王恒威
(中鐵七局集團第一工程有限公司)
淺論站臺雨棚鋼結構工程焊接施工技術
王恒威
(中鐵七局集團第一工程有限公司)
隨著我國科學技術的進步、經濟的快速發展以及人們對服務水平的不斷提高,交通基礎設施建設成為城市建設發展的關鍵環節。車站代表著一個城市對外的窗口,車站站臺的建設在基礎設施建設中顯得尤為重要。鋼結構具有結構穩定、強度高、抗震性能好、工期短效率高、自重較輕以及選材方便的優點,在單體建筑和混合結構中都被廣泛應用。目前車站站臺雨棚隨著鋼建材的大力推廣也開始采用鋼結構,不僅使站臺變得更加新穎別致有特色,同時還縮短了雨棚的建設周期,更是減少了建造站臺雨棚的成本。因此。本文就鋼結構的特點以及站臺雨棚施工過程中焊接施工技術的要點進行探究。
站臺雨棚;鋼結構;焊接施工技術
伴隨著我國交通特別是城市交通的發展,鐵路是我國經濟發展的動脈,其重要使命是聯系城鄉、輸送物流與客流。車站站臺作為鐵路運輸的驛站,不僅肩負著往來車站發站和停站的工作任務,而且還擔負著貨物與乘客的運輸,因此站臺雨棚在交通建設中的作用具有重大意義。城市交通干擾因素比較多,流量非常大,因襲站臺雨棚鋼構件結構復雜、跨度大,其鋼結構工程在現場進行焊接工作時,主要是對鋼柱和鋼梁采用鋼柱對接和鋼梁對接的方式進行焊接等。
鋼結構站臺雨棚的優點:①采用鋼結構,以工字鋼梁和無縫鋼管立柱的結構形式,使得建筑造型美觀大方,整體結構受力更加的均勻合理。②由于鋼構件通過在車間內就可以進行相關的拼焊和截取,只需要定位焊接就可以快速的完成結構工程,極大地降低施工現場的工作量。③鋼結構構件的形狀和質量具高的可控性,可以采取二級吊裝的方式,既安全可靠,又不妨礙車站的正常使用,極大程度的減少了作業成本。
全面解讀鋼結構的施工圖紙,對于事故的發生要有預見性,在事情發生前發現問題隱患,及時與建設部門溝通,建設部門經過圖紙審查,得到其明確的進一步的操作指示,或者是按照補充后的圖紙再對鋼結構工程進行工藝路線和加工工序的設定。規算各種型號材料的使用量,計算出材料的導購計劃和必須到達施工現場的期限,保證整體工程的能夠有計劃的順利進行,避免工序的反復和材料使用的重復浪費。
根據材質和板材的厚度選取鋼結構的焊接工藝,特別是屈服強度為420MPa的高強度鋼,就要根據其接頭的形式來確定焊接工藝。原材料經過反復檢查合格之后,才可以制作焊接接頭再進行檢測。專業檢測機構檢測的內容包括沖擊荷載、機械性能和彎曲變形等試驗,這些試驗都達到標準之后才能進行整個施工現場全部數量的焊接施工。對于沒有達到要求的參數,進行反復的調整,指導滿足設計的要求。
2.1現場焊接工作
2.1.1確定焊接形式與設備
根據鋼結構的接頭形式和強度的焊接特點,選擇焊接方式方法,并根據板材的厚度確定焊前預熱和焊后加熱的方式,控制測溫,保證焊接的質量。在焊接的過程中,要對結構水平度、垂直度、標高進行監控。一旦發現焊接過程中有異常情況發生應立即暫定焊接,采用加熱校正和改變焊接順序等措施來進行特殊處理。將這一個區域的主次構件焊接完成之后再進行下一個區域的焊接。構件經過焊接會發生一定的收縮現象,焊接完成后測量構件的收縮數據,并與模擬計算的結構進行比較核對,分析出現差異可能的原因。特別要注意現場焊接設備的安全防護工作,電線不可以任意亂放,電焊機一次線的接機出應該有保護罩進行保護,露天放置的設備要有防雨裝置。手把線要絕緣不可以亂拉,不能夠隨意拖地、不可以有跑電等現象的發生。
2.1.2焊接預熱
根據焊接條件的不同,焊接預熱要單獨選擇,其中包括根據焊接接頭的實際尺寸、板厚、構件拘束條件以及坡口的形式確定預熱的溫度。隨著焊接坡口的間隙和角度增大,相應的預熱溫度也將提高。根據焊接時熔敷金屬的擴散氫含量、熱輸入大小以及接頭熱傳導的條件確定預熱溫度。
2.2焊接操作質量檢查與修復
2.2.1現場焊接檢查
焊接完成后,在現場要對焊接完成效果進行檢測,焊接完成的外觀和焊縫要達到要求,否則應進行補焊、磨平、磨光等修補。
2.2.2焊接缺陷及檢查方法
如果焊縫表面的缺陷過大,超過對應的質量驗收標準,對夾渣、氣孔、余高過大、焊瘤等缺陷應該用鏟鑿、砂輪打磨、銑、鉆等方法去除,必要時就得進行焊補;對于焊縫弧坑未填滿、尺寸不足、咬邊等缺陷應進行焊補。
焊縫的內部經過無損檢查確定存在超標缺陷時要進行返工補修,返修的標準為:
在進行返修前要由施工企業撰寫返修方案。應該根據無損檢查確定缺陷的深度和位置,用碳弧氣刨或者是砂輪打磨清楚缺陷。
如果缺陷時裂紋,應該在碳弧氣刨之前對裂紋兩側鉆止裂孔,并且清除掉裂紋以及其兩側各50mm長的木材或者焊縫。
在清除缺陷時應該將坡口刨槽加工,使坡口四側斜面角度都大于10°,并且應磨出氣刨滲碳層、修正表面,甚至是用磁粉探傷或者是滲透探傷的方法測定裂紋是否被徹底的清除干凈。
在坡口內引弧焊補,熄弧時應該已經將弧坑填滿,接頭處于多層焊的焊層之間應該將焊層錯位,且焊縫的長度不宜小于100mm,但也不能過長,若過長應該采用分段的方式進行退焊法。
焊接的過程中如必須中斷,應該采取保溫、后熱的措施,以防止裂紋的產生,再次進行焊接前最好選用滲透探傷或者是磁粉探傷的方法檢測確認沒有裂紋之后才可以繼續進行補焊,保證返修部位連續焊成。
與正常焊接的預熱溫度相比,在相同的條件下焊接修補的預熱溫度應該高,根據工程節點的實際情況選擇采用焊后消氫處理或超低氫型焊條焊接。
將焊接的正反兩面作為一個部位,這一個部位不能進行超過兩次的返修。
如果經過兩次返修焊接部位仍然不合格,要重新制訂一份返修方案,經審批認可后再次執行。
返修焊接應該填報返修前后的無損傷檢測報告和返修施工記錄,用來作為存檔和驗收的資料。
3.1焊接質量控制內容
焊接質量控制的內容包括:焊接材料和母材的確認與必要復檢;夾具與焊接部位的質量是否合理;焊接儀器和設備是否正常運行;焊接規范和試驗評定方法的制定;焊工操作技術水平的考核,焊接頭進行無損檢測的專業人員要具有一定的資質;焊劑、焊條是否正常烘干;焊接材料選擇是否正確;焊接設備運行是否正常;焊接熱處理是否及時;缺陷的外觀檢查與焊接外形尺寸;無損檢測技術;焊接區域的整理與清潔。
3.2鋼結構焊接變形的有效控制
在焊接過程中會有大量的熱產生,導致焊縫處有大量的熱損金屬融化重新融合到一起,這樣鋼結構構件冷卻后就會收縮或者熱變形。目前我國施工過程中一般采用加熱或者機械的形式對變形的鋼結構構件進行修正。對于有著豐富經驗的焊接技術工人或者是制定完善的加工工藝,一般都采用事前或事中控制的措施減小焊接變形,采用反變形工藝的措施一般有改變焊接方向、強制約束工藝以及控制焊接順序等措施,這些措施可以減小焊接變形程度,甚至達到完全消除的目的。
3.3現場焊接工藝評定
在工程中使用的相同鋼材進行取樣進行試件的焊接工藝評定,且在產品焊接完成之前評定。焊接工藝評定順序為:工藝評定任務書、安排焊試室責任人實施焊接評定、焊接責任工程師審核任務書、制訂焊接工藝評定報告。
通過實踐證明,鋼結構工程具有質量輕、抗震性好等優點,掌握鋼結構工程焊接技術,提高處理實際問題的能力,不斷改善施工工藝條件,不斷建設更美觀質量更好的站臺雨棚。
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TU758.11
A
1673-0038(2015)14-0077-02
2015-3-2
王恒威(1989-),男,助理工程師,2013年畢業于華北水利水電大學,機械設計制造及其自動化專業(工程機械方向)。