大跨度钢屋架现场焊接质量控制

大跨度钢屋架现场焊接质量控制

周嘉宾

中铁六局北京铁建公司100036

摘要：大跨度钢屋架在近几年大跨度工业厂房中得到迅速的推广运用，因为其具备高强度和轻结构、安装简便、工期短、抗震性能好、可拆卸以及运输方便等优点。钢屋架的焊接是其制作过程中的重要工序，焊接质量直接关系到整个钢屋架的外观和整体质量。本文结合津保铁路引入天津西站动车所十线检查库大跨度钢屋架现场施工过程的管理和研究，就在钢屋架现场制作过程中，对焊接质量控制要点进行分析，并结合实际的工程情况进行控制程序的合理制定。焊接作业人员的施工技能尤为重要，焊接工程开工前，对作业人员焊接技能培训和考核工作必不可少。焊接作业前，根据工程实际情况制定相应的焊接专项施工方案，对管理和作业人员进行详细的技术交底。在焊接过程中，要根据相关的焊接材料选择合适的焊接实施工艺程序。对焊接部位的相对位置尺寸要进行严格控制，

关键词：大跨度钢屋架；焊接质量；控制措施

一、工程概况

动车所十线检修库位于动车运用所站场内，总建筑面积为49202㎡，检查库为一三跨预制混凝土排架柱+梯形钢屋架结构型式，钢屋架跨度分别为33m、33m、17.7m。本工程钢材均采用Q235B材质，主结构为型钢桁架，桁架之间通过圆管、型钢连接。次结构为檩条及天窗。本工程钢结构总重达3571吨，钢屋架焊接工程量大，工期十分紧张，钢屋架焊缝质量等级为一级，超声波探伤比例100%，对焊接质量要求极高。

十线检查库钢屋架照片

二、钢屋架制作中的控制要点

大跨度钢屋架的现场制作安装过程中，有大约80%以上的工作量是进行现场焊接制作，现场安装工作仅仅20%左右，但是当前很多的施工企业都把大跨度钢屋架现场安装的工作，看做工程质量和安全的重点，而对现场制作的关注度不够。这样一来，由于钢屋架几乎都是采用的焊接结构，等到发现质量问题的时候，已经来不及进行完善修改。即使有时间进行现场返工，调整后的大跨度钢屋架的整体质量也难以保证。因此，钢屋架的现场焊接质量控制是该工程施工的要点。

三、钢屋架焊接质量问题注意事项

在工程施工过程中，保证钢屋架的焊接控制质量的前提是对其该要注意的问题进行解决完善。笔者根据对十线检查库钢屋架现场焊接过程的管理经验，总计整理出一下几点注意事项：

3.1在焊接过程中，要根据相关的焊接材料选择合适的焊接实施工艺程序。选择合适的焊接工艺，以避免焊接裂缝的产生。焊接的焊缝接头应该焊搭10-15毫米，在焊接中避免用大电流，不能出现敲击或者搬动焊件的情况，也不能突然熄火。

3.2在焊接过程中，焊接施工区必须保持干净，焊接速度不能过快，电流要保持适中，保证熔池的气体全部逸出，焊条的烘焙要按照规定的温度和时间进行。

3.3对焊接部位的相对位置尺寸要进行严格控制，在焊接过程中，要按照规定的工艺参数，对焊缝的长宽厚度的不足、弯折或者中心线偏移等提供参考参数，进行严格焊接。

3.4对于需要进行多层施焊的焊接工程，在操作中应该对焊条进行正确操作，将每一层的焊渣清除干净，同时在进行碱性焊条操作时，要注意熔渣流动方向，将熔渣留在后面。

四、钢屋架现场焊接质量控制措施

4.1钢屋架的现场焊接控制首先在工程的准备阶段，在对焊接工序的编制过程中，要根据焊接规范，以及结合本工程的资源情况，对钢屋架结构焊接规范进行评定，焊接工艺的评定要从理论和实践，并以满足图纸以及规则为前提，进行指导施工。焊接工艺评定的实施，要严格按照主要的控制工艺参数进行实施，其控制工艺参数主要有实施的材料标准，焊接方法，焊接电流、电压，焊接速度，焊接层清理方法等等。

4.2焊接过程中，对焊接环境的要求、材料以及主要的机具管理以及焊接过程的检验控制等都是由相关的规范要求的。

4.2.1为了提高钢屋架焊接的工作效率，在进行焊接之前要对冬季施工中的杆件收缩，以及杆件复制时的偏差，通过图纸、焊接工艺中构件的预起拱、收缩以及膨胀系数，对构件的下料长度确定为1-2毫米，来对其偏差进行预防，并使焊缝的搭接长度得到保证。

4.2.2对焊接环境的要求，主要是针对在焊接过程中，其温度低于0摄氏度时，以常温焊接的规定为前提，对焊接工业参数进行合理的调整，使焊缝缓慢冷却，在焊接后的接头，在没冷却的情况下，不能与冰雪之类的接触；另外在焊接环境的风力在4级以上时，要采取相关的挡风措施。

4.2.3要对焊接施工中的焊接材料以及相关的机械设备进行严格的管理，比如要按照电焊条的牌号的设计要求，对焊接的焊材要选择满足焊接工艺评定的，而且要有质量证明书。在进行焊接操作之前要对焊条进行烘焙，发下有焊芯生锈，或者药皮脱落的焊条，一律不准采用，另外，还要对点焊机，焊钳，焊条保温桶以及焊把线等主要的焊接机具进行检查。

4.2.4在焊接过程中的检验控制是整个钢屋架焊接工程的最为关键的环节为了充分保证钢屋架的焊接质量，要对焊缝外观进行检查，焊缝外观如果出现焊缝截面以及焊脚不规则，一阶焊缝的连接点和弧坑处理不当的情况，要采取相关措施，使其外形成型均匀良好，使焊道与焊道、以及焊道与基本金属间的过渡平滑，将焊渣和飞溅物都清除干净。在这个工序中，要对其进行自检，专检以及互检，其中任何一道裂缝中存在的内部或者外部的缺陷，都会影响到整个钢屋架的质量，留下严重的安全隐患。

4.3钢屋架的成品保护工作，是保证所有操作工程的重点。为了防止构件尺寸造成偏差，要将构件校正好之后才能进行焊接，在焊接过程中不能对卡具以及铁垫进行随意的搬动，在低温情况下的焊接不能马上进行渣滓处理，要等焊缝降温后才能进行；焊接后不能在刚焊接完的钢材上浇水、不能对焊接接头进行敲砸、也不能在焊缝外的母材上随意的引弧。

4.4根据钢屋架焊接工程的验收要求，合理安排施焊工序对易发生质量隐患的关键节点，像钢屋架的上下弦接头处，就要先进行焊接。为了达到热量输入得到控制的目的，要对电流以及焊接裂缝的速度、焊接工艺参数进行控制，让焊道截面上下的宽度和深度比值符合工艺要求。采用夹具和卡具等装置，将小型组合以及零部件进行变形量控制的固定点焊。对弧坑和气孔以及焊瘤、咬边等焊缝表面的缺陷进行处理；另外还要对焊缝的宽度，焊脚的尺寸等进行尺寸偏差的测量。

五、焊接人员对焊接质量控制的影响

由于钢屋架焊接是一项对专业性技术要求较高，以及技能操作要求较高的工作，所以钢屋架的焊接质量控制的关键还是在于其施工人员具备专业的焊接技术管理以及专业的焊接操作技术。在焊接过程中，要求焊接结束人员根据焊接技术规范要求，并结合该工程的焊接质量评定以及焊接质量技能要求，制定出满足工程质量评定要求的，一套优化焊接工业的先进的焊接技术管理方案。为此，焊接技术人员就需要经过严格的技能操作考试、完成焊前模拟练习、焊接试件检验合格以及掌握整个焊接工艺制作过程，这个过程包括掌握焊接工艺，对结构受力以及质量管理和各类评定、安装节点等有一定的掌握，并掌握金属母材和焊接材料的性能，以及掌握检验检测方法，才能承担起钢屋架焊接的工作。

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