頂管鋼管焊接施工質量控制要點探討

范松強

摘 要：當下，對于施工質量的把控愈加嚴格，因此在頂管施工過程中加強對管道焊接質量的控制變得尤為重要。本文就頂管鋼管焊接施工質量控制要點展開全面探討，以供借鑒參考。

關鍵詞：管道吊裝;管道焊接;質量檢測

1 工程概況

本工程為自來水管道工程，其中包括明挖施工、下穿河道施工以及村民住房的頂管施工，現對下穿河道的頂管段進行研究探析，下穿河道段的頂管施工所用管材為大口徑鋼頂管，單節鋼管長9 m，直徑達DN2 200 mm，厚度為20 mm，重量重8.9 t。鋼管吊裝采用80T吊車，采用埋弧自動焊接工藝進行焊縫焊接。

2 管道吊裝控制要點

現場管道堆場時，應合理安排場地，避免二次倒運對鋼管的防腐油漆和管壁弧度造成破壞，鋼管內應設置內支撐系統，采用鋪輪胎橡膠皮將鋼絲繩和鋼管的接觸位置進行隔離保護，防止鋼管的防腐油漆被破壞。若因特殊原因造成防腐油漆受損，輕微的破損選擇現場補漆，破損比較嚴重的需要返回加工制作場地返工，補漆厚度同原防腐油漆設計要求。

3 對接施工質量控制要點

鋼管拼裝需要在頂管管道上進行，吊裝時應調整鋼管坡口方向，調整好陰陽破口的位置，預留好兩根管道之間的距離，檢查鋼管管壁是否失圓不平。將焊接拼裝導向板均勻的布置在預拼裝管口內壁上，并使用搭馬、鐵鍥輔助固定，同時粘貼陶瓷進行襯墊，并且在焊接前再次檢查陶瓷襯墊粘貼的牢固性是否牢固。

頂管鋼管現場對接采用的是二氧化碳保護焊焊接，由于管道壁厚達到22 mm，故坡口采用“v”型陰陽焊接坡口，坡口角度為20度，鈍邊為1 mm～3 mm，管道裝配預留間隙2 mm～5 mm。鋼管坡口在鋼結構場需提前打好，采用陰陽焊接坡口形式，即現場焊接時管頂側采用外坡口，并且在對接焊接時，需2名焊工站在頂管頂進行焊接;管底側采用內坡口，對接時2名焊工站在頂管里進行焊接;現場配備兩個班組，輪流焊接。焊接前，焊條、焊絲必須檢查其產品質量合格證明書與產品是否相符。焊接完成且冷卻后及時進行無損檢測，焊縫等級為II級，檢測合格后及時進行焊縫防腐，防腐等級同鋼管內外壁防腐等級，防腐涂料采用無機富鋅涂料3度，厚為150微米。

4 焊接施工質量控制要點

在焊接施工時應合理安排每班焊工人數，本工程每班人數為4人，在焊接作業過程中，2人在內測2人在外側，管道外側焊接的工人應分別從管道兩側中間對稱方向向上爬坡焊接。管道內測焊接應從底部開始打底焊接，同時向兩邊延伸，分別在管道兩側中間對稱位置與管外焊接接頭處，這樣將有效的防止焊渣掉入焊縫，出現質量缺陷。每條焊縫需焊接4～5層，兩焊工焊縫的接頭在層間不得重疊，并且每層焊縫必須逐層清理。內外焊縫外觀要寬度均勻，中間部位略有突出。待所有焊接完成后，將導向板、搭馬拆除，將陶瓷襯墊清理干凈，按照三檢制度進行檢查，并移交實驗室對焊縫進行拍片檢測。

（1）施焊前進行焊接工藝評定。DN2 200 mm鋼管環形焊縫長度6.9 m，鋼板厚度22 mm，在焊接中屬于多層多道焊接。在現場焊接前，應進行焊接工藝評定并編制管道焊接作業指導書，待焊接工藝評定通過評審后，現場嚴格按照其規定的參數和作業指導書進行焊接作業。

（2）焊接作業人員管理規定。焊工應在經過考試并取得相應合格證書后，方可從事焊接工作，本工程需持有招標文件規定的雙證（特種作業設備人員證和特種作業操作證）。所有焊工必須持證上崗，焊工每焊完一道焊縫，應在其附近做好自己的標記，使焊縫質量檢查具有追溯性，以此更好地進行焊縫質量管理。對多次發生焊縫檢驗后不合格的焊工，進行批評教育，嚴重者予以清退。

（3）焊接前準備。焊接前應檢查欲焊裝管件接口處15 mm范圍內的污漬、油漆、防腐涂料是否清理干凈、檢查管件是否完整、檢查管件是否存在裂紋、夾層等缺陷、檢查焊絲上的污漬是否清理干凈、是否干燥。如存在潮濕現象，應烘干后方能使用。管件對接焊縫時，內壁錯邊量不宜超過管壁厚度的5%，且不應大于2 mm;焊件組對時應墊置牢固。

（4）鍛打消應處理。為減小焊接應力，大口徑壓力鋼管除封底焊和最后一層外，每段每層焊接完畢后，都應立即采用風鏟加裝特制“鏟頭”進行“鍛打消應”。進行“鍛打消應”可使焊縫的熔敷金屬產生塑性變形以減小焊接應力。鍛打消所使用的壓縮空氣的壓力以0.5 MPa為宜，壓力過大易產生“過鍛”現象。

（5）焊接溫度及其控制。預熱焊接的鋼材進行多層焊時，層間溫度需控制在預熱溫度范圍內，目的是為了避免焊接接頭冷卻速度太快，而產生裂紋缺陷。

5 焊接質量檢驗要點

（1）現場焊接外觀等級為二級，所有焊縫應按GB50268的規定進行外觀檢查，即焊縫和熱影響區表面不得有裂紋、氣孔、斷弧、弧坑和灰渣等缺陷;表面光滑、均勻、焊道與母體平緩過渡。

（2）焊縫余高、咬邊、相鄰管節錯位等偏差滿足規范要求，不允許出現未焊滿和未焊透現象。

（3）無損檢測要求：外觀質量檢測合格后，在重要焊縫附近打上焊工代號，再按100%（按焊縫長度計，每條焊縫分成4個不同部位，具體部位由監理決定）進行超聲波檢測。超聲波檢測由有資質的第三方根據GB/T11345-2013中Ⅱ級標準進行檢測，并且進行5%的X射線檢測。

6 結語

頂管施工技術作為一項非開挖施工技術，具有高精度，低成本，環境破壞小的優點，管道焊接質量是衡量鋼管頂管施工質量的一項重要內容。因此，研究鋼管頂管施工焊接質量是一件非常重要且有意義的事情，能夠促進頂管技術的發展和完善。

參考文獻：

[1]GB 50268-2008，給水排水管道工程施工及驗收規范[S].2008.

[2]GB 50184-2011，工業金屬管道工程施工質量驗收規范[S].2011.

[3]GB/T 3323-2005，金屬熔化焊焊接接頭射線照相[S].2005.

[4]匡志文.超大口徑鋼頂管施工關鍵技術研究與應用[J].建筑施工，2018，40（1）：109-111+124.