天津?yàn)I海文化長廊傘形鋼柱的焊接質(zhì)量控制

夏寶陽，范寶洪，榮 彬，尤光朝

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

天津?yàn)I海文化長廊傘形鋼柱的焊接質(zhì)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(shè)工程監(jiān)理公司 天津300453；2. 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院 天津300072)

隨著我國鋼產(chǎn)量的增長，國家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的鼓勵(lì)政策及鋼結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)越性，使鋼結(jié)構(gòu)建筑獲得良好的發(fā)展空間。天津?yàn)I海新區(qū)文化中心文化長廊為全焊接鋼結(jié)構(gòu)，其傘形鋼柱焊接量大，質(zhì)量要求高，高空作業(yè)多，施焊空間狹小，鋼構(gòu)與土建交叉作業(yè)多，給焊接質(zhì)量控制帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。針對(duì)天津?yàn)I海新區(qū)文化中心文化長廊傘形鋼柱焊接的特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，從人員配備，材料、質(zhì)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(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

傘形鋼柱 焊接 質(zhì)量控制

0 引 言

隨著我國鋼產(chǎn)量的增長，國家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的鼓勵(lì)政策及鋼結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)越性，使鋼結(jié)構(gòu)建筑獲得了良好的發(fā)展空間。焊接連接作為鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方式之一，廣泛應(yīng)用于各種鋼結(jié)構(gòu)件中。由于焊接施工勞動(dòng)強(qiáng)度高、施工環(huán)境差、焊工水平不一等特點(diǎn)，經(jīng)常導(dǎo)致焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定，而焊接質(zhì)量的好壞直接決定了建筑結(jié)構(gòu)整體的質(zhì)量。因此，開展焊接質(zhì)量控制，及時(shí)檢查、發(fā)現(xiàn)焊接過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題，保證焊接工程的焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)結(jié)構(gòu)安全起著至關(guān)重要的作用。[1]

天津市濱海新區(qū)文化中心項(xiàng)目包含“1個(gè)長廊”即文化長廊，“5個(gè)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(shù)館、濱海市民活動(dòng)中心。文化長廊鋼結(jié)構(gòu)工程是由28個(gè)傘形鋼柱組成，結(jié)構(gòu)標(biāo)高35.7,m，貫穿整個(gè)項(xiàng)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(gè)傘形支撐為雙排29.6,m×29.6,m，其余16個(gè)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(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structure of umbrella-shaped steel columns

傘形鋼柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，焊接量大、焊縫集中。節(jié)點(diǎn)深化要充分考慮制作運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝的條件。由于吊裝場地受限，構(gòu)件需大量分段/塊，易造成現(xiàn)場焊接量增大。本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)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(jīng)歷冬季施工期，焊接冷裂傾向增大。鋼結(jié)構(gòu)長廊施工與其他5個(gè)結(jié)構(gòu)單體施工交叉多，工期又短，施工組織與協(xié)調(diào)困難。傘形鋼柱是四單肢柱組成的格構(gòu)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(duì)文化長廊傘形鋼柱焊接的特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，從人員配備、材料、質(zhì)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(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

1 焊接質(zhì)量控制

1.1 焊接材料控制

監(jiān)理工程師必須檢查進(jìn)場焊材的質(zhì)量合格證明文件、中文標(biāo)志及檢驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)質(zhì)量證明書。對(duì)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(zhì)量。再根據(jù)本工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求和國家規(guī)范，對(duì)工廠使用的焊接材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，包括焊條、藥芯焊絲、實(shí)心焊絲、焊劑；焊材的復(fù)驗(yàn)包括焊材的熔敷金屬的化學(xué)成分分析、拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)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(duì)焊工的技術(shù)水平要求特別高。為保證焊縫質(zhì)量和施工進(jìn)度，將在進(jìn)場后對(duì)焊工進(jìn)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(jìn)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(zhì)量，因此必須嚴(yán)格控制焊接環(huán)境條件。焊條手工焊風(fēng)速不超過8,m/s，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)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(shí)，嚴(yán)禁焊接；當(dāng)溫度低于0,℃時(shí)，對(duì)常溫下不進(jìn)行預(yù)熱的焊接接頭的焊縫兩側(cè)大于等于2倍板厚范圍且不低于100,mm范圍內(nèi)也要進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不低于20,℃或規(guī)范規(guī)定的最低預(yù)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(zhì)量的重要措施。焊接過程中應(yīng)邊施工邊檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決。例如：焊機(jī)是否運(yùn)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(jìn)行工藝評(píng)定實(shí)驗(yàn)，工藝評(píng)定實(shí)驗(yàn)必須能夠覆蓋所有焊縫的焊接需求，根據(jù)合格的工藝評(píng)定編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書，實(shí)際操作也必須嚴(yán)格按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行。不同材質(zhì)、不同厚度的構(gòu)件在焊接前應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)熱，防止根部裂紋的產(chǎn)生。不應(yīng)在焊縫區(qū)域外的母材上引弧和熄弧。母材的電弧擦傷應(yīng)打磨光滑。

1.5 焊縫質(zhì)量控制

本工程鋼材的焊縫應(yīng)以焊接完成24,h后檢查結(jié)果作為驗(yàn)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(jìn)行，必要時(shí)可采用磁粉探傷或滲透探傷，尺寸的測量應(yīng)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(jí)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(jí)焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。二、三級(jí)焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50205—2001)[3]的規(guī)定。三級(jí)對(duì)接焊縫應(yīng)按二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀檢查。高質(zhì)量的焊縫除了從工藝措施方面進(jìn)行保證外，還必須對(duì)焊接后的焊縫進(jìn)行無損檢測。無損檢測要求構(gòu)件焊接完成后至少24,h，并且經(jīng)外觀檢測合格的情況下進(jìn)行。焊縫為一級(jí)焊縫的，需進(jìn)行100%,UT 探傷；二級(jí)焊縫的，對(duì)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(jí)焊縫。[4]

2 結(jié) 論

焊接質(zhì)量控制能夠及時(shí)檢查、發(fā)現(xiàn)焊接過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題，保證焊接工程的焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)結(jié)構(gòu)安全起著至關(guān)重要的作用。本文針對(duì)天津?yàn)I海新區(qū)文化中心文化長廊傘形鋼柱焊接的特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，從人員配備、材料、質(zhì)量檢測、施工環(huán)境等方面采取控制措施，確保焊縫質(zhì)量達(dá)標(biāo)及工程順利進(jìn)行。

［1］ 楊培東. 焊接質(zhì)量監(jiān)督的重要性[C]. 全國火電600,mw級(jí)機(jī)組能效對(duì)標(biāo)及競賽年會(huì)，2012.

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

［3］ GB50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)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(zhì)量控制[J]. 鋼結(jié)構(gòu)，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