質量。

[1] GB 50755—2012，鋼結構工程施工規范[S].

[2] GB 50661—2011，鋼結構焊接規范[S].

[3] GB 50205—2001，鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

Discussion on construction quality control of steel structure welding

Xu Hailin

(ShanxiTianjuHeavyIndustryMachineryLimitedCompany,Jincheng048000,China)

From materials quality, construction technology, construction management and other aspects, this paper analyzed the operating key points should be paid attention to the construction steel structure in welding construction process, and put forward effective quality control measures of welding construction, to ensure the welding construction quality, saved time, reduced costs.

steel structure, welding construction, quality control, construction process

2015-02-10

徐海林(1962- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0210-03

TU712.3

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