陳旭東
(江蘇正陽建設項目管理有限公司,江蘇 沭陽 223600)
鋼筋焊接施工時一般遵循的工藝流程如圖1所示。

圖1 鋼筋焊接工藝流程
考慮到不同用途的鋼材存在不同成分構成的問題,因此,在焊材的選用上也要注意一些特殊性能要求。為保證焊接部位能達到整體質量要求,應在焊接前對焊材即鋼筋是否合適、質量是否達標進行嚴格確認,以提高焊接前質量控制水平。
1.1.1 對焊接材料的認可
在焊接施工前必須按照技術說明書的要求對焊材進行烘焙處理,主要注意如下幾點:一是去除焊絲表面的污物和雜質,保證焊絲清潔干燥。二是選擇合適的焊材,一般可使用高性能級別的焊材焊接低性能級別的鋼材,但從成本和技術質量上進行考量,在不同級別鋼材進行焊接時,焊材一般匹配低級別鋼材。三是焊材應通過相關質量標準認證。四是仔細核查焊材技術說明書,確認焊材產品信息。
1.1.2 選擇合適的焊接材料
為有效降低焊接施工成本同時兼顧施工質量,應選擇合適的焊材以匹配母材。就1級和1Y級焊材而言,1級焊材僅適用于普通強度鋼材,1Y級焊材可適用普通強度和高強度鋼材。對不同強度級別的鋼材進行對接時,非強力結構應采用與低強度等級鋼材匹配的焊材,而強力結構應采用與高強度等級鋼材匹配的焊材。
1.2.1 分類管理
焊工操作技能水平可分為A、B、C、D四類,在焊接施工前應根據技能水平和焊接部位難度合理分配焊工,要做到焊工技能水平與焊接崗位相匹配,以提高焊接施工質量。
1.2.2 技術指導與培訓
為提高焊工焊接技能水平,應建立焊工質量考核檔案。施工單位應記錄每一位焊工的施工質量情況,并納入檔案進行跟蹤,對焊工施工作業的整體質量水平進行考核。在焊接施工現場可采用質量確認表對焊接施工質量進行記錄跟蹤,同時,將記錄結果納入焊接施工人員管理檔案。對考核不合格的焊工應及時開展再培訓工作,考核合格后才能繼續上崗。對焊接的重點部位應設置固定的焊接人員,固化焊接工藝,可有效地提高焊接施工效率。
1.2.3 現場焊工實行焊接實名制管理
對焊接施工實行實名制管理,壓實焊工對于質量安全的責任制。將焊接施工人員信息標注在焊接件周邊,一旦出現問題可開展溯源追蹤程序。此舉一方面可有效提高焊接施工人員的施工質量責任意識,另一方面,采用質量確認表等形式加強對焊接施工人員技術考核和培訓機制。
1.3.1 焊接工藝的選擇
選擇焊接工藝時,應充分考慮焊接工藝在施工現場是否具有可行性、焊接坡口是否正確、作業精度以及施工工藝和焊材在施工現場的適應性等因素。選擇合適的焊接工藝將有效提高焊接施工效率和質量。選擇焊接工藝時注意以下幾點:
①結合具體施工,考量焊接方法和焊接工藝是否合理。
②選擇合適的焊接坡口形式和尺寸。
③選擇合適的加工方法并確定合理的加工精度。
④施工人員應在施工前對施工環境進行考察,以確保選定的焊接工藝、工具和材料在實際施工環境中具有可行性。
1.3.2 焊接工藝的評定
在焊接施工作業前需要進行焊接工藝評定是確定焊接施工作業是否可行的必要環節。在進行焊接工藝評定時,首先研判焊接工藝是否與具體施工項目環境匹配,如果不匹配,則需要及時糾正;當已經完成并通過的焊接工藝評定存在變動時,應重新進行焊接工藝評定。在推行新工藝、新技術、新材料和新設備時,同樣要分析其是否與實際施工環境匹配,對涉及施工作業的全體人員進行技術指導和業務培訓。
1.3.3 制定焊接工藝的執行紀律
在焊接施工中應依據已經認可的焊接工藝評定編制相應的焊接施工項目操作規程,并在施工現場張貼,為施工作業現場提供規范指導性作業。焊接施工人員應嚴格遵守焊接工藝規程,嚴格執行焊接施工現場作業紀律,其中,主要在以下幾點對施工人員進行約束,具體內容見表1。

表1 焊接工藝的主要執行紀律
1.4.1 應用和推廣新型焊接設備的可能性
在選擇焊接設備時應充分考慮施工項目的各方面要素,應選用使用成本低、性能良好、便于開展現場維護的焊接設備。從焊接施工單位長遠發展考慮,為適應材料焊接施工的需要,應及時更新焊接技術、工藝和焊材,同時,提高焊工的適應性。雖然新設備可能在初期會影響施工效率并增加維護成本,但從長遠方面考慮,應用新設備是提升施工單位技術資質和競爭力的有效方法。
1.4.2 保證焊接設備的正常使用
電流表、電壓表等測量儀器應由有資質的相關單位進行校驗檢測,以提高焊接施工的質量,安全防護措施同樣也要經相關資質單位進行試驗,以保障施工安全。在實際焊接施工中應注意以下幾點:一是手工鎢極氬弧焊施工作業中確保壓氣帶不泄露。二是自動和半自動焊接中進行速度均勻的送絲操作。三是現場對焊接設備性能進行核查。四是加強安全施工巡查,及時發現并消除隱患,保障焊接施工的安全進行。
在對設備裝置進行焊接施工時,應分析研究裝置設計文件以明確相關技術要求,如裝置設備應達到一定壓力、酸堿度等。無明確技術要求時,應根據設計圖紙的技術參數和實際的工作環境,研判出焊接施工質量標準,如壓力容器或管道應根據應力狀態和部位等因素區分焊縫強度等級。依據相關法律法規,結合焊接施工實際,明確焊接施工質量檢驗要求。
為保障焊接施工質量水平,同時對現場施工作業進行監督,實施焊接項目技術管理便成為重要工作。焊接施工管理人員應結合施工現場實際及時研判技術質量難點,并制定預案進行解決。
在現場施工中,由于焊接工程技術人員未明確預制焊接口和現場安裝焊接口,施工人員應自行區分預制和安裝部分,但有時會存在預制和安裝部分布置不合理的問題,影響正常施工。所以,焊接工程技術人員應實時跟進施工現場進度,及時提供技術指導,并隨時糾正錯誤施工工序,以提高焊接施工質量和進度。部分需要在預制廠內進行施工的焊縫,無損探傷和熱處理也應一并在預制廠內完成,以提高施工效率和焊接質量水平。
為方便現場安裝焊縫,焊接件預制時就應充分考慮施工現場實際不利因素,提前預留出焊縫安裝空間。主要措施如下:
(1)在預制不銹鋼等高合金管道時,應充分保障根部充氬保護的作業,盡可能地減少安裝焊口的數量,并合理進行安裝。
(2)為現場焊接施工創造良好的作業空間。對于窄小的管道等應盡可能地將焊接和探傷作業區域設置在外部,對于口徑較大的管道等焊接件應將焊接和檢測探傷區域設置在內部。為節省施工現場空間,應盡可能地在預制廠內完成整個焊接施工作業。
(3)進行高空作業時,應架設符合標準的腳手架和其他安全防護措施。在施工現場吊裝能力允許的情況下,應盡可能地避免高空作業。
由于材料和技術等多方因素,現場焊接施工中經常出現應力變形的問題。為消除形變對施工質量的影響,施工人員應采取反變形工藝對焊接件進行矯正。焊接施工中產生應力變形的主要環節有坡口設置、組對環節、焊接工藝、焊工布置和反變形卡具的設置等。為防止焊接件在熱處理過程中發生形變,在熱處理前應將焊接件穩固放置并靜止移動,以達到反形變的效果。
焊接過程的質量控制對整個焊接施工質量起著至關重要的作用。焊接過程中應進行不定期質量巡檢,以控制焊接質量,主要工作如下:
(1)巡檢焊機的使用及維護狀態。主要是核查其出廠合格證、儀表是否在定檢有效期內以及焊機是否具備良好的適用狀態。
(2)巡查焊材的保存狀態。主要是檢查其是否按照技術說明書要求進行存放。
(3)巡查焊接人員資質和實名制執行情況。主要工作是核查焊工證是否為真、是否在有效期、是否具備相應的焊接技能等級,焊接施工現場核查是否嚴格執行焊接實名制。
(4)巡查焊接工藝。主要是在現場核查電流、電壓是否符合焊接工藝規范要求。主要針對不同的焊接施工工藝,核查焊工對電流大小的掌控、焊工對具體焊接工藝的掌握程度等。
(5)巡查特殊施工環境下的質量控制。主要對焊接施工人員應對雨雪等特殊天氣條件下的處置措施進行現場巡查。在面對雨雪天氣時,應及時停止焊接作業,避免因雨水的原因影響焊接施工質量,同時,還應考慮風速、溫度對焊接作業的影響。
焊接施工結束后應對焊縫質量進行質量檢驗,主要分為外觀質量檢驗和內部質量檢驗。
外觀質量檢驗多采用目測或借助放大鏡查驗焊縫表面質量,同時,也可采用磁粉或進行著色的方式檢驗焊接結構表面瑕疵。為方便焊接施工完成后檢驗焊縫質量,應做到如下幾點:
(1)做好焊縫的清潔工作,便于現場目測檢驗。主要是去除表面鐵銹、油污等視覺障礙物。
(2)攜帶必備的檢測工具。主要有焊縫卡尺、反射鏡、放大鏡等。
(3)在完成施工作業適當時間內進行外觀質量檢驗。對高強度鋼材,一般是在完成施工24h后再進行外觀質量檢驗,避免查驗具有延遲性的缺陷。
(4)檢查焊縫寬度。焊縫寬度一般不超過20mm。
(5)區分外觀質量檢驗重點和次要位置。應對重點焊接部位進行焊縫外觀質量檢驗,如重點查驗焊縫包角、包縫等的質量。
焊縫內部質量檢驗在焊縫外觀檢驗合格流程完成后才能開展。焊縫內部質量檢驗主要采用射線、超風波等無損方式進行探傷檢驗。無損探傷作業應由專門的技術人員按照有關標準和圖紙進行檢驗,并根據實際探傷情況出具專業報告。同時,應建立設備設施質量檢驗檔案,方便后續維護工作開展及資料調取。部分焊縫還需要進行特定的致密性檢驗,主要是真空試驗等。該流程是在焊縫內部質量檢驗流程完成后開展。
綜上所述,鋼筋焊接技術的好壞直接影響建筑物結構的穩定性和安全性。建筑施工現場焊接技術管理和質量控制主要在鋼筋的焊接前、焊接過程中、焊接后三個環節進行優化。為實現提高建筑施工現場鋼筋焊接技術水平、降低鋼筋焊接施工成本和提高焊接施工質量的目標,要深入研究建筑施工行業焊接技術,加強焊接施工現場管理,確保建筑工程現場焊接施工質量,為建筑工程的質量和安全奠定堅實的基礎。