談交通工程檢測(cè)要點(diǎn)及質(zhì)量控制

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摘要:鋼結(jié)構(gòu)工程具有環(huán)保、抗震、施工快捷等特點(diǎn),近年來(lái)在我國(guó)各領(lǐng)域均有著廣泛應(yīng)用,鋼結(jié)構(gòu)工程焊接的受關(guān)注程度也隨之不斷提升?；诖?文中將簡(jiǎn)要分析鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn),并結(jié)合建筑工程實(shí)例,深入探討鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制的具體路徑,希望研究?jī)?nèi)容能夠給相關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);焊接;質(zhì)量控制;裙房桁架鋼結(jié)構(gòu)

0前言

施工中,多方面因素均可能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量造成影響,很多問(wèn)題也可能隨之出現(xiàn),如焊接變形控制、焊接接頭質(zhì)量、焊后應(yīng)力消除等方面。為盡可能提升鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量,文中圍繞鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)開(kāi)展具體研究的原因所在。

1鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.1焊接變形控制要點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量需重點(diǎn)關(guān)注焊接變形控制,需要采用能夠減小構(gòu)件變形和收縮最小的焊接工藝,同時(shí)嚴(yán)格控制焊接順序。在應(yīng)用十字接頭、T形接頭、對(duì)接接頭時(shí),對(duì)于較易翻轉(zhuǎn)或具備有利放置條件的構(gòu)件,可開(kāi)展雙面對(duì)稱焊接,對(duì)于屬于對(duì)稱截面的構(gòu)件,焊接可圍繞對(duì)稱于構(gòu)件中性軸開(kāi)展。如存在對(duì)稱于連接桿件的構(gòu)件節(jié)點(diǎn),對(duì)稱焊接可圍繞節(jié)點(diǎn)軸線對(duì)稱軸開(kāi)展。對(duì)于非對(duì)稱雙面坡口焊縫,焊接施工需嚴(yán)格按照一定順序開(kāi)展,如板材的厚度較厚,輪流對(duì)稱焊接需循環(huán)多次。對(duì)于較長(zhǎng)的鋼結(jié)構(gòu)焊縫,應(yīng)優(yōu)先采用多人對(duì)稱焊接法、跳焊法、分段退焊法等焊接方法。在構(gòu)件焊接過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)收縮和變形的有效控制,還可以采用預(yù)置反變形法或開(kāi)展預(yù)留焊,反變形量和收縮余量可基于針對(duì)性的試驗(yàn)或計(jì)算確定。在裝配焊接構(gòu)件的過(guò)程中,焊接應(yīng)按照從大到小的接頭收縮量順序開(kāi)展,接頭拘束可得到有效控制[1]。

1.2焊后應(yīng)力消除要點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制離不開(kāi)高水平的焊后應(yīng)力消除工藝的支持,如存在明確的施工要求需要進(jìn)行焊后應(yīng)力消除,接頭承受拉應(yīng)力部分需首先確定,同時(shí)還需要關(guān)注焊縫較密集的構(gòu)件或節(jié)點(diǎn),一般采用疲勞驗(yàn)算方法,應(yīng)力消除基于整體退火或局部退火的工藝實(shí)現(xiàn),如基于加熱爐進(jìn)行整體退火,采用電加熱器進(jìn)行局部退火。如存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定尺寸,可采用振動(dòng)法消除應(yīng)力。在基于局部退火的應(yīng)力消除實(shí)踐中,需嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如采用配備溫度自動(dòng)控制儀的加熱設(shè)備,并保證加熱設(shè)備滿足使用要求的控溫、測(cè)溫、加熱性能。還需要控制每道焊縫側(cè)面的加熱板寬度,該寬度至少為200mm,且至少為3倍鋼板厚度。如構(gòu)件未開(kāi)展加熱處理,保溫措施的針對(duì)性選用也不容忽視。如消除焊后應(yīng)力采用振動(dòng)法,需基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制工藝參數(shù)和技術(shù)應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)工程多采用錘擊法消除中間焊層應(yīng)力,使用小型振動(dòng)工具或圓頭小錘進(jìn)行錘擊,需避開(kāi)焊縫坡口邊緣的母材、蓋面焊縫、根部焊縫等部位[2]。

1.3焊接接頭質(zhì)量控制要點(diǎn)

在基于角接接頭、十字接頭、T形接頭等類型接頭的鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中,為控制焊接接頭質(zhì)量,需采用全熔透的對(duì)接和角接組合焊縫。對(duì)于采用加強(qiáng)角焊縫的焊腳,尺寸不小于δ∕4。如吊車梁等構(gòu)件有疲勞驗(yàn)算要求,位于上翼與腹板的焊腳尺寸需滿足δ∕2,且焊接尺寸不應(yīng)超過(guò)10mm,同時(shí)有0~4mm焊腳尺寸偏差。對(duì)于全熔透雙面坡口焊縫,可存在不等厚的坡口深度,但需要保證1∕4接頭厚度≤較淺的坡口深度部分。對(duì)于部分熔透的焊接形式,需基于設(shè)計(jì)文件要求控制有效焊縫厚度,對(duì)于屬于角接接頭和T形接頭的接頭形式,需嚴(yán)格控制組合焊縫(角焊縫與部分熔透坡口焊縫構(gòu)成)的加強(qiáng)角焊縫焊腳尺寸在10mm內(nèi),且為1∕4的接頭中最薄板厚度[3]。

2實(shí)例分析

2.1工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值,文中以某建筑裙房工程作為對(duì)象,裙房結(jié)構(gòu)為混凝土與鋼結(jié)構(gòu)相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu),工程在外圍大廳的地下一層至地上九層布置鋼結(jié)構(gòu),主要包括H形鋼梁、H形勁性柱、箱形鋼柱,存在1200mm×1200mm×80mm×80mm的最大箱形柱截面,以及H1200mm×900mm×22mm×32mm的最大H形勁性柱截面、H1500mm×850mm×35mm×50mm的最大H形鋼梁截面,采用Q345B材質(zhì)。圖1為裙房桁架三維圖,由箱形交叉撐、箱形立柱、H形鋼梁、H形勁性柱、桁架與桁架之間的水平連梁等組成,存在600mm×600mm×50mm×50mm的最大箱形柱截面、H600mm×600mm×28mm×16mm的最大H形勁性柱截面、H1200mm×600mm×35mm×50mm的最大H形鋼梁截面,采用Q345B材質(zhì)。工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工主要涉及埋件與鋼梁連接板焊接、鋼梁與鋼梁焊接、鋼梁與鋼柱牛腿對(duì)接、柱與柱對(duì)接,坡口全熔透焊接用于柱與柱連接,翼板焊接、腹板高強(qiáng)螺栓用于鋼梁與鋼柱牛腿的剛性連接,栓焊連接、腹板高強(qiáng)螺栓鉸接用于鋼梁與鋼梁焊接,基于埋件與連接板的焊接實(shí)現(xiàn)鋼梁與埋件的鉸接。

2.2焊接方法及焊接準(zhǔn)備

工程采用焊條電弧焊和CO2半自動(dòng)保護(hù)焊,CO2半自動(dòng)保護(hù)焊用于柱梁剛接、柱柱對(duì)接,焊條電弧焊用于焊接其他焊縫。為保證焊接質(zhì)量,在焊前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)投入了大量精力,包括開(kāi)展針對(duì)性的安全和技術(shù)交底,且正式焊接在焊接工藝評(píng)定合格后開(kāi)展。采用350~380℃,1.5~2h的保溫時(shí)間對(duì)低氫型焊條進(jìn)行烘干處理,處理后在110~120℃的保溫箱中保溫,隨用隨取,如大氣中放置烘干后的低氫型焊條4h以上,需重新烘干,焊條最多烘干2次,且不得使用受潮的焊條、銹蝕的焊絲、焊芯生銹或藥皮脫落的變質(zhì)焊條。焊前還需要將坡口及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的銹、凈油清除,且采用與打底焊相同的定位焊焊接方法,需按照正式焊接要求進(jìn)行,以此完成牢固可靠的定位焊,且不得出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。焊接前,還需要對(duì)組裝質(zhì)量進(jìn)行復(fù)查,焊接部位清理情況和定位焊質(zhì)量需得到保障,否則需開(kāi)展針對(duì)性修正。如現(xiàn)場(chǎng)有8m∕s以上的風(fēng)速,焊條電弧焊應(yīng)采取防風(fēng)措施,如2m∕s以上的風(fēng)速,氣體保護(hù)電弧焊也應(yīng)采取防風(fēng)措施。

2.3焊接工藝要點(diǎn)

為控制焊接質(zhì)量,工程嚴(yán)格編制了焊接工藝流程圖,如圖2所示。在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中,對(duì)于分節(jié)安裝的鋼柱,許多小型框架結(jié)構(gòu)會(huì)在安裝過(guò)程中形成,為減少結(jié)構(gòu)因焊縫收縮出現(xiàn)的破壞,采用由內(nèi)向外的焊接順序,以此保證存在始終自由進(jìn)行的焊縫收縮變形,現(xiàn)場(chǎng)焊接需在流水段內(nèi)鋼柱及框架梁安裝、矯正、固定完畢后開(kāi)展。以H型鋼與H型鋼栓焊對(duì)接為例,采用焊條電弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊,焊接需要首先初擰腹板高強(qiáng)螺栓扭矩,隨后焊接翼緣板,基于冷卻后的翼緣板焊縫,終擰腹板高強(qiáng)螺栓。焊接翼緣板1名焊工負(fù)責(zé)同1個(gè)接頭焊接,應(yīng)先后焊接下翼緣板、上翼緣板,如2名焊工負(fù)責(zé)同1個(gè)接頭焊接,則應(yīng)對(duì)稱施焊,采用多層多道焊。箱形矩形柱對(duì)接采用的焊接方法包括藥芯焊絲電弧焊、焊條電弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊,焊接過(guò)程要整體對(duì)稱施焊,2名焊工同時(shí)負(fù)責(zé)每個(gè)焊口的對(duì)稱施焊。腹板對(duì)接焊縫需首先進(jìn)行焊接,隨后采用包角圍焊進(jìn)行翼緣板對(duì)接焊縫焊接,需保證焊接接頭錯(cuò)開(kāi),同樣采用多層多道焊,每2層間焊道接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)30~50mm,2名焊工焊接的每層需錯(cuò)開(kāi)焊道接頭。焊接完成后將飛濺和焊渣清除,并鏟磨掉焊瘤,層間溫度檢測(cè)在焊接過(guò)程中需要得到重視,表1為焊接工藝參數(shù)。為保證鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,對(duì)雨天及大風(fēng)天中焊接進(jìn)行了針對(duì)性防護(hù),以此規(guī)避焊縫溫度驟降、焊接材料受潮等問(wèn)題,如在專用的棚內(nèi)放置氣瓶、焊絲、焊機(jī)。為保證高空焊接的順利開(kāi)展,還針對(duì)性設(shè)置了圖3所示的防風(fēng)設(shè)施,如果這種防風(fēng)棚不便搭設(shè),則采用壓型板制成的小擋板封閉焊口。此外,在焊縫返修方面也投入了大量精力,如采用鏟鑿、鉆、砂輪打磨等方法去除氣孔、夾渣、焊瘤等缺陷,采用補(bǔ)焊處理咬邊、弧坑不滿、局部缺陷、尺寸不足,輔以針對(duì)性的焊接檢驗(yàn),鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量最終得到了較好保障,后續(xù)施工也得以順利推進(jìn),因此,該工程的鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制具有較高借鑒價(jià)值。

3結(jié)論

綜上所述,鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,文中涉及的焊接變形控制要點(diǎn)、焊后應(yīng)力消除要點(diǎn)、焊接接頭質(zhì)量控制要點(diǎn)等內(nèi)容,則提供了可行性較高的鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制路徑。為更好保證鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,材料、技術(shù)、設(shè)備的優(yōu)選必須引起相關(guān)從業(yè)人員重視。

參考文獻(xiàn):

[1]鄧勇.分析施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響[J].智能城市,2020,6(10):220-221.

[2]房佳佳,周陽(yáng).關(guān)于大型鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中焊接質(zhì)量的控制分析研究[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2020(3):36-38.

[3]王祎.橋梁施工鋼結(jié)構(gòu)焊接施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)金屬通報(bào),2020(3):223-224.

作者:劉正江 孟繁超 單位:中國(guó)核工業(yè)華興建設(shè)有限公司