工程施工技术
孙达志
（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津 300162）
【摘 要】以实际工程为例，对钢结构现场焊接材料的选择、焊接施工工艺进行了探讨，对焊接质量的控制进行了分析，钢结构焊接完成后经过无损检测证明，焊接质量达到了设计要求，具有一定的借鉴或参考价值。
【关键词】钢结构；现场焊接；施工技术
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.05.037
某门禁工程钢罩棚采用波浪形的顶棚，罩棚中心从高耸塔柱通过四根钢拉杆与罩棚相连接，整个建筑显得轻盈、简约大方。该罩棚主体结构是由纵横向焊接工字钢焊接而成，投影长度为53.3m，宽度20m；长度方向为波浪式起伏形状，且为对称结构。罩棚檐口高度9.5m左右，罩棚最高处距离地面大致11m，罩棚共设有直径610mm的钢柱8根，并对称布置。罩棚中心的高耸立柱是由4根直径402mm的钢柱组合而成，通过缀板或短钢管将4根钢柱组成格构式钢柱，其高度为18m左右。罩棚中间立柱与罩棚工字钢的上翼缘通过吊耳、钢管及紧锁装置相连接，罩棚上皮及四周檐口采用铝合金装饰，使得罩棚外形更加生动好看。
2.1 有效选取焊接材料
钢结构现场焊接中所需的材料较多而且比较繁杂，不仅包含焊条、焊丝等构件，而且还包含焊剂等。所需的全部材料应从正规厂家处购买，在材料进场前需对各项性能进行检测，看其有无质量证书等合格证，严禁伪劣材料进行施工区域。应尽可能地选取微合金化程度较高的焊材，这样可增强焊缝的强韧性[1]。
2.2 采取科学的方式保管焊接材料
所购买的焊接材料应置于专门的库房内，而且要由专人负责，做好库房内的通风、干燥工作。根据实际情况在库房内放置温度计，管理人员应定期对库房内的温度以及湿度进行观察，确保库房内温度、湿度满足材料的性能所需。焊材应放置在专用的货架上，而且货架应与地面以及墙面保持一定的距离。此外，管理人员还需对材料进行分门别类，按照不同材料的类型、规格等将其放置在固定地位置，并做好标记，以供后期施工所需，方便施工人员取用。
3.1 焊接顺序
1）施工单位应根据控制应力的相关要求，对焊接顺序进行规划。
2）焊接前应按照杆件的实际布置有效选取自由端，以免造成焊接误差偏大等不良现象。
3）一旦焊接顺序明确后，施工中应严格按照相应地顺序进行合理施工，以防止出现返工等不良现象，延误工期。
3.2 减少收缩量
1）可采取小角度、窄间隙的方式对坡口部位进行焊接处理，这样可有效减少收缩量。
2）在构件的制作过程中应对其长度等进行综合权衡，将制作误差降至最低。
3）扩大拼装快，以减少桁架高空拼装接口的数量。
4）采取多层多道的焊接模式，尽可能地减少收缩量，确保焊接工作的顺利实施。
3.3 局部校正及补偿措施
1）在构件的组装过程中需事先预留一定的收缩余量，并采取分段的方式逐一矫正桁架，以避免焊接中拼装块出现变形现象。
2）在地面组装时应预留一定的收缩余量，待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理。
3.4 现场焊后缺陷的返修措施
1）在进行焊接中若焊缝表面缺陷超过可允许范围时施工人员可使用砂轮打磨等方式进行处理，对于焊缝尺寸不达标或者咬边等现象可采取补焊的方式进行返修，提高焊接的成效性。
2）通过NDT检查若发现钢结构内部超标缺陷时，首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案；其次明确缺陷位置；最后使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷。
3）在清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角＞10毅的坡口，并借助PT检查裂纹内部有无杂物，将其彻底清理[2]。
4）对于返修部位在焊接时应采取连续焊接的方式进行，如遇特殊情况必须中止焊接工作应做好保温措施，再次焊接前要检查钢结构部位有无裂纹现象，继而采取行之有效的方式进行焊接。
5）补焊预热温度应高于正常预热温度。按照工程节点选取恰当的焊接工艺。
6）在返修中应注意同一部位的返修次数应控制在两次以下。
7）若两次返修仍不达标则应对返修方案进行重新规划，征得技术负责人签字确认后重新加以执行。
8）返修焊接前还应做好无损检测报告，并对施工过程进行详细地记录，已备后期查阅所需。
3.5 现场焊接防风措施
做好防风措施也是确保焊接质量达到要求的重要保障。首先将抗风式焊机准备到位；其次将防雨防风布将焊口进行包裹处理；最后将防风装置固定在焊缝两侧，可在不影响焊接操作的基础上在两端设置端板，使其更加紧固，如图1、图2所示。
图1 焊接防雨防风布
图2 局部防风装置
焊接工作结束后，应将表面残存的碎渣进行清理，并对焊缝部位进行检测，看其是否满足相关要求。
3.6 无损检测
焊接工作结束的1d后，施工人员应对焊缝进行探伤无损检测，对局部探伤的焊缝，应在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度，若仍存在不允许的缺陷，则应对该焊缝100%探伤检查。按照相应地规范要求，先对焊缝外观进行检查，角焊缝的厚度应控制在12mm以内，部分焊透焊缝应满足最少20%超声波探伤及最少20%磁粉探伤或着色探伤；完全焊透焊缝还应满足100%超声波探伤以及最少100%磁粉探伤或着色探伤[3]。
4.1 焊接环境
1）焊接作业区风速：如果手工电弧焊时达到8m/s而且气保焊超过2m/s时应做好一定的防护措施，并经主管领导同意后方可进行焊接工作。
2）焊接作业区域的相对湿度应小于90%。
3）若焊件表面过于潮湿或者有冰雪覆盖时，要及时进行清理，做好防潮工作。
4）若焊接区域内温度在0℃以下时要增加钢材的厚度，而且对钢材构件加热到20℃以上方可施焊，确保焊接温度在20℃左右，必要情况下还应做好保温措施。
5）气候条件：如遇雨天，为了避免构件受到雨水地侵蚀应避免施工并做好构件地防雨挡风工作。
4.2 焊前准备工作
在正式焊接前，工作人员需全面检查焊接部位的组装是否到位，构件表面有无杂物，若不满足焊接要求则应进行适当地修补后方可进行焊接工作。若坡口组装间隙超过允许偏差范围时，工作人员可在坡口的两侧进行修磨处理，使其满足相关要求，倘若坡口组装间隙超过薄板厚度的20mm时，则不宜采用堆焊的方式进行处理，而应适当增加构件长度。施工前还需请专业技术人员对焊接工艺文件进行审核，并经主管领导签字确认后方可实施。焊接工艺文件的内容要全面，应包含如下几方面内容：
1）焊接的具体流程以及所采取的措施；
2）母材的厚度以及尺寸也是必不可少的内容；
3）焊接材料的型号以及规格应标明；
4）焊接接头以及坡口尺寸误差应控制在可控范围内；
5）夹具、定位焊、衬垫需满足一定的要求；
6）明确焊接中电流、电压值，有效控制焊接速率；
7）焊接顺序以及相关焊接工艺参数的相关要求；
8）预热温度与层间的温度范围；
9）焊接完成后清除应力的具体操作流程；
10）焊接完成后具体的检验方法以及参照标准。
4.3 焊缝外观缺陷允许偏差
1）一、二级焊缝表面不允许有偏差和表面气孔，三级焊缝每米焊缝的长度允许直径控制在0.4t（t为连接处较薄的板厚），且＜3mm的气孔要控制2个以内，孔距要＞6倍孔径。
2）一级和二级焊缝表面不允许有电弧擦伤，三级焊缝表面允许存在个别电弧擦伤，允许存在个别长度＜5mm的弧坑裂纹。
综上所述，在钢结构工程施工时会遇到各种各样的问题，会对建筑结构的安全性造成影响。因此，在进行焊接施工时，要控制好材料的质量，严格按照要求进行焊接，保证焊接环境，做好焊接的控制和管理，保证工程质量可以达到要求。
【参考文献】
【1】戴为志，黄明鑫，芦广平.国家体育场（鸟巢）钢结构焊接工程全面质量管理[J].电焊机，2008（4）：4-25.
【2】王建军，冯智，韩玉，等.合江长江一桥拱桁钢结构现场焊接工艺[J].西部交通科技，2015（9）：42-44.
【3】黄秀英.钢结构构件焊接质量控制[J].工程建设与设计，2011(7)：73-75.
Field Welding ConstructionTechnology of Steel Structure
SUNDa-zhi
（The2ndEngineering Co.Ltd.of ChinaRailway16thConstructionBureau Ltd.，Tianjin 300162，China）
【Abstract】Basedontheactual project asan example,the steel structure field weldingmaterial selection,weldingtechnologywas
【Keywords】steelstructure;fieldwelding;constructiontechnology
【中图分类号】TG494;TU391
【文献标志码】B
【文章编号】1007-9467（2017）05-0126-03
【收稿日期】2016-11-22
【作者简介】孙达志（1982~），男，吉林四平人，工程师，从事工程施工研究。
discussed,and then analyzes the control of welding quality,welding steel structure after the completion of nondestructive testing provedthattheweldingqualitymeetsthedesignrequirementsandhasacertainreferencevalue.
联系客服
