鋼箱梁焊接施工質(zhì)量控制

鋼箱梁焊接施工質(zhì)量控制【摘要】鋼箱梁斜拉橋橋型在國內(nèi)大型橋梁中的運(yùn)用越來越廣泛，鋼箱梁施工技術(shù)從起步到逐漸成熟的過程中經(jīng)歷了許多的風(fēng)風(fēng)雨雨，同步該施工技術(shù)及管理手段也逐漸的開始成熟起來。鋼箱梁的制造措施、生產(chǎn)工藝流程、焊接質(zhì)量和幾何精度的控制措施在很大程度上對現(xiàn)場的施工管理人員提出了更高的規(guī)定，其中對于現(xiàn)場焊接的質(zhì)量控制顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】鋼箱梁；現(xiàn)場焊接；質(zhì)量控制

1、引言

自從采用鋼箱梁構(gòu)造作為橋梁構(gòu)造主梁以來，因其抗風(fēng)穩(wěn)定性能好、重量輕、工廠制造質(zhì)量易于保證、安裝和制造工期短等長處，現(xiàn)已成為大斜拉橋和懸索橋加勁梁的主流構(gòu)造形式。鑒于鋼箱梁現(xiàn)場焊接的質(zhì)量對于整橋的質(zhì)量影響非常的重大，針對鋼箱梁現(xiàn)場施工的特點(diǎn)，本文以佛山市南海區(qū)西樵大橋鋼箱梁施工為例，簡介分析鋼箱梁在現(xiàn)場施工過程中出現(xiàn)的焊接質(zhì)量問題以及加強(qiáng)焊接質(zhì)量的控制措施。

2、工程概況

西樵大橋連接南莊和山根公路，跨越順德水道，是整個工程的控制節(jié)點(diǎn)，斜拉橋跨徑組合為120+125=245m，本橋主梁采用整體式流線型扁平鋼箱梁，重要輪廓尺寸為：不含風(fēng)嘴全寬42.5m，中央分隔帶寬度1.5m，道路中心線處梁高3.0m，頂板設(shè)2%橫坡，底板水平。單幅橋鋼箱梁內(nèi)設(shè)5道縱腹板，形成單箱六室斷面。原則節(jié)段長度9m，梁上索距取9m，最大節(jié)段重量約380t。

鋼箱梁劃分為a、b、c、d、e1、e2共6種類型28個節(jié)段。其中原則梁段c梁段共22段。鋼箱梁為全焊鋼構(gòu)造，梁段工地連接均采用焊接方式；鋼箱梁主體構(gòu)造采用q345qc鋼材。

3、鋼箱梁焊接質(zhì)量現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查及原因分析

3.1現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查

鋼箱梁施工中焊接質(zhì)量對整橋的質(zhì)量控制至關(guān)重要，就焊接過程中發(fā)現(xiàn)的問題作了詳細(xì)的調(diào)查研究。

焊接質(zhì)量包括諸多方面的內(nèi)容：焊縫外觀、焊接缺陷、焊接變形與應(yīng)力、焊接接頭的使用性能（力學(xué)性能、彎曲性、耐腐蝕性能、低溫性能、高溫性能等）和焊接接頭外型尺寸等。

通過對西樵大橋鋼箱梁首制節(jié)段的焊縫進(jìn)行自檢及抽檢，通過肉眼的外觀檢查及mt、ut、rt無損檢測，發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)量的重要問題有焊縫不飽滿、焊縫超高、焊角小、焊瘤、咬邊、表面氣孔和夾渣，共抽檢200個片位對焊縫外觀進(jìn)行檢查，其中不合格片位共29個，鋼箱梁焊接合格率為85.5%。

從現(xiàn)場一次檢查合格率來分析，影響鋼箱梁焊接質(zhì)量的重要缺陷是焊縫不飽滿、表面氣孔、焊瘤，各抽檢200個點(diǎn)的不合格比率分別為3%、5%、2.5%，如下表1所示：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)的體現(xiàn)，焊縫不飽滿、表面氣孔、焊瘤三個重要缺陷占所有不合格項(xiàng)的72.5%，將這三個缺陷的95%得到處理后使焊接質(zhì)量的整體合格率到達(dá)95%以上是有也許的，即：鋼箱梁焊接施工合格率可達(dá)95%×（100-85.5）%×72.5%+85.50%=95.5%>95%（目的合格率）。

根據(jù)現(xiàn)場鋼箱梁焊接的現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查，只需處理好現(xiàn)場焊接中出現(xiàn)的幾種重要問題就可以保證現(xiàn)場鋼箱梁施工的焊接質(zhì)量一次性檢測合格率到達(dá)預(yù)期目的。

3.2原因分析

出現(xiàn)上訴三個重要問題的原因重要在五個方面，即“人”、“機(jī)”、“料”、“環(huán)”、“法”。人為原因重要體目前工人責(zé)任心不強(qiáng)，管理體制不健全以及焊接工人不純熟等方面。機(jī)械設(shè)備原因重要體目前機(jī)械設(shè)備老化嚴(yán)重，焊接電流過大；焊接機(jī)械未進(jìn)行校核，焊接精度不夠。原料原因重要體目前焊絲、焊劑、陶瓷襯墊受潮，co2不純。環(huán)節(jié)原因重要體目前焊接時風(fēng)速、濕度影響，焊接區(qū)域雜物未清理潔凈。施工措施原因重要體目前焊接區(qū)域未清理潔凈，未除水、銹、氧化皮、油污，焊接時未預(yù)熱，焊接次序不合理。

通過現(xiàn)場的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，影響三個重要焊接質(zhì)量問題的原因重要有三點(diǎn)：1）現(xiàn)場管理制度不健全；2）焊接區(qū)域未清理；3）焊接外界條件不妥。要處理焊接質(zhì)量問題，提高一次檢測合格率到達(dá)預(yù)期目的，必須處理目前的3個重要問題。

4、問題處理對策

1）對策一

針對現(xiàn)場管理制度不健全問題，在現(xiàn)場的施工管理中制定了五個管理措施：a、制定合理的施工計劃，合理安排施工流程，不盲目追求進(jìn)度。以免由于休息局限性導(dǎo)致工人狀態(tài)不好，影響生產(chǎn)質(zhì)量；b、施行掛名制，每個焊工完畢的工作量進(jìn)行記名，使每個人焊接的構(gòu)件和人直接掛鉤，出現(xiàn)問題便于對號處理；c、定期進(jìn)行評比，根據(jù)前面的掛名制度，把一段時間內(nèi)每個工人的工作量以及完畢工作量的優(yōu)差進(jìn)行綜合評比。

2）對策二

針對焊接區(qū)域未清理的問題，在現(xiàn)場的施工管理中采用了六項(xiàng)措施：a、對該工程施工人員進(jìn)行工藝技術(shù)交底和質(zhì)量規(guī)定交底，組織焊工考試并邀請監(jiān)理進(jìn)行旁站，考試合格后方可上崗；b、鋼板下料開制剖口時，橫隔板、腹板的曲線切割采用數(shù)控切割下料，剖口開制同樣采用火焰切割，注意剖口方向，切割不整潔的坡口規(guī)定打磨光順，不得有大的凸起和凹陷；c、剖口開制好后規(guī)定及時清理油污、飛濺和切割熔渣。防止這些殘留物附著在剖口上，在焊接時產(chǎn)生不良影響，影響焊縫的焊接質(zhì)量；d、單元件裝配前應(yīng)對坡口進(jìn)行打磨，除去表面的鐵銹，露出金屬光澤；e、焊接前規(guī)定認(rèn)真清理焊縫區(qū)域，使其不得有水、銹、氧化皮、油污、油漆（底漆除外）或其他雜物，對于厚度不小于30mm的鋼板焊接前要預(yù)熱；f、物資設(shè)備部門采購充足的打磨機(jī)、鋼刷、烘槍、溫度計。

3）對策三

針對焊接外界條件不妥的問題，在現(xiàn)場的施工中采用了三項(xiàng)措施：a、制作防雨棚、防風(fēng)槽，保證焊接時風(fēng)速不不小于2m/s，濕度不不小于80%；b、不定期對焊接設(shè)備、儀器進(jìn)行檢查；c、對焊接工人操作流程和質(zhì)量意識進(jìn)行教育。

5、效果檢查

實(shí)行對策后，工人的工作積極性大大提高，焊接質(zhì)量也大幅度提高，并且進(jìn)度也加緊了諸多。通過整個現(xiàn)場施工管理團(tuán)體的努力，使整個鋼箱梁的焊接狀況得到了前所未有的進(jìn)步。

我們對鋼箱梁焊接施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，選用了500個焊接點(diǎn)進(jìn)行檢查，其檢查成果如下表2：

由以上表格可知：焊接質(zhì)量合格率到達(dá)（450+30）/500*100%=96%到達(dá)并超過了95%的目的值。

在進(jìn)行現(xiàn)場鋼箱梁焊接質(zhì)量管控措施之后對焊接進(jìn)行抽檢成果如下表3：

由上表可以看出影響鋼箱梁焊接質(zhì)量的重要問題鋼箱梁焊縫不飽滿、焊瘤、表面氣孔從本來的10.5%下降到2.2%，其他不合理點(diǎn)也得到了改善。

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