大跨度鋼屋架現(xiàn)場焊接質(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用，因為其具備高強度和輕結(jié)構(gòu)、安裝簡便、工期短、抗震性能好、可拆卸以及運輸方便等優(yōu)點。鋼屋架的焊接是其制作過程中的重要工序，焊接質(zhì)量直接關(guān)系到整個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車所十線檢查庫大跨度鋼屋架現(xiàn)場施工過程的管理和研究，就在鋼屋架現(xiàn)場制作過程中，對焊接質(zhì)量控制要點進行分析，并結(jié)合實際的工程情況進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，焊接工程開工前，對作業(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)工程實際情況制定相應(yīng)的焊接專項施工方案，對管理和作業(yè)人員進行詳細的技術(shù)交底。在焊接過程中，要根據(jù)相關(guān)的焊接材料選擇合適的焊接實施工藝程序。對焊接部位的相對位置尺寸要進行嚴(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

動車所十線檢修庫位于動車運用所站場內(nèi)，總建筑面積為49202㎡，檢查庫為一三跨預(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)量等級為一級，超聲波探傷比例100%，對焊接質(zhì)量要求極高。

十線檢查庫鋼屋架照片

二、鋼屋架制作中的控制要點

大跨度鋼屋架的現(xiàn)場制作安裝過程中，有大約80%以上的工作量是進行現(xiàn)場焊接制作，現(xiàn)場安裝工作僅僅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)場安裝的工作，看做工程質(zhì)量和安全的重點，而對現(xiàn)場制作的關(guān)注度不夠。這樣一來，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)量問題的時候，已經(jīng)來不及進行完善修改。即使有時間進行現(xiàn)場返工，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)場焊接質(zhì)量控制是該工程施工的要點。

三、鋼屋架焊接質(zhì)量問題注意事項

在工程施工過程中，保證鋼屋架的焊接控制質(zhì)量的前提是對其該要注意的問題進行解決完善。筆者根據(jù)對十線檢查庫鋼屋架現(xiàn)場焊接過程的管理經(jīng)驗，總計整理出一下幾點注意事項：

3.1在焊接過程中，要根據(jù)相關(guān)的焊接材料選擇合適的焊接實施工藝程序。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)敲擊或者搬動焊件的情況，也不能突然熄火。

3.2在焊接過程中，焊接施工區(qū)必須保持干凈，焊接速度不能過快，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)定的溫度和時間進行。

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

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

四、鋼屋架現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制措施

4.1鋼屋架的現(xiàn)場焊接控制首先在工程的準(zhǔn)備階段，在對焊接工序的編制過程中，要根據(jù)焊接規(guī)范，以及結(jié)合本工程的資源情況，對鋼屋架結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范進行評定，焊接工藝的評定要從理論和實踐，并以滿足圖紙以及規(guī)則為前提，進行指導(dǎo)施工。焊接工藝評定的實施，要嚴(yán)格按照主要的控制工藝參數(shù)進行實施，其控制工藝參數(shù)主要有實施的材料標(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焊接過程中，對焊接環(huán)境的要求、材料以及主要的機具管理以及焊接過程的檢驗控制等都是由相關(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，在進行焊接之前要對冬季施工中的桿件收縮，以及桿件復(fù)制時的偏差，通過圖紙、焊接工藝中構(gòu)件的預(yù)起拱、收縮以及膨脹系數(shù)，對構(gòu)件的下料長度確定為1-2毫米，來對其偏差進行預(yù)防，并使焊縫的搭接長度得到保證。

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

4.2.3要對焊接施工中的焊接材料以及相關(guān)的機械設(shè)備進行嚴(yán)格的管理，比如要按照電焊條的牌號的設(shè)計要求，對焊接的焊材要選擇滿足焊接工藝評定的，而且要有質(zhì)量證明書。在進行焊接操作之前要對焊條進行烘焙，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，還要對點焊機，焊鉗，焊條保溫桶以及焊把線等主要的焊接機具進行檢查。

4.2.4在焊接過程中的檢驗控制是整個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，要對焊縫外觀進行檢查，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渡平滑，將焊渣和飛濺物都清除干凈。在這個工序中，要對其進行自檢，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，都會影響到整個鋼屋架的質(zhì)量，留下嚴(yán)重的安全隱患。

4.3鋼屋架的成品保護工作，是保證所有操作工程的重點。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行焊接，在焊接過程中不能對卡具以及鐵墊進行隨意的搬動，在低溫情況下的焊接不能馬上進行渣滓處理，要等焊縫降溫后才能進行；焊接后不能在剛焊接完的鋼材上澆水、不能對焊接接頭進行敲砸、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，像鋼屋架的上下弦接頭處，就要先進行焊接。為了達到熱量輸入得到控制的目的，要對電流以及焊接裂縫的速度、焊接工藝參數(shù)進行控制，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行變形量控制的固定點焊。對弧坑和氣孔以及焊瘤、咬邊等焊縫表面的缺陷進行處理；另外還要對焊縫的寬度，焊腳的尺寸等進行尺寸偏差的測量。

五、焊接人員對焊接質(zhì)量控制的影響

由于鋼屋架焊接是一項對專業(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)量評定以及焊接質(zhì)量技能要求，制定出滿足工程質(zhì)量評定要求的，一套優(yōu)化焊接工業(yè)的先進的焊接技術(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)、焊接試件檢驗合格以及掌握整個焊接工藝制作過程，這個過程包括掌握焊接工藝，對結(jié)構(gòu)受力以及質(zhì)量管理和各類評定、安裝節(jié)點等有一定的掌握，并掌握金屬母材和焊接材料的性能，以及掌握檢驗檢測方法，才能承擔(dān)起鋼屋架焊接的工作。

參考文獻：

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

[2]李雙軍.淺談成都動車運用所檢查庫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)用激光掃描法對國家體育館大跨度鋼屋架滑移過程變形監(jiān)測與分析[J].測繪科學(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.