钢箱梁施工焊接及焊缝质量控制

钢箱梁施工焊接及焊缝质量控制

赵晋宇

云南公投建设集团有限公司

摘要：由于我国地貌多样，地势高低突出，在道路施工过程中，往往需要建设一些大型的桥梁工程，随着科学技术的发展，传统的桥梁施工技术已经难以满足当前大型长跨度桥梁施工的需求，钢箱梁施工技术是现今道路施工的主要技术之一，因此，本文将以云南省G4216华坪至丽江高速公路大理连接线工程（大理段）为例，对钢箱梁施工焊接及焊缝质量控制进行详细分析研究。

关键词：钢箱梁；施工焊接；焊缝；质量控制

前言

钢箱梁施工技术不仅仅有效地保障了其工程的质量和后期运行的安全性，同时对于加快工程施工进度也有很大的帮助，但是，在钢箱梁施工作业中，焊接及焊缝质量控制是其关键部分，施工中必须引起高度重视。

1.工程概述

云南省G4216华坪至丽江高速公路大理连接线工程（大理段）一合同段起点是大理州止点是宾川县。起止桩号为：K0+000～K18+062.391，路线长度18.062391公里。桥梁宽度：15.5m+2×0.5m（单幅），设计时速100KM/h。

本标段有三座钢箱梁，分别为大理东立交E匝道2号桥（EK0+764.500），G匝道1号桥（GK0+297.177），G匝道2号桥（GK0+585.5）。三联钢箱梁均采取同样的结构形式，钢箱梁等截面布置，梁高1.72m，悬臂长2.0m，为单向双室截面，顶板为正交异形桥面板，标准段板厚16mm，中支点横梁局部加厚至24mm，端支点横梁局部加厚至24mm；底板标准段14mm，中支点横梁加厚至24mm，端支点横梁局部加厚至24mm；顶、底板均设置倒T型肋，肋间距350mm，腹板设置纵向加劲肋，钢箱梁材料均为Q345D。

2.钢箱梁施工焊接准备工作

2.1主要施工焊接材料的准备

在钢箱梁施工焊接作业中，其主要材料为钢材和焊接材料，为了确保焊接质量，施工技术人员需要对进入现场的钢材的生产厂家、参数、性能进行检查，并且在确定其质量之后方可进入施工现场，焊接材料的型号、种类及方法是确保焊接质量的关键因素，因此需要结合工艺评定试验结果来选择合适的焊接材料及方法，下表表1为各种焊接材料对应标准规定。

2.3焊接工艺评定试验

为了钢箱梁施工焊接的顺利开展，首先需要根据工程的设计图纸以及工程施工要求来完成焊接工艺评定项目的确定工作，进而编制成试验任务书，在得到上级部门的审核确认之后，即可进行焊接工艺评定试验，该试验需要在工程项目动工的前期实施。

3.钢箱梁施工焊接的焊缝质量控制措施分析

钢箱梁焊接施工中，通常会受到各种因素的影响，从而出现一些焊缝，在一定程度上影响了工程的质量，而这一问题需要从多方面来加以控制，其主要可以考虑从人、机、料、法、环五大环节来采取有效措施强化对焊缝质量控制，提升工程质量保障，在下文中将对钢箱梁施工焊接焊缝质量控制措施进行详细分析。

3.1强化焊接人员管理

钢箱梁施工焊接过程中焊缝的产生一部分是由人为因素所造成的，因此，强化对焊接人员的管理是非常必要的。焊工需熟悉焊接工艺要求，持有经国家机构考试并取得合格资格证书，并且停焊时间不超过6个月，另外。焊接人员不仅仅需要持有压力容器焊工合格证书或者CCS焊工合格证书，而且，在在进行焊接作业之前还需要对其进行相应的培训和考核，其主要包括焊接方法、焊接位置确定以及安全教育。

3.2加强焊接设备管理

在焊接过程中，焊缝的质量与焊接设备密切联系的，所以，在进行焊接作业前需要确保设备工作正常，在进行操作之前，对于所使用的焊接设备按照安全作业指导书进行仔细点检，其主要包括电压值、电流值、设备绝缘性等等。另外，为了确保焊接设备长期处于稳定工作中，设备维修管理人员需要定期对其进行维护检查，对其焊接的实际电压、电流值进行测量检验，以确保其和所标定值一致，避免由于设备问题所出现一些焊缝质量问题。

3.3加强对焊缝焊接控制

焊接前必须将连接接触面和焊缝边缘各边30～50mm范围内的铁刺、毛刺、污垢、油污等有害物质清除。工厂焊接选择在室内进行，湿度不大于80%，焊接环境温度，低合金高强度结构钢不低于5OC，普通碳素结构钢不低于0OC，主要构件组装后24小时内焊接。

钢梁各种板件的对接焊，必须采用开坡口全熔透焊，板件组焊接时应将焊缝错开，错开的最小距离不得低于200mm。

在对接焊缝焊接时，焊缝两端装设引、熄弧板，引、熄弧板的材质、坡口形式与母材保持一致。另外，在施工过程中，如发现焊缝出现裂纹应及时通知工艺人员，工艺人员在查明原因后制订工艺方案，工艺方案经监理工程师批准后才能实施。同时，焊缝区域30mm范围内不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或其它杂物。除此之外，如果在焊接过程中，CO2气体保护焊在风速超过2米/秒、手工电弧焊在风速超过8米/秒时，则采取良好的防风措施，平面位置的焊缝区域采用挡风板进行防护；立面或其它位置的焊缝则采用整体的防风雨棚进行防护，防止焊缝产生气孔。

3.4做好焊缝检测工作

在钢箱梁施工焊接过程中，焊缝检测工作主要两大方面，一方面是焊缝外观检验，另外则是焊缝无损检验，在以下部分将对这两方面进行详细地说明。

3.4.1焊缝外观检验

所有焊缝在焊缝金属冷却后进行外观检查，不能有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷，其质量要求应符合下表表3的规定：

3.4.2焊缝无损检验

焊缝无损检验在焊缝施焊24小时，经外观检验合格后，再进行无损检验。通常应用最为广泛地是超声波探伤和射线探伤两种技术。

焊缝超声波探伤标准按《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T11345-2013执行，探伤结果评定按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011的规定执行。

注：进行局部超声波探伤的焊缝，发现有裂纹或有较多其他缺陷时，应扩大该条焊缝探伤范围，必要时延至全长。

3.5做好施工过程中焊缝缺陷修补工作

对于在钢箱梁施工焊接过程中所出现的焊缝，在修补焊缝缺陷的时候需要注意以下方面问题，从而有效地控制焊缝质量。第一，如果焊波、余高超标、焊缝咬边小于等于1mm的时候，应该用砂轮机将其修磨匀顺；第二，如果焊脚尺寸不足、焊缝咬边大于1mm的时候，可以借助手工电弧焊来补焊，并进行修磨；第三，如果焊缝内部存在一些缺陷，需要返修就必须借助碳弧气刨将其切除之后，再用手工电弧焊来完成焊接，该焊接操作中常用的焊条为J507碱性焊条，一般需要进行50～100℃的预热准备。第四，如果需要清除焊接裂纹，则应该在其两端均向外延伸50mm，并且打磨掉存在的缺口，确保焊接坡口圆滑，避免出现裂纹问题。第五，如果需要对焊缝进行返修，同一个位置其返修的次数不能超过2次，如果出现超过2次返修问题则应该上报相应技术管理人员，并且制定相应工艺，在得到总负责人确认后方可实施。

4.结束语

总之，在上文中笔者以云南省G4216华坪至丽江高速公路大理连接线工程（大理段）工程项目为例，对其中的钢箱梁施工焊接及焊缝质量控制进行了详细的分析，希望能够对相关工作人员带来一定的指导意义。

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