鋼結構工程在現場安裝焊接過程質量控制探究

張曉榮

陜西建工機械施工集團有限公司 陜西西安 710000

1 工程概況

佛山市軌道交通三號線工程3203-5項目北滘停車場運用庫鋼結構工程，位于佛山市順德區北滘鎮西窖村，主要功能為地鐵停車場蓋板，結構總高度為75．58米，結構形式為框架結構體系。鋼柱底標高為-8．75米，頂標高+10．8米，鋼柱型號為十1200＊400＊45＊45、 十 +T 型 1200＊400＊2000＊400＊55＊55＊55＊55 和十 1200＊400＊70＊70，十 1200＊400＊80＊80，十字柱共計 258 根，本工程單柱總長度為19．6米，分一節柱和二節柱兩個部分，一節柱單柱長為 9．45m，重 22．677T。二節柱單柱長 10．1m，重24．2T。

2 工程重難點分析及解決措施

重難點：工程鋼構件板為厚板；高空作業環境影響力大。

原因分析：本工程鋼柱主要組成有4種，其中70mm板厚和80mm板厚占比達80%，板厚導致焊接難度增大；主要作業是高空作業，風雨天氣較多，焊接難度大

解決措施：選擇有經驗、能力強、通過國家專業技術考試的焊工來焊接；購置放風布、防火布，將焊接口圍擋起來，小雨天氣在焊接口上方布置防雨等措施，并在大風大雨天氣停止作業

3 現場焊接中的質量控制措施

3.1 焊接工藝選取

現場厚板材料對接焊縫采用 CO2氣保焊 GMAW（打底）焊接。

3.2 材料選取

根據圖紙說明及工藝要求選擇與主材相匹配的焊絲焊劑。

母材：Q235B；CO2氣保焊GMAW:ER50-6；手工電弧焊SMAW:E43

母材：Q345B；CO2氣保焊GMAW:ER50-6；手工電弧焊SMAW:E5015

注：焊條、焊劑使用前必須進過烘烤，烘烤溫度及時間符合要求，烘烤完成的焊材應進行保溫保存。

3.3 預熱及層間溫度控制

預熱加熱區域應在焊縫坡口兩側，寬度應大于焊件施焊處板厚2倍，且不小于100mm；預熱溫度宜在焊件受熱面背面測量，測量點在離電弧經過前的焊接點各方向不小于75mm 處。最低預熱溫度及層間溫度應符合以下要求，最高層間溫度≤230℃：

母材：Q235B；接頭板厚：40mm＜t≤60mm；預熱溫度40度；接頭板厚60＜t≤80；預熱溫度50度

母材:Q345B；接頭板厚：40mm＜t≤60mm；預熱溫度80度；接頭板厚60＜t≤80；預熱溫度100度

預熱方法：可采用履帶式陶瓷電阻加熱器或火焰加熱。

預熱溫度測定：用測溫儀控制。

3.4 焊接前準備

根據下述檢查加工廠發至現場的構件并處理。

缺陷：鋼材表面局部麻坑刮痕；處理辦法：深0．3-1m的磨修勻順，深超過1mm的補焊后修磨勻順。

缺陷：鋼材邊緣局部層狀裂紋；處理辦法：深度在t/4且不超過3mm的刨槽補焊后修磨勻順。

缺陷:氣割邊緣的切口（崩坑）；處理辦法：深度在2mm以內用砂輪磨去，超過2mm磨出坡口補焊后修磨勻順。

現場構件坡口清理：焊前必須將坡口及兩側30--50mm范圍內，影響焊接質量的氣割氧化皮、熔渣、銹、油污、水等雜質清除打磨至露出金屬光澤。

現場構件坡口檢查：對于柱對接接頭剖口的氣割面，必須打磨，除去淬硬層。

3.5 焊接時注意

引熄弧板的設置：在對接焊縫柱的四條翼緣板焊縫兩端必須加引、熄弧板。引熄弧板材質、厚度、坡口型式與焊件相同，規格為100＊80mm。且焊接時引弧長度不小于25mm。引熄弧板焊后必須用氣割或氣刨去除，并用砂輪磨平，嚴禁用錘擊落。

定位焊：鋼柱吊裝至一二節柱對接且垂直度校正完畢后施行定位焊接，定位焊質量及工藝與正式施焊要求相同，且焊前要先預熱，預熱范圍：焊縫兩側2倍板厚且不小于100mm。同時定位焊時的焊接電流應比施焊電流大10-15%，點焊前必須考慮反變形，定位焊縫應距設計焊縫端部30mm以上，但轉角處不得有定位焊縫，長度為50mm，間距500-600mm，厚度不宜大于設計焊縫的2/3，且不大于8mm，定位焊縫不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷，如有裂紋在正式施焊前必須刨去，經打磨后再施焊，如果定位焊有開裂、崩開等現象，必須重新刨開重新施焊，如果過程中對鋼柱垂直度有影響，需重新校正鋼柱，必要時重新吊裝。

對接焊縫焊接：厚板焊接前應進行預熱，預熱范圍及溫度應符合第3．3條關于預熱的規定，預熱采用電阻加熱法，條形預熱。厚板焊接應為多層多道焊，焊接時應控制層間溫度在150℃±20℃范圍內，且最低不應低于預熱溫度，最高不應高于230℃。每一道焊縫焊接應連續不間斷進行。焊后進行保溫緩冷，保溫溫度不應低于160℃，且時間應符合要求。

3.6 焊接后檢測

本項目十字柱板厚較厚焊接難度較大，要注重焊接質量問題。因此在焊接過程中應加強焊接管理工作，做好防風防雨系統，并且嚴格按照規定焊接，焊接完成24小時候后邀請業主認可的第三方檢測單位來現場進行超聲波探傷檢測，合格后方可進行工序移交，如不合格則要返修，返修完成后再次邀請第三方檢測單位探傷檢測，合格后方可移交，需注意現場焊縫最多只允許返修兩側，如兩次返修還未達到要求，需專門制定處理方案，報監理及業主審批后才可按照方案進行其他處理。

4 結語

總而言之，對于鋼結構工程來說，現場焊接質量對于整個工程質量有著重要影響。在鋼結構工程現場焊接過程中，不單單要對焊接質量有效控制，還要有效管控焊接安全，對于安全工作來說，是工程管理中十分關鍵的一項。總之，只有在安全性得以確保的情況下，鋼結構工程現場焊接質量才能得以保證。