橋梁施工鋼結構焊接施工質量控制探討

唐雪媚

貴州匯通申發鋼結構有限公司 貴州 貴陽 550000

鋼結構因其成本低、韌性強、抗腐蝕、可塑性強、能更好的實現橋梁的功能性等優點在橋梁施工中得到廣泛應用，鋼結構可以實現橋梁功能性和設計元素的完美結合，與此同時，鋼結構的焊接工藝也是橋梁施工中的難點，目前我國采用的是傳統的點對點的焊接方法，施工效率較低，需要使用國外的焊接設備輔助才能完成輔助鋼結構的焊接工作。通過鋼結構焊接技術難點的分析，可以幫我們找到提高焊接效率、保證焊接技術的方法。

1 鋼結構焊接工藝施工的技術要求

鋼結構在原材料的選擇上要選用低碳低磷的鋼材，鋼材的韌性增加，延展性更好。一般選用80mm厚度的鋼材，避免了鋼材因為溫度的影響而出現發硬、發脆的情況。焊接技術的選擇上常選用免預熱的焊接技術，使用控制夾雜物尺寸的煉鋼方法，減少鋼材中的雜質。也可以選用高熔填焊接，可以大幅度的提高焊接效率。考慮到橋梁受風力、地震等惡劣氣候條件的影響，要提高鋼材的抗震性，要選用窄限強度復合規定、降伏比低的鋼材進行施工。高鎳耐候鋼可以避免鋼材因為暴曬而出現褪色、氧化的情況。

在焊接技術的選擇上，重點部位選擇T型接頭，焊縫90度，坡度選擇55±5度，非重點部位選擇角接接頭，焊縫一般小于90度，坡度選擇40±5度。 根部間隙采用0～2mm，熔寬過坡口邊1mm～2mm，即可以避免原材料的浪費，也可以避免出現焊接溫度過高，焊穿的情況。焊接坡口時要選用道焊，可以很好的增減焊接點的穩定性。焊縫成型系數是熔寬與熔深的比值，一般取1-1.2，焊寬要根據焊接效果適當的做出調整，避免焊縫中間出現焊渣。

為了避免鋼結構在安裝和運輸的過程中出現受力變形，可以選擇儀器對變形部位進行校正或在變形部位采用氧乙炔火焰加熱烘烤的方法進行校正。此外低溫焊接技術的應用能保證在外界溫度較低、焊接難度增大的情況下進行焊接操作。低溫焊接技術通過對焊接部件進行預熱，增加焊接材料表面的溫度和局部溫度，選用高速焊接模式進行焊接，避免低溫對焊接點溫度的影響，保證焊接材料的韌性符合施工標準[1]。

2 鋼結構焊接技術在我國的應用情況

近幾年，我國大型的橋梁施工項目逐漸增多，難度最大的施工項目為港珠澳跨海大橋，橋梁施工實現了線性施工和橫橋斷面技術的結合，是我國在橋梁建筑上的里程碑項目。目前我國在焊接原材料的加工、焊接技術、焊接效率方面有自己的優勢，焊接技術由最初的氬弧焊發展到現在的鋼結構焊接技術，實現了質的跨越。我國的焊接大型儀器發展較慢，難度較大的橋梁施工需要使用進口的焊接儀器，來保證焊接點的密度和點位復合設計要求。焊接儀器的依賴性較強，焊接儀器的制造和裝備水平與世界領先水平還存在較大的差距。

鋼架構焊接對于焊接技術有較高的要求，目前我國的焊接施工人員，缺乏大型焊接工程的施工經驗，焊接人員經過短期培訓就可以持證上崗，崗位門檻較低，員工的整體年齡偏年輕化，整體素質不高，對待工作的責任心不強，面對復雜的設計圖紙及高難度的焊接要求，焊接施工難以符合要求。同時，焊接施工人員的流動性較大，管理難度增大，人工成本也隨之增高，這些都是導致焊接工作效率低下的主要原因。

實施復雜條件下鋼結構焊接施工時，焊接溫度、風力等因素都會對焊接質量產生不同程度的影響。橋梁施工中風力過大、溫度過高或過低時，會出現延長工期的情況。受溫度的影響鋼材的硬度也會產生不同程度的影響，因此對鋼材料的要求較高。我國目前的高強度鋼材加工生產線數量較少，難以滿足大規模鋼材加工的需要，部分鋼材需要從國外進口。

目前我國鋼結構焊接技術自動化程度較低，大部分焊接作業需要人工完成，人工焊接與機器焊接相比，焊點的精度和穩定性相對較差，增加焊接人工成本的同時，也增加了后期橋梁維修和保養的成本。在遇到人工無法完成的焊接技術，需要引進國外的設備進行施工。高溫、極寒、大風等氣候條件下，人工焊接必須暫停，以保證施工人員的安全和焊接質量，會出現停工、工期延長等情況。施工單位有可能需要承擔不必要的經濟損失[2]。

3 鋼結構焊接的發展方向

為了推進我國橋梁建筑的發展，必須實現焊接技術的突破，橋梁施工企業通過定向培養有經驗的專業技術人才，對于施工技術優秀的員工進行重點培養，定期組織施工人員參加講座及技術培訓，提高員工整體的施工水平，開展安全巡查工作，及時發展施工中的安全問題。組織施工人員到國外學習先進的施工工藝，并將其運用到實際的焊接工作中，實現我國的焊接技術向國際靠攏。企業要加大研發力度，對于有研發能力的施工人員，組織到鋼材加工廠進行短期學習，充分了解鋼材的性能、參數、穩定性等，結合鋼結構的安裝和后期維護、保養等工作，開展技術試驗，實現焊接技術突破。在鋼材的選擇上，可以運用新型的科技材料，與大型的研發團隊合作，實現鋼材的研發和自主創新，從而更好的保證工程質量，提升施工效率。

聘請有資質的施工管理團隊，全程監督鋼結構的施工過程，核對原材料的批次、數量、厚度等原始數據，保證原材料的安全性。在施工過程中，詳細記錄鋼材的消耗和使用情況，記錄施工日志，保證施工能在規定時間內完成。根據施工過程中出現的實際問題，展開技術討論，對于需要變更的設計項目，嚴格按照變更審批流程，完成審批后方可進行施工作業。安排有資質的施工人員進行焊接作業，嚴格核對焊接點位及焊接技術，分批、分次的進行鋼材原材料的抽查，對于不符合生產要求的原材料，在第一時間內進行更換或調整。嚴格核對焊接流程，監測焊接溫度和層數是否復合設計要求。最大限度的保證施工質量與設計要求吻合。

橋梁項目完工后要進行定期的維修和保養工作，需要有固定的維修隊伍，分批次進行施工項目的保養，重點檢查鋼結構焊接點的穩定性、牢固程度及韌性等情況，及時發現鋼結構是否變形，并在最短時間內采取二次焊接、高溫焊接等措施進行后期工程調試工作。每次維修和檢測有詳細的記錄，并詳細記錄維修人員、維修內容、施工時間，對于維修有難度的焊接點，及時上報給工程指揮部，有專人負責后續的原材料更換等工作，保證不影響橋梁穩定性和通行的情況下，進行后期的施工作業。

橋梁施工企業要與有設備研發能力的團隊合作，根據施工中遇到的問題展開討論，爭取實現機械設備的創新和自主研發，在焊接技術的配合下，即使惡劣的氣候條件也不會影響焊接施工進度，進一步提高焊接的精度和穩定性。自動化焊接平臺的建立，可以根據不同的施工要求設計施工方案，計算機講分析出的數據錄入系統，完成焊接程度的設計。焊接可以在計算機系統的控制下實現全自動焊接，降低了生產成本的同時，也提高了我國焊接技術的科技含量，保證了大型橋梁施工的安全性和穩定性[3]。

焊接施工企業要制定嚴格的安全生產管理制度及人事管理制度，保證員工都能按照規定進行施工，各項制度的制定可以很好的約束員工的施工行為，領導者應從員工的角度出發，真正了解員工的需要，進一步提高施工團隊的向心力和凝聚力，從根本上上解決人員流動性大，管理難的情況。企業應有明確的激勵機制，對于施工過程中有突出貢獻的員工進行獎勵，擴大焊接隊伍，進一步提高焊接隊伍的焊接技能，保證在有大型橋梁施工項目開始時，有穩定的施工團隊，可以保證焊接施工的有序進行。

在橋梁施工開始前，設計團隊和施工團隊要開展工程交底工作，設計方提出設計要求，施工方確認設計方案實施的難易程度及可能性，對于施工過程與設計初衷相違背的情況，要及時進行設計圖紙的變更。施工團隊制定詳細的施工計劃，包括原材料的選擇、項目結點、施工工藝、施工團隊及工期等內容都應在施工計劃中有詳細的說明。施工人員要明確不同階段的施工任務，對于施工內容有充分的了解，施工人員應嚴格按照團隊的指揮進行焊接施工作業，對于施工難度較大的內容，及時請施工團隊確認方案，禁止施工人員擅自對焊接原材料進行改動。施工管理團隊要定期核查施工進度及工藝，保證鋼材料焊接施工項目的順利進行。橋梁施工單位要建立安全管理體系，由項目負責人任組長，各施工小組按照分工不同，同時展開焊接施工作業。

焊接施工結束后，要做好施工質量評估工作，由專業的監管團隊負責檢查橋梁的結構、工藝、焊接數據是否符合國家橋梁建筑施工要求。對于不符合要求的施工內容，第一時間發出整改通知，施工單位根據整改通知的要求按時完成項目整改，并出具整改責任書。對于符合安全生產的橋梁施工，監管團隊要出具完整的評估報告，交由企業管理部門進行保管。并定期組織工程復檢工作，確保橋梁的安全性符合國家標準。

焊接施工企業要制定完善的應急預案，對于施工過程中鋼材斷裂、焊點開裂、不可抗力致人員傷亡等情況有明確的預案，企業負責人員及原材料調配、統籌安排應急救援工作，施工負責人負責焊接技術處理工作，在保證不影響總體施工進度和工程安全性的前提下，分批分次進行施工。企業管理者應充分了解施工人員的心理狀態，避免員工超負荷工作，在保證員工身心安全的情況下進行施工作業，最大程度的保證施工人員的利益不受損害。各小組有條不紊的展開后續的施工作業，各部門通力配合，能更好的激發團隊的凝聚力，保證焊接施工作業的安全運行。

4 結束語

綜上所述，隨著我國經濟的飛速發展，建筑行業也迎來了新的發展機遇，大型橋梁施工項目也越來越多，焊接技術的發展，對于保證工程質量、提升工作效率有重要的作用。在鋼結構焊機的過程中，員工要嚴格按照設計圖紙的要求進行施工，核對焊接的點位，從原材料進場到確定施工方案，全程都需要有資質的第三方進行監督。施工企業要加大技術研發力度，實現焊接技術的創新，盡早焊接施工自動化。施工企業要與有研發能力的團隊合作，通過新型鋼材原材料的應用，可以減少環境、氣候因素對原材料剛性、韌性的影響，降低后期的維修成本。新型焊接技術和原材料的應用，提高了企業核心競爭力的同時，施工效率和質量也得到明顯的提升。為推動我國建筑施工領域的發展，起到了關鍵性的推動作用。