钢结构桥梁焊接施工技术

赵赢

摘要：在钢结构焊接施工过程中会遇到很多困难，比如无法返修、工作量大、焊接作业存在风险、湿度与温差等，对钢结构焊接技术要求进行了深入的分析，同时对可能出现的质量问题提出了相关的改善措施，得出了有效的焊接方法，提升了钢结构焊接质量要求。文中对钢结构桥梁焊接施工技术进行了分析。

关键词：焊接方法；焊接工艺；焊缝质量

1导言

发生桥梁钢结构焊接断裂的原因很多，也很复杂。一般可分为延性断裂和脆性断裂两类，延性断裂在断裂前发生显著的塑性变形，脆性断裂在断裂前几乎不产生显著的塑性变形。无论塑性变形断裂或脆性断裂大都发生在焊缝或热影响区，断裂一经发生瞬时就可能扩展到结构大部或整体，导致整个结构断裂毁坏，而且焊接结构在断裂破坏时的应力往往都远远小于结构设计的名义应力，以致结构脆性断裂不易发现和预防，一般都在没有显著塑性变形的情况下就发生断裂，具有突然破坏的性质，其后果极为严重，深入研究桥梁钢结构焊接断裂的条件和原因，包括材料、结构设计、制造工艺等采取诸多积极有效的综合防治措施，对于减少和避免桥梁钢结构焊接断裂有非常重要的社会意义和经济意义。

2桥梁钢结构焊接断裂的危害

在桥梁钢结构焊接断裂事故中以脆性断裂危害最大，脆性断裂是桥梁钢结构极限状态中最危险的破坏形式。由于脆性断裂的突发性，往往导致灾难性后果。一旦发生脆性断裂，会导致整个结构毁坏，其后果极为严重，桥梁钢结构焊接脆性断裂不易发现和预防，有的结构在出现断裂破坏时的应力远远小于结构设计的名义应力；一般都在没有显著塑性变形的情况下发生断裂，具有突然破坏的性质，桥梁钢结构焊接断裂一经发生瞬时就能扩展到结构大部或整体，造成灾难性事故。

3桥梁钢结构焊接材料的应用现状

3.1焊接材料的发展现状

近年来，我国在经济上的发展取得了高效成就，在工业、建筑业等方面取得了过人成就。在桥梁建设中，因钢材质量、刚性、韧性等不断提高，钢材逐渐多样化，钢结构逐渐成为桥梁建设的主要模式。同时，随着桥梁钢结构的不断应用，焊接技术不断增多，为满足人们日益增长的需求，焊接材料逐渐向多样化发展。当前，因焊接材料的原因，并未出现某一种焊接技术广泛适用于各种焊接材料，桥梁钢结构建筑还需要依照焊接材料、桥梁需求来确定焊接工艺。

3.2焊接人员具体水平

工业化不断发展，市场上的钢材种类日益增多，在钢材焊接过程中，为保障桥梁质量，提高焊接材料的质量，提高焊接人员的技术水平成为重点。当前，钢结构已经成为我国桥梁建设的主要结构，但是，因专业人员的不足，我国桥梁建设正存在一定缺陷。与发达国家相比，我国在焊接人员的培训、管理等多方面存在差距，最终，我国桥梁钢结构焊接人员的综合素质参差不齐，焊接材料无法得到高效利用，使其发展受到影响。

4钢结构桥梁焊接施工技术

在钢结构桥梁焊接项目施工时，选择何种焊接方法和焊接规范，是由焊接工艺评定来确定的。通常情况下，钢结构桥梁焊接施工会优先选择的焊接方法包括CO2气体保护自动焊、埋弧焊以及半自动焊，在焊接工作进行的过程中也是优先选用单面焊双面成型工艺。焊接使用中需要选择坡口型式，充分的发挥其焊缝金属少、变形量小的优势。严格的按照施工设计的要求进行规范施工，注意焊接顺序和方向，采用有效的手段降低焊接变形情况出现的概率。如果施工中出现与焊接要求相悖的变化，需要暂停当前施工，并进行进一步的工艺评定工作，切不可盲目施工。

采用自动焊焊接工艺处理的接缝，必须要在接缝的两端妥善的安装上尺寸大于80mm×80mm的同质引弧板以及引出板，并确保其厚度能够满足焊接时的需求，不至于在焊接工作时被焊穿。需要注意的是，在使用埋弧自动焊进行钢结构桥梁的焊接工作时，需要保证在当天完成，施工的过程中还需要做好装配间隙的控制工作，原则上不可超过1mm～1.5mm。

4.1定位焊

在对钢结构桥梁进行定位焊施工时，需要严格的遵循与焊缝同等的质量要求。表现在具体的工作中，需要确保开展定位焊施工前，由专人对施工图相关文件进行分析，确保焊件的各项数值符合施工要求，如果存在与设计图不符的内容，就不能进行后续的定位焊施工：开展定位焊前，需要对焊缝进行检查，看其是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷，确认无误后施焊；定位焊焊缝严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧；定位焊长度应大于40mm，定位焊间距应控制在300mm～600mm；定位焊的厚度不应大于焊缝设计尺寸的1/2，一般为4mm～6mm。

4.2焊缝清理及处理

通常情况下，焊缝的清理范围包括端面以及接缝两侧的宽度25mm的表面。当钢结构桥梁选择单面连续焊时，就可以仅对焊接的那一面进行清理。封底焊一面的焊缝清理工作可以在封底焊开展前进行，但是接缝端面的清理工作一定要保证在主接缝焊接工作前进行：采用砂轮以及钢丝刷等工具，对主要构件的接缝处进行清理，要求清理的范围内不能出现液体及固体杂物，并保证清理结束后可以呈现出金属光泽；受气候因素以及其他因素的影响，焊缝可能会出现积水或是生锈的情况，工作人员也必须要进行及时的清理；角焊缝的起落弧处应回焊10mm以上，应连续施焊直至完成，不能一次性完成的焊缝应注意焊后的预热，应重新焊接。

4.3焊缝无损检测要求

焊缝超声波探伤范围和检查等级按TB10212—2009铁路钢桥制造规范的“焊缝超声波探伤范围和检验等级”的规定执行。应根据构件结构焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况选用不同的质量等级。一级焊缝应进行100%的检验，二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。钢箱梁及拱肋熔透焊缝为一级，拱脚及拱梁结合端焊缝为二级：进行局部超声波探伤，焊缝如发现裂纹或较多缺陷时，应进行射线探伤，当缺陷超标时应加倍检测；当对焊缝进行超声波探伤不能正确判断时应果断的继续采用射线探伤来进行焊缝的无损检测，待到这两种方法都使用后，确定满足焊接施工的质量要求方才能认定为合格；距离—波幅曲线灵敏度及缺陷等级的评定分别按TB10212—2009铁路钢桥制造规范的规定执行。如出现裂纹、未熔合、未焊透（对接焊缝）等危害性缺陷等时，为不合格；返修焊缝应按原焊缝质量要求检验。

4.4焊接缺陷修复

当采用埋弧自动焊以及半自动焊对焊缝进行返修工作时，需要首先将清除部位的焊缝进行处理，之后才能进行接下来的焊接操作。需要注意的是，在对板厚不小于25mm的Q345qE钢板焊缝进行返修处理时，还需要进行事先的预热处理。返修操作完成后应该对焊缝进行打磨处理，并进行严格的质量检测，确保返修的焊缝能够达到焊接质量要求。通常情况下，返修焊的次数不应该低于二次。

5结束语

总之，增强管理人员的焊接质量管控意识，加强员工培训机制，提高人员素质、专业水平及知识掌握，不断吸取新型技术人才，随时的掌握施工人员的实际能力水平，对各个施工材料及环节进行验收，从而提高钢结构焊接施工技术水平。

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