淺談公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制

陳丹丹

（中交天津港灣工程研究院有限公司，天津 300222）

1 控制公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的重要性及必要性

就我國目前交通事業(yè)的發(fā)展水平而言，現(xiàn)我國公路橋梁建設(shè)中使用得比較多的鋼結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：鋼箱梁、鋼-混結(jié)合梁、鋼管拱以及鋼塔等[1]。其結(jié)構(gòu)不但跨度大，而且其形式復(fù)雜多樣，在使用時能夠承受住很大幅度的疲勞荷載，對于公路尤其是橋梁來說，其具有其他結(jié)構(gòu)無可比擬的優(yōu)勢。但是，鋼結(jié)構(gòu)一般都是采用全焊或栓焊的形式來建造，并且其焊接的接頭有很多形式，長度較長[2]，而焊接質(zhì)量又直接關(guān)系到整個鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，因此要保證整個公路橋梁的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量首先就必須控制好鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

相比于其他常規(guī)的交通工程質(zhì)量的控制而言，鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制有很大的不同，其質(zhì)量控制主要體現(xiàn)的是其預(yù)前性，相關(guān)人員必須有嚴(yán)格的預(yù)防意識，不僅要做到對過程進(jìn)行控制，而且還要主動檢查焊接質(zhì)量，這樣返工及浪費(fèi)現(xiàn)象才會更少，從而使得結(jié)構(gòu)的制造有了質(zhì)量及進(jìn)度的保障。

2 控制公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的主要方法

2.1 對于人員資格的審查

進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接工程時主要的工作人員有：焊接工人、焊接技術(shù)人員、焊接質(zhì)量檢查人員以及無損檢測人員四種。四種人員的工作效率對鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量起決定作用。其中焊接工人主要是負(fù)責(zé)生產(chǎn)焊縫，其直接決定了焊接質(zhì)量；而無損檢測人員主要負(fù)責(zé)檢查焊縫是否存在內(nèi)在缺陷，是控制焊接質(zhì)量的最后一道關(guān)卡。因此，首先焊接工作要熟練掌握各種焊接設(shè)備的使用和維護(hù)；其次，對于有關(guān)焊接材料，焊接工人要做到正確使用及管理；再次，對于質(zhì)量缺陷形成的原因及其解決措施要有一定了解；最后，在進(jìn)行焊接時，焊接工人要做到嚴(yán)格按照圖紙利用先進(jìn)的焊接工藝來實(shí)施，要保證所焊接的產(chǎn)品能夠與質(zhì)量要求及相關(guān)規(guī)范或規(guī)定相符。

同時，施工單位還要做好焊接人員的有關(guān)備案，比如說姓名、年齡、性別、工程年限、證書的取得情況等。在上崗前要保證相關(guān)人員已取得相關(guān)證書及上崗資格，進(jìn)行必要的理論及操作方面的培訓(xùn)及考核。而對于無損檢測人員來說，在進(jìn)行檢測時要嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)來檢測指定部位，準(zhǔn)確判斷出現(xiàn)缺陷的部位、尺寸及性質(zhì)；其次，還要保證檢測保同能夠制定有關(guān)書面檢驗(yàn)工藝，對于檢測報(bào)告能準(zhǔn)確編寫。無損檢測人員上崗前必須有省部級以上機(jī)構(gòu)所頒發(fā)的資質(zhì)證書，同時也要進(jìn)行理論及操作的培訓(xùn)及考核。另外，我國有規(guī)定，I級資質(zhì)人員檢測時不得單獨(dú)進(jìn)行。除此之外，另外兩類人員也要進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)及考核，以使其在控制焊接質(zhì)量當(dāng)中能夠起到應(yīng)有的作用。

2.2 對設(shè)備及原材料的檢驗(yàn)

制造鋼結(jié)構(gòu)所用的設(shè)備當(dāng)中能對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響的主要有以下幾類：焊接設(shè)備、切割設(shè)備及無損檢測設(shè)備。其中焊接設(shè)備主要包括手工電弧焊機(jī)、二氧化碳焊機(jī)以及埋弧焊機(jī)等；切割設(shè)備主要有切割機(jī)及輔具；無損檢測設(shè)備主要有超聲波檢測儀器、射線檢測儀器、磁粉檢測儀器以及滲透檢測儀器等。在實(shí)際的工程當(dāng)中應(yīng)根據(jù)具體需要來進(jìn)行選擇。但要保證所有的設(shè)備都具出廠合格證書，設(shè)備的型號、規(guī)格和技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要與焊接工藝指導(dǎo)書及無損檢測工藝規(guī)程當(dāng)中提提到的要求相符。所有設(shè)備都要經(jīng)過相關(guān)單位的定期檢查及校正，且應(yīng)有相關(guān)規(guī)程及記錄。另外設(shè)備的參數(shù)要保證其穩(wěn)定性、靈活性、安全性及可靠性。

對于原材料的檢驗(yàn)主要是對鋼材及焊接材料的檢驗(yàn)。公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)比較常用的鋼材及焊接材料可見表1及表2。所用到的鋼材需要有清晰齊全的質(zhì)量證書以及完整正確的技術(shù)參數(shù)。另外，鋼材的外觀還要滿足下列要求：表面的銹蝕、麻點(diǎn)及劃痕等深度要比鋼材厚度允許負(fù)偏差的1/2要小；表面銹蝕等級要與GB8923涂裝前的鋼材表面銹蝕及除銹等級相符[4]。而所用到的焊接材料要保證有完好無損的外包裝，具有清晰齊全的標(biāo)簽、質(zhì)量保證書及說明書等；其品種、規(guī)格和牌號等要與設(shè)計(jì)要求及標(biāo)準(zhǔn)相符；另外，最重要的一點(diǎn)不能受潮，焊條焊芯無生銹，腰皮也沒有脫落現(xiàn)象，焊絲未生銹、無污染及脫銅情況。所有鋼材及焊接材料在進(jìn)行復(fù)驗(yàn)確定合格之后要制定相關(guān)的管理制度并嚴(yán)格按照相關(guān)管理制度來存放、保管、發(fā)放及使用材料。

表1 公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)常鋼材

表2 公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)常用焊接材料

2.3 焊前及焊接過程的檢查

在所有人員經(jīng)過確定及材料經(jīng)過檢驗(yàn)之后就可開始進(jìn)行焊接工作，但是在進(jìn)行焊接前應(yīng)注意相關(guān)準(zhǔn)備，首先要對焊工的證書進(jìn)行檢查，看其是否有效及是否適用于此次焊接工程；其次要對焊接工藝及規(guī)程的適用性、焊材與母材是否合格進(jìn)行檢測；再次要檢查接頭、工裝、夾具以及定位等，注意焊接工藝當(dāng)中的特殊標(biāo)準(zhǔn)及要求；最后要安排好生產(chǎn)試驗(yàn)及對焊接的工作環(huán)境等進(jìn)行檢查。

在進(jìn)行鋼板的切割時應(yīng)盡量使用精密的切割裝置，應(yīng)確保剪切面不會出現(xiàn)裂紋、夾渣或是分層等現(xiàn)象；而其切割面的質(zhì)量也有符合相關(guān)要求，特別是針對組裝胎夾具，因其要求較特殊，所以要給予高度重視，保證其平整度及穩(wěn)定性與相關(guān)施工要求與尺寸精度相符。針對于焊接設(shè)備，在進(jìn)行焊接前要進(jìn)行調(diào)試，保證其參數(shù)的穩(wěn)定性及其調(diào)節(jié)的靈活性，同時還要看其有效性。另外，還要對焊接的工作環(huán)境進(jìn)行檢查，一般來說其濕度要維持在80%以內(nèi)，若碰到雨雪天氣不得在室外工作。若為低合金鋼溫度要高于5℃；若為普通碳素鋼要保證溫度高于0℃。除此之外，還要對其進(jìn)行烘干及保存，以保證能隨時取用，最重要的一點(diǎn)是焊劑當(dāng)中不能有雜物或是溶渣。

在焊接進(jìn)行的過程當(dāng)中，要對現(xiàn)場進(jìn)行檢查及觀察，焊接工藝要嚴(yán)格參照指導(dǎo)書上的有關(guān)要求及規(guī)定來實(shí)施，同時還要注意指導(dǎo)書上的參數(shù)要求及順序，嚴(yán)格按照指導(dǎo)書來進(jìn)行操作，另外在進(jìn)行焊接前要注意進(jìn)行預(yù)熱。準(zhǔn)備完焊接前的工作之后，在進(jìn)行焊接時要注意焊接位置的尺寸及具體要求，比如說多層焊，要注意清除焊縫表面的灰塵及熔渣等，另外還要注意在焊接處預(yù)留超過30mm的位置。若進(jìn)行垂直焊縫的對接則要將余高去除，并將其磨平，其表面的焊疤也要利用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行打磨，最后還要對焊縫處進(jìn)行檢修和記錄，看其是否符合焊接要求，但要注意同一處焊縫進(jìn)行返修的次數(shù)不得超過兩次。

2.4 焊縫外觀及無損的檢驗(yàn)

焊接工作完成以后就需要檢驗(yàn)其外觀及檢測其是否有損傷。其中，對于外觀的檢查主要是檢查焊縫是否有外觀缺陷，與標(biāo)準(zhǔn)尺寸是否有偏差。若是對接焊縫則主要檢查其余高差、寬度差及增寬等；若為角焊縫則主要檢驗(yàn)其腳尺寸、凹凸度等。要保證所有焊縫的尺寸偏差值在相關(guān)規(guī)定的允許范圍內(nèi)，保證焊縫的質(zhì)量。而無損檢測主要是對其內(nèi)部的幾何缺陷進(jìn)行檢測。檢測的過程中要對缺陷部位進(jìn)行標(biāo)記，包括其具體位置、大小、性質(zhì)及返修要求。若缺陷較大，則要將檢測范圍延長進(jìn)行補(bǔ)充檢測，必要時可進(jìn)行原監(jiān)測點(diǎn)的雙倍加強(qiáng)檢測，以確定缺陷的具體情況及修補(bǔ)的措施。

3 結(jié)語

現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)在我國公路橋梁的建設(shè)當(dāng)中使用非常廣泛，但是對于公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量卻還沒有一套全面、科學(xué)合理的檢查及驗(yàn)收規(guī)范，因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接時就更應(yīng)該注重其質(zhì)量的控制。另外，針對于我國尚未出臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的檢查及驗(yàn)收規(guī)范，我國相關(guān)部門必須盡快建立相關(guān)的法律法規(guī)，包括對公路橋梁結(jié)構(gòu)焊接的設(shè)計(jì)、施工要求、監(jiān)理及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)都要有一個明確的規(guī)定，最關(guān)鍵的是焊接工程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，同時還要有明確的檢查方法、流程及頻率等。這樣，公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量若有問題出現(xiàn)，我們才能及時地找出原因并解決，同時也能找到相關(guān)負(fù)責(zé)人，使得焊接工程更規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量才能得到保證。

[1] 周健濤，孫文婷.公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制與檢驗(yàn)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2011(34).

[2] 尹程，張振江.公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制與檢驗(yàn)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(11).