钢结构桥梁梁体现场焊缝焊接合格率提高措施

钢结构桥梁梁体现场焊缝焊接合格率提高措施

曹宇飞

（中国水利水电第七工程局有限公司       四川  成都 610000）

摘要：钢结构桥梁作为公路桥梁建设中常见的一种结构，在实际应用过程中呈现出抗震性强、强度高以及施工工期较短的优势，因此，钢结构桥梁也被广泛应用于公路桥梁施工之中，为提升桥梁可靠性提供有力支持。焊接环节作为钢结构桥梁施工中的关键环节，其作业质量直接影响钢结构桥梁可靠性。基于此，本文结合实际案例对钢结构桥梁梁体现场焊缝焊接合格率提高措施进行分析，首先进行现场调查，确定焊缝焊接合格率低的主要原因，然后提出相应的提高措施，再对效果进行检查和总结。希望能为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：钢结构桥梁；梁体现场焊缝；焊接合格率

引言

当前阶段，我国基础工程建设方面已经取得令世界瞩目的成果，在此过程中，我国桥梁施工建设技术水平也不断提升，尤其是钢结构桥梁施工技术，在大量实践经验支持下，施工技术不断完善，为进一步提升桥梁工程施工建设水平奠定坚实基础。当前阶段，钢结构桥梁施工过程中，焊缝焊接工艺水平已经成为影响桥梁施工质量的关键因素，考虑到实际施工过程中外界客观因素以及直观因素对焊接工艺水平的影响幅度较大，因此，提高钢结构桥梁梁体现场焊缝焊接合格率具有重要的现实意义。

1.工程概况

西一线跨绛溪河大桥工程位于空港新城玉成乡境内西一线道路中段，全长308m，采用三跨连续下承式梁拱组合体系钢桥。长288.85m，桥面宽51m，平面位于半径R=400m圆曲线上，采用三跨连续下承式梁拱组合体系钢桥，跨径布置为（55+175+55）m；两端路基段各长9.575m，桥面宽45~51m。主体结构采用Q345qD和Q420qD，其中钢桥面重约7000吨，钢拱肋重约3500吨，全桥总重约10500吨。

2.现场调查

在桥梁安装中，小组成员进行全过程旁站监督和记录，并对已施工完成的4片桥梁箱体进行检查，共检查82个点，其中一次性验收合格点71个，合格率86.6%。通过现场检测和查阅施工记录、试验记录等，对收集的数据进行分类、整理，绘制了钢梁梁体现场焊缝焊接一次验收问题调查统计表1：

表1 钢结构梁体现场对接焊缝质量问题调查统计表

由此可以看出，在钢结构桥梁梁体现场拼接焊接过程中，气孔是影响钢结构梁体对接焊缝焊接质量的主要因素。因此解决以上缺陷是关键所在。

3.确定主要要因

3.1 焊接坡口不洁

小组成员针对现场对接焊缝处进行随机抽查时，发现部分焊缝坡口存在铁锈、氧化皮、残留焊丝头等污染情况。

3.2 焊枪角度不稳定

小组成员对焊接作业进行检查，发现埋弧焊焊工操作熟练，焊机轨道固定牢固且平顺，焊机行进过程中无抖动现象；CO2气体保护焊焊接过程中焊枪的角度随工人移动而变化，且保持同一姿势过久也会使焊枪角度发生偏移。

3.3 焊接预热不到位

小组成员对施工记录和现场进行检查，发现部分工人未图方便。低温焊接作业前仅用火焰进行加热，预热完成后未采取保温措施，在焊缝焊接预热温度抽查时，部分焊缝预热温度不满足制规要求。

4.现场焊缝焊接合格率提高措施

4.1严格控制坡口质量

（1）为确保焊缝焊接质量施焊前对已完成打磨的焊缝进行二次清理，采用钢丝刷刷至坡口露出金属光泽，并及时施焊，若超过2h，重新处理；采用防风防雨棚防护，避免粉尘、杂物、雨水等对焊缝进行污染；采用气焊将焊缝边缘表面水分烘干，且将坡口表面氧化膜清除干净；安排管理人员加强质量巡查，及时指出问题，并督促及时整改。

（2）焊接前，检查坡口钝边、间隙、角度等，处理坡口两侧的锈斑，均匀加热木材。为了保证预热温度达到相关标准和要求，测量预热温度，如果预热温度达标可以直接焊接，如果预热温度不达标则再次预热。

（3）焊接施工前装好引弧板和焊垫板，务必保证两者之间焊接足够牢固，检查表面清洁程度，确保表面清洁程度和坡口相一致，紧贴垫板和母材，并将其紧紧连接。焊接第一层焊道的时候，封堵坡口内垫板、母材之间的连接位置，然后逐层累焊，直到坡口填满，每一层焊道完成焊接后都要及时清理杂物和焊渣，检查焊接位置的完整性，如果存在缺陷应该及时修补。焊接施工中，如果受外界因素的影响不得不暂停焊接，那么进行保温缓冷处理，继续焊接前必须重新预热，预热温度达标后方可继续焊接。

4.2严格控制焊枪角度

（1）增设焊枪角度稳定装置

现场施焊时，加设焊枪角度稳定装置，按照确定的角度固定或者支撑在装置上，施焊时以均匀的速度施焊。

（2）采用自动化施工

现场焊接作业，具备机械化作业条件的，采用埋弧焊作业，提高施工效率且焊缝成型效果好。

（3）加强现场质量巡查

安排专人加强对焊枪角度进行检查，发现问题及时指出，并督促整改。   

4.3严格控制焊接温度

（1）焊接前，先阅读焊接作业指导书，掌握各项工艺参数，焊接施工前检查焊口并做好预热，这里应注意的是，预热温度的确定和碳当量之间有着一定的关系，所以与预热前应该对碳当量进行计算，如果碳当量处于0.45～0.6之间，那么预热温度应该处于100～150℃，如果碳当量超过0.6，预热温度应该超过200℃，如果碳当量不足0.45的钢材，也需要根据实际情况做适当的预热，特别是如果厚度超过25mm则必须预热。焊接前，检查坡口钝边、间隙、角度等，处理坡口两侧的锈斑，均匀加热木材。为了保证预热温度达到相关标准和要求，测量预热温度，如果预热温度达标可以直接焊接，如果预热温度不达标则再次预热。

在施工过程中，会出现温度过高的情况，会给钢材结构产生影响，使钢材状况产生变化，所以在施工时应该针对这样的问题，设计出合理的解决办法。可以给钢材增加保护膜，还可以使用一些防火措施，这样就可以降低温度，使施工可以正常开展，从而不会影响钢结构桥梁的施工效率和施工进程。

（2）增加保温措施

增设规格为C140×50×20×2.5的C型钢材质保温槽，槽内塞满石棉垫，焊接前覆盖在陶质衬垫正下方，再将标准电压为220V的电阻式履带加热器放置于马板上方，通过热辐射方式对待焊区进行预热。焊接完成后，在焊缝上侧设置保温槽，减缓焊缝冷却速度。

（3）加强检查频次

安排专人加强对坡口预热处理温度检测频率，确保低温焊接前温度不低于500C。

（4）加强现场质量巡查

安排专人加强巡视，发现问题及时指出，并督促整改。

5.效果检查

5.1经济效益

在本次活动期间，QC小组采取了可取的措施，提高了钢结构焊缝的外观质量和工效，从而降低了人工和材料消耗，节约钢结构桥梁现场对接焊缝返修处理的费用约50.8万元。

5.2质量效果

本工程从焊缝焊接质量验收情况看，由于采取各种质量控制措施，保证了提高了焊缝一次验收，焊缝外观达到规范要求，获得监理单位和建设单位表扬。

5.3技术成果

通过本次活动，有效解决了钢结构桥梁梁体现场对接焊缝焊接气泡夹渣等问题，为日后解决类似问题积累了丰富的技术经验，对后续类似工程施工具有重要指导意义，同时培养了一批技术骨干，进一步增强了QC活动的经验和能力，为工法奠定了基础。

5.4社会效益

在保证质量同时施工进度得到提高，受到了建设单位及监理单位的一致好评，且多方单位组织到本施工段参观学习，树立了公司企业品牌。

6.结束语

综上所述，钢结构桥梁是当前桥梁工程建设的主流结构，焊缝焊接环节作为直接影响钢结构桥梁质量的关键环节，施工单位应不断加强对相关问题的重视程度。为此，施工单位在实际工作过程中应注意从施工人员专业素质、关键环节把控力度、施工实际要求等方面入手，加强钢结构桥梁焊缝焊接施工质量，最大限度地保证施工质量满足工程应用需求，为推动钢结构桥梁施工水平提升提供有力保障。

参考文献

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