橋梁施工鋼結構焊接施工質量控制

王 祎

（中鐵大橋局集團二公司，江蘇 南京 210015）

鋼結構輔助施工結構在現代橋梁施工的過程中必不可少，在保證橋梁工程的施工進度、保證橋梁工程主體的施工質量、降低橋梁主體的施工成本等優點，盡管其自身的優點很多，但是在實際施工的過程中還是存在很多的問題，不但影響橋梁主體的施工質量，也成為橋梁施工輔助鋼結構自身安全的重要因素，所以必須要采取相應的措施加以解決。

1 鋼結構施工中常見的質量問題

鋼結構常見的質量問題及其產生原因及控制：

（1）鋼結構構件在運輸、堆放過程中產生的變形：鋼結構構件在工廠制造完成后需運往安裝現場，在運輸過程中因堆碼、吊裝過程中的碰撞而產生變形。這種問題用千斤頂和其他工具協同的方法進行校正消除，對于對再加熱沒有特殊要求的構件可以用氧乙炔火焰加熱烘烤的方法進行校正。

（2）鋼結構構件在現場拼裝過程中產生的變形：安裝節點處型鋼間不吻合，間隙過大；拼接工藝的不合理。節點處型鋼不吻合，使用氧乙炔火焰進行加熱烘烤、用杠桿加壓方法調直等方法調整拼裝間隙，使安裝的節點部位的間隙消除，從而滿足安裝要求。

（3）鋼結構構件制作幾何尺寸不符合要求：鋼結構構件尺寸不符合施工圖設計要求，表現在鋼結構構件尺寸不在規范允許偏差范圍內。這種情況下我們在施工制造過程要注重下料的配件尺寸，同時要考慮制造過程中的相關變形。

（4）鋼結構現場組拼時偏差過大：在安裝組拼過程中，鋼結構零部件制造過程中的焊接應力、運輸的吊裝等都會產生變形。所以在制造過程中要從下料、拼裝、焊接等各工序中進行把控，檢查構件尺寸。起吊安裝前要制定合理、可靠的吊裝工藝，起吊安裝的過程嚴格按工藝執行。

（5）鋼結構在焊接過程中產生的變形：主要是焊接工藝參數選擇不正確或者焊接設備選用不正確，也有焊接材料選擇不正確。所以必須從焊接工藝及焊接方法上進行選擇，以減小變形。

2 鋼結構制造焊接施工的質量控制分析

橋梁施工使用的鋼結構在制造過程中共分為四個階段，而鋼結構又主要以焊接結構占主要部分，整個制造過程分為以下階段。

2.1 施工準備

施工準備為材料、技術、機具及作業條件的準備等幾個階段。

（1）施工材料準備：根據工程圖要求選用鋼結構材料及相應焊接材料，要根據結構材料的類型選用適合的焊接材料。鋼結構材料、焊接材料必須在施工之前進行焊接工藝評定，以工藝評定的結論確定相關工藝產數。

（2）施工技術準備。根據工藝評定結論、設計圖紙及相關規范進行施工制造的工藝編制，制造前還需要對參與制造的人員進行相應的技術交底工作。

（3）施工機具準備。焊接施工的過程中，主要采用的設備是焊機，等離子切割機等主要設備，還要配備一些其他的常用設備、工器具。（焊渣錘、角向磨光機、鋼絲刷等）。

（4）作業條件準備。焊接前鋼結構構件焊接區及近縫區的表面要清理干凈，如果在室外進行作業要保證溫度大于5℃、空氣濕度不大于85%的條件下進行。

2.2 焊接施工工藝

2.2.1 作業前的準備

（1）所以參與的人員必須穿戴好防護工作服及其它防護用品。

（2）熟悉鋼結構件焊接工藝及規范、焊縫尺寸要求，施焊方法等。

（3）檢查結構焊縫組裝間隙、坡口形式、尺寸是否符合要求，清除焊縫區及近縫區內的油、銹、水等，直到露出金屬本色。

（4）焊條選擇，普通碳素鋼選用E4303焊條，普通低合金鋼選用E5015或E5016焊條。

（5）焊接工藝參數選擇，依據鋼結構構件的材質、厚度、焊接位置等，根據焊接評定工藝參數來選擇焊接設備、焊接方法、焊條及是否需要預熱等要求。

2.2.2 施焊方法及工作標準

由于結構件都很大，所以在焊接過程中會使用到各種位置焊接，下面就是各種位置焊接的工作及其標準。

（1）平焊：最多采用的焊接方法，如果裝配間隙過大，焊接時焊條可適當橫向進行擺動，但幅度不要太大，不要超出焊接區域。對于厚板坡口須進行多層多道對接焊縫的時，需要注重焊條角度、焊條擺動方式及焊條的擺動幅度等問題。

（2）立焊與橫焊：立焊熔深較大時，要對熔寬加以控制，改善焊縫外觀的美感，通常采用上立焊進行操作，再輔以三角形擺動，上立焊焊條與工件相對位置角度為5°～10°間，對于薄板結構焊接，由于熔深較小，采用下立焊法。焊條不做橫向擺動。橫焊：多采用左右運條手法，焊條做直線運動，需要時做小幅度的擺動，焊條與工件垂線相對位置5°～10°間。

（3）仰焊：用小規范進行焊接，薄板結構多采用小幅度往復擺動，中厚板，可適當橫向擺動，擺動時在接縫或坡口兩側稍作停留，用以防止液態金屬受重力作用而下淌。

（4）焊接順序：先焊接結構中的對接焊縫，然后焊接角焊縫；對交差焊縫，焊完所有的橫縫后再進行縱縫焊接；焊縫長度大于一米時，用逆向分段的方法進行焊接，從焊縫的中間向焊縫兩端進行焊接。對于要求兩面焊的對接接頭，先焊面的焊縫熔深必須要大于工件厚度的一半以上，另一面進行焊接前須對焊縫根部進行清理，清除熔渣、焊瘤、未焊透等，并用角向磨光機進行打磨，直至焊接區域露出金屬光澤，方可進行焊接。

2.2.3 特殊問題的處理

（1）對于難度較大焊縫分布很復雜的焊接結構件時，須進行分析總結制定相應的工藝，根據制定的工藝進行焊接操作。

（2）如果焊縫在焊接過程中出現氣孔等，應該立即停止焊接，經原因分析后，找到產生氣泡的原因，再進行施焊確保產品質量。

（3）電弧在焊接過程中斷或更換焊條時需要重新引弧時，須在弧坑前15mm～20mm處進行引弧，在弧坑處作短暫停留，填滿弧坑后再進行正常施焊。

2.3 焊接后成品的檢驗

焊接結構成品檢驗的方法有多種，成品的檢驗也是鋼結構質量最后的掌控環節，常用的檢驗方法有：

（1）外觀檢驗。外觀檢驗分為幾何尺寸檢查和焊接接頭外觀質量檢驗，幾何尺寸檢查用尺或其他工器具進行檢查。焊縫外觀檢驗是一種非常簡便而且應用十分廣泛的焊縫檢驗方法，也是對鋼結構成品進行檢驗的一個重要項目。主要是檢驗焊接的縫隙表面成形，是否存在焊接缺陷，以及焊腳尺寸上是否有偏差等，用肉眼來觀察，也可焊縫測量器、放大鏡等工具來觀察，如果焊縫的表面發現缺陷，就要對焊縫內部存在缺陷做出判斷。

（2）鋼結構焊縫的無損檢驗。常用超聲波、X光、磁粉探傷等方法對焊縫內部及表面的缺陷進行確認，從而確定焊縫是否滿足設計及使用要求。

2.4 焊接人員的選擇

鋼結構制造的質量與焊接人員的素質及其施工技術技能密切相關，選擇焊接施工人員時，一定要選擇經過專業技術培訓、取得相關資格證書、有實踐經驗的焊接工人。

施工前要組織焊接人員進行培訓，對施工圖紙及工藝要求進行講解，同時加強對施工焊接人員安全意識、責任意識兩方面的教育，加大對鋼結構施工過程、焊接質量的監督檢查，保障結構制造質量。

3 結論

總之，鋼結構在制造過程中必須加強全過程的質量監控，加強從原材料到產品出廠、現場安裝的全過程監管。鋼結構使用的鋼材、焊接材料應有執行國家標準的廠家提供。對于重要性大、要求高的施工結構必須進行焊接工藝評定，必要時要組織專家論證、評審。在鋼結構工程施工過程中，若采用新材料、新技術必須通過相關部門主持新產品鑒定，方可在鋼結構工程中應用。