淺析鋼結(jié)構(gòu)橋梁中焊接質(zhì)量的影響因素

高學(xué)凡 吳蒙

沈陽中辰鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司 遼寧沈陽 110000

1 鋼結(jié)構(gòu)橋梁的優(yōu)勢

1.1 抗拉、抗壓強(qiáng)度高

鋼框架橋的主要承載構(gòu)件是鋼材，具有抗拉、抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，而高鋼強(qiáng)度、低自重則為鋼框架橋承載大荷載提供了理論依據(jù)。對比其他材料，鋼構(gòu)橋自重輕、跨度更大，也便于運(yùn)輸和吊裝。

1.2 建設(shè)工期短

鋼構(gòu)橋多為裝配式結(jié)構(gòu)，無需像傳統(tǒng)混凝土橋梁等待混凝土到達(dá)預(yù)計(jì)強(qiáng)度，極大地推進(jìn)了工程進(jìn)度。構(gòu)件在工廠制作完成后，直接運(yùn)到現(xiàn)場吊裝裝配，鋼構(gòu)體積小，占地面積小，且大部分鋼構(gòu)材料組裝便捷，這都對加快工程進(jìn)度起到巨大作用[1]。

1.3 鋼構(gòu)質(zhì)量更高

由于鋼構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工都是在專業(yè)工廠中進(jìn)行的，專業(yè)鋼構(gòu)廠具有先進(jìn)的儀器和科學(xué)的技術(shù)手段，對構(gòu)件尺寸與強(qiáng)度具有一定的把控。只有保證設(shè)計(jì)規(guī)范化、制作精準(zhǔn)化才能進(jìn)一步保證施工安全，才能保證鋼構(gòu)橋在日后使用中充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益。

1.4 節(jié)約資源

與鋼筋混凝土相比，鋼材更具有回收重復(fù)利用的價(jià)值，拆除后，鋼筋混凝土只能作為鋪路的碎石，而目前加工制作鋼構(gòu)件的原料許多都來源于廢舊鋼構(gòu)梁的舊部件，鋼構(gòu)橋更符合科學(xué)發(fā)展觀的可持續(xù)發(fā)展觀念。

2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊接影響因素分析

2.1 焊接人員

焊接人員是整個鋼結(jié)構(gòu)施工的主要參與者，為了減少材料不必要的浪費(fèi)，以及保證焊接的質(zhì)量，關(guān)鍵在于焊接人員素質(zhì)和能力的把控。

第一，焊接人員應(yīng)明確各類焊接工藝的選擇、熟練使用焊接設(shè)備，掌握焊接材料的選擇，以及判斷焊接工藝在不同環(huán)境下的選擇和使用。

第二，焊接人員應(yīng)具備能看懂圖紙的能力。圖紙是整個工程的藍(lán)圖，技術(shù)人員能不能看懂圖紙就決定了工程進(jìn)度的快慢以及工程質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)，以及遵守焊接工藝的使用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。

第三，焊接人員應(yīng)定期培訓(xùn)。經(jīng)濟(jì)的高速增長，施工技術(shù)也會不斷的被優(yōu)化，施工單位應(yīng)該將適合企業(yè)自身發(fā)展的新技術(shù)引進(jìn)到施工中去，淘汰落后產(chǎn)能，優(yōu)化施工技術(shù)[2]。

2.2 原材料

加強(qiáng)原材料控制，尤其要加強(qiáng)材料參數(shù)的控制。對于鋼結(jié)構(gòu)原材料而言，彈性模量十分關(guān)鍵，直接關(guān)乎鋼結(jié)構(gòu)的變形能力，因此還需加強(qiáng)控制，確保數(shù)值在許可范疇內(nèi)。相關(guān)技術(shù)人員必須全面考量橋梁的綜合結(jié)構(gòu)，定期對原材料進(jìn)行抽樣檢查，及時修正橋梁結(jié)構(gòu)，避免誤差過大。此外，容重控制也十分關(guān)鍵，施工過程中應(yīng)針對各環(huán)節(jié)所涉及容重的部分，增加抽檢次數(shù)，確保材料容重達(dá)標(biāo)。不僅如此，在施工前，技術(shù)人員還應(yīng)結(jié)合有關(guān)規(guī)范要求，針對原材料展開全面、細(xì)致的檢查，通過現(xiàn)場試驗(yàn)保障材料技術(shù)要求達(dá)標(biāo)。此外，各類下料還需認(rèn)真考慮縮余量、加工余量等問題。

2.3 焊接環(huán)境要求

鋼筋焊接施工開始前，應(yīng)全面的檢查焊接設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，防止在焊接施工中出現(xiàn)事故。橋梁工程項(xiàng)目中進(jìn)行焊接施工時，如果施工區(qū)域中風(fēng)速達(dá)到5.4m/h以上，此時應(yīng)采取必要的擋風(fēng)措施，如遇雨雪天氣則不能進(jìn)行焊接施工。

2.4 鋼材對焊接質(zhì)量的影響

為了保證焊接質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在鋼材進(jìn)場時應(yīng)對其各類證明材料進(jìn)行檢查，同時對數(shù)量、型號進(jìn)行詳細(xì)的核查，確保對焊接質(zhì)量不會造成影響；按照國家有關(guān)規(guī)定對進(jìn)場材料進(jìn)行抽檢，如果出現(xiàn)抽檢質(zhì)量不合格，則應(yīng)對該批鋼材進(jìn)行相應(yīng)的成分檢驗(yàn)或其他專項(xiàng)檢驗(yàn)。

針對鋼材的焊接性能，要求鋼材在焊接時所產(chǎn)生的高溫?zé)嵫h(huán)作用下不產(chǎn)生裂紋和熱效應(yīng)，并且焊接接頭處的主要力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能。

鋼材最主要的缺點(diǎn)之一就是易腐蝕，要根據(jù)不同鋼材的特性，選擇合適的防腐技術(shù)，在其表面涂刷防護(hù)層，鋼材堆放場地應(yīng)避免揚(yáng)塵附著以及濕度過大使鋼材造成生銹現(xiàn)象的發(fā)生。

鋼結(jié)構(gòu)橋梁在生產(chǎn)和加工過程中，存在不規(guī)范的現(xiàn)象，導(dǎo)致了鋼結(jié)構(gòu)橋梁在后期維護(hù)和運(yùn)營過程中出現(xiàn)更多的隱患，甚至造成了財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。制定鋼結(jié)構(gòu)橋梁質(zhì)量檢驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn)將有效減小鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工誤差，消除潛在隱患，從而提升鋼結(jié)構(gòu)橋梁耐久性，保證使用壽命，降低全壽命周期成本。

2.5 焊接技術(shù)

（1）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊適合自動焊和全方位焊接，二氧化碳的易于生產(chǎn)，所以此種方法的成本較低，是大小企業(yè)應(yīng)用最廣泛的方式。但采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)法時，抗風(fēng)能力較差，因此適用于室內(nèi)作業(yè)。此種方式的效率較高，是一個線條電弧焊的1-4倍，操作簡單，限制條件低，可進(jìn)行全方位焊接。鋼材焊接后的裂縫抗裂性高，且不易發(fā)生變形，焊接時的飛濺小。

（2）埋弧焊。埋弧焊是一種效率較高的焊接方法，焊接時，焊劑和焊渣具有隔熱性，從而減少電弧的熱流失，且飛濺也少。埋弧焊的焊接質(zhì)量高，因?yàn)楹附訒r與空氣隔絕良好，所以保證了一個相對穩(wěn)定的焊接參數(shù)，從而保證了焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，除此以外，埋弧焊減少手工操作難度，沒有輻射，對于操作者來說，既簡單又安全。

（3）手工電弧焊。手工電弧焊是家庭裝修常見的焊接儀器。手工焊是通過焊條和焊件之間的電弧熱，從而使金屬熔化達(dá)到焊接的方法。此種焊接的設(shè)備簡單，操作相對靈活方便，能夠全方位的焊接多種材料，明顯的缺點(diǎn)則是焊接速度慢，生產(chǎn)率低。一般的焊條類型有纖維素型，氧化鈦和和堿性焊條。在采用手工電弧焊時如果有不當(dāng)?shù)牟僮?，將有可能產(chǎn)生斷弧的現(xiàn)象[3]。

3 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)在我國公路橋梁均得到廣泛的應(yīng)用，為了提高鋼結(jié)構(gòu)使用的范圍和壽命，就需要深入研究鋼結(jié)構(gòu)的特性以及焊接工藝的選擇和應(yīng)用。目前，大部分施工現(xiàn)場中選擇的焊接工藝較為落后，就造成了施工過程中出現(xiàn)二次返工、延誤工期現(xiàn)象的出現(xiàn)，阻礙了新技術(shù)在建設(shè)領(lǐng)域的推廣和使用。最后在遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范、通過檢焊接工藝檢測評定下，保證建設(shè)工程的順利進(jìn)行。