天津濱海文化長廊傘形鋼柱的焊接質量控制

夏寶陽，范寶洪，榮 彬，尤光朝

(1. 天津開發(fā)區(qū)建設工程監(jiān)理公司 天津300453；2. 天津大學建筑工程學院 天津300072)

天津濱海文化長廊傘形鋼柱的焊接質量控制

夏寶陽1，范寶洪1，榮 彬2，尤光朝2

(1. 天津開發(fā)區(qū)建設工程監(jiān)理公司 天津300453；2. 天津大學建筑工程學院 天津300072)

隨著我國鋼產量的增長，國家對鋼結構應用的鼓勵政策及鋼結構自身的優(yōu)越性，使鋼結構建筑獲得良好的發(fā)展空間。天津濱海新區(qū)文化中心文化長廊為全焊接鋼結構，其傘形鋼柱焊接量大，質量要求高，高空作業(yè)多，施焊空間狹小，鋼構與土建交叉作業(yè)多，給焊接質量控制帶來了嚴峻的考驗。針對天津濱海新區(qū)文化中心文化長廊傘形鋼柱焊接的特點和技術難點，從人員配備，材料、質量檢測、施工環(huán)境等方面采取控制措施，目的在于保證焊接的順利施工和產品的焊接質量。

傘形鋼柱 焊接 質量控制

0 引 言

隨著我國鋼產量的增長，國家對鋼結構應用的鼓勵政策及鋼結構自身的優(yōu)越性，使鋼結構建筑獲得了良好的發(fā)展空間。焊接連接作為鋼結構最主要的連接方式之一，廣泛應用于各種鋼結構件中。由于焊接施工勞動強度高、施工環(huán)境差、焊工水平不一等特點，經常導致焊縫質量不穩(wěn)定，而焊接質量的好壞直接決定了建筑結構整體的質量。因此，開展焊接質量控制，及時檢查、發(fā)現(xiàn)焊接過程出現(xiàn)的質量問題，保證焊接工程的焊接質量達到標準要求，對結構安全起著至關重要的作用。[1]

天津市濱海新區(qū)文化中心項目包含“1個長廊”即文化長廊，“5個場館”即濱海東方演藝中心、濱海圖書館、濱海現(xiàn)代城市與工業(yè)探索館、濱海現(xiàn)代美術館、濱海市民活動中心。文化長廊鋼結構工程是由28個傘形鋼柱組成，結構標高35.7,m，貫穿整個項目，如圖1所示。傘形鋼柱由傘形支撐和鋼柱兩部分組成，分為26.6,m×26.6,m、29.6,m×29.6,m兩種外形尺寸。貫穿東西的10個傘形支撐為雙排29.6,m×29.6,m，其余16個傘形鋼柱為單排26.6,m×26.6,m。傘形鋼柱如圖2所示。

圖1 文化長廊傘形鋼支撐分布圖Fig.1 Layout of umbrella-shaped steel column structure of the gallery

圖2 傘形鋼柱結構示意圖Fig.2 Structure of umbrella-shaped steel columns

傘形鋼柱節(jié)點構造復雜，焊接量大、焊縫集中。節(jié)點深化要充分考慮制作運輸及現(xiàn)場安裝的條件。由于吊裝場地受限，構件需大量分段/塊，易造成現(xiàn)場焊接量增大。本項目鋼結構施工大部分為高空作業(yè)，作業(yè)區(qū)域廣、安全措施量大，經歷冬季施工期，焊接冷裂傾向增大。鋼結構長廊施工與其他5個結構單體施工交叉多，工期又短，施工組織與協(xié)調困難。傘形鋼柱是四單肢柱組成的格構柱，柱拼接位置焊接空間狹小，焊接的可操作性差，造成焊接難度高。針對文化長廊傘形鋼柱焊接的特點和技術難點，從人員配備、材料、質量檢測、施工環(huán)境等方面采取控制措施，目的在于保證焊接的順利施工和產品的焊接質量。

1 焊接質量控制

1.1 焊接材料控制

監(jiān)理工程師必須檢查進場焊材的質量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等相關質量證明書。對各種規(guī)格鋼板，檢查其長度、寬度、厚度及平整度，并檢查鋼管、型鋼及鋼板的外表面質量。再根據(jù)本工程圖紙設計要求和國家規(guī)范，對工廠使用的焊接材料進行復驗，包括焊條、藥芯焊絲、實心焊絲、焊劑；焊材的復驗包括焊材的熔敷金屬的化學成分分析、拉伸試驗、沖擊試驗等。

1.2 焊工水平控制

本工程用鋼量大、焊接作業(yè)多、工期短，而且焊接位置多樣，有橫焊、立焊、仰焊等，焊接難度大，所以對焊工的技術水平要求特別高。為保證焊縫質量和施工進度，將在進場后對焊工進行現(xiàn)場作業(yè)條件下的焊工考核，以挑選出水平過硬、符合本工程施工要求的焊工進行焊接操作。

1.3 焊接環(huán)境控制

環(huán)境條件直接影響焊接質量，因此必須嚴格控制焊接環(huán)境條件。焊條手工焊風速不超過8,m/s，二氧化碳氣體保護焊不超過2,m/s；[2]焊件表面潮濕或暴露于雨中，或焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境濕度大于90%,時，嚴禁焊接；當溫度低于0,℃時，對常溫下不進行預熱的焊接接頭的焊縫兩側大于等于2倍板厚范圍且不低于100,mm范圍內也要進行預熱，預熱溫度不低于20,℃或規(guī)范規(guī)定的最低預熱溫度，且在焊接過程中不低于這一溫度。

1.4 焊接過程控制

焊接過程控制是保證焊接質量的重要措施。焊接過程中應邊施工邊檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。例如：焊機是否運行正常，是否存在焊接裂紋、夾雜。焊接前必須根據(jù)工程圖紙要求進行工藝評定實驗，工藝評定實驗必須能夠覆蓋所有焊縫的焊接需求，根據(jù)合格的工藝評定編制焊接作業(yè)指導書，實際操作也必須嚴格按照焊接作業(yè)指導書執(zhí)行。不同材質、不同厚度的構件在焊接前應按照規(guī)范要求進行預熱，防止根部裂紋的產生。不應在焊縫區(qū)域外的母材上引弧和熄弧。母材的電弧擦傷應打磨光滑。

1.5 焊縫質量控制

本工程鋼材的焊縫應以焊接完成24,h后檢查結果作為驗收依據(jù)。外觀檢查一般采用目測，裂紋的檢查輔以5倍放大鏡并在合適的光照條件下進行，必要時可采用磁粉探傷或滲透探傷，尺寸的測量應用量具、卡規(guī)。外觀檢測要求焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。二、三級焊縫外觀質量標準應符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB 50205—2001)[3]的規(guī)定。三級對接焊縫應按二級焊縫標準進行外觀檢查。高質量的焊縫除了從工藝措施方面進行保證外，還必須對焊接后的焊縫進行無損檢測。無損檢測要求構件焊接完成后至少24,h，并且經外觀檢測合格的情況下進行。焊縫為一級焊縫的，需進行100%,UT 探傷；二級焊縫的，對于工廠每條焊縫的20%，現(xiàn)場為同類焊縫的20%,探傷，其余三級焊縫。[4]

2 結 論

焊接質量控制能夠及時檢查、發(fā)現(xiàn)焊接過程出現(xiàn)的質量問題，保證焊接工程的焊接質量達到標準要求，對結構安全起著至關重要的作用。本文針對天津濱海新區(qū)文化中心文化長廊傘形鋼柱焊接的特點和技術難點，從人員配備、材料、質量檢測、施工環(huán)境等方面采取控制措施，確保焊縫質量達標及工程順利進行。

［1］ 楊培東. 焊接質量監(jiān)督的重要性[C]. 全國火電600,mw級機組能效對標及競賽年會，2012.

［2］ 王府強. 淺論焊接質量控制[J]. 焊接技術，2001(12)：35-36.

［3］ GB50205—2001，鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范[S].

［4］ 王秀菊. 廣州珠江黃埔大橋鋼箱梁環(huán)縫焊接工藝、焊接管理及焊接質量控制[J]. 鋼結構，2009(3)：58-60.

Welding Quality Control of Umbrella-Shaped Steel Column in the Culture Gallery in Tianjin Binhai New Area

XIA Baoyang1，F(xiàn)AN Baohong1，RONG Bin2，YOU Guangchao2
(1.Construction Engineering Supervisory Company of Tianjin Economic-Technological Development Area，Tianjin 300453，China；2.Department of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

With the increase of steel production in our country，the encouragement of steel structure utilization by government and the superiority of steel structure itself provide a good development space for steel structure buildings.The gallery in Culture Center of Tianjin Binhai New Area is a fully welded steel structure.The umbrella-shaped steel columns have a lot of high-altitude operations and welding work with high quality.Its welding space is narrow and there are lots of cross operations between steel structure and civil works.These bring a severe test to the welding quality control.In this paper，according to the characteristics and technical difficulties of the welding of umbrella-shaped steel column in Culture Center of Tianjin Binhai New Area，control measures were adopted in the aspects of personnel，materials，quality inspection，construction environment to ensure smooth welding operations and welding quality.

umbrella-shaped steel columns；welding；quality control

TU74

：A

：1006-8945(2016)09-0053-02

2016-09-01