钢结构桥梁焊接施工技术

黄亚斌

摘要：钢结构桥梁是当前桥梁工程建设的主流结构，焊接环节作为直接影响钢结构桥梁质量的关键环节，施工单位应不断加强对相关问题的重视程度。实际工程中，应合理制定焊接工艺，明确焊接施工的具体要求，做好焊接控制，最后按照施工要求妥善处理焊缝磨修及缺陷修补，以确保钢结构桥梁焊接施工的质量符合要求。基于此，本文将对钢结构桥梁焊接施工技术进行分析。

关键词：钢结构；桥梁；焊接；施工技术

1 钢结构桥梁概述及焊接施工要点

顾名思义，钢结构桥梁结构多数由钢铁材料构成，整个结构中包含有大量钢柱、钢梁构件，且所有构件连接方式均采用螺丝、焊接等。钢结构桥梁在实际应用过程中具备承重能力强、施工难度低等优势，因此被广泛应用于路桥建设工程中。通常情况下，整个桥梁工程中钢结构超过半数以上即可被定义为大型钢结构桥梁。实际施工过程中主要采用低合金钢作为主要建材。目前钢结构桥梁钢梁部分存在包括组合梁、箱形梁在内的多种结构类型，方便施工单位根据实际情况进行灵活选择。

焊接环节施工质量会直接影响钢结构桥梁质量，因此，需要施工单位在实际作业过程中严格把控施工要点以实现提升焊接质量的目的。焊接施工要点环节主要包括以下几点：第一，焊接工艺的选择。施工管理人员应在充分考量施工区域实际情况以及施工需求两项因素的前提下选择相应焊接工艺，最大限度地降低客观因素导致焊接质量不合格的几率；第二，加强施工质量检测力度。在施工完成后，施工管理人员必须对施工质量进行检测，确保其满足实际需求。

2 影响焊接质量的因素

2.1 材料因素

母材与焊丝匹配，是焊接施工的必要基础条件之一，其质量与性能也会对焊接质量造成极大地影响，只有确保材料性能参数满足各项施工要求的条件下才能确保整个焊接环节质量达到预期水平。因此，施工单位在实际开展作业工作之前，应首先对建材弹性模量等指标进行详细计算，该指标会直接影响钢结构变形能力，如果该指标超出焊接施工规定范围外，整个焊接施工流程均无法达到预期标准。

2.2 施工人员因素

施工人员是整个焊接流程的直接执行者，其专业素质能力直接决定了焊接施工质量。这就要求焊接人员具备丰富的经验以及深厚的专业素质能力，可以根据不同部件与材料的焊接要求选择相应的工艺，同时熟练地掌握各种焊接设备的使用方法，避免外界客观因素对施工质量造成影响。除此以外，焊接施工还需要施工人员具备一定识图能力，严格按照图纸要求进行焊接，切实落实各项施工要求，提升焊接质量。

2.3 环境因素

外界环境干扰会对焊接施工造成直接影响，一方面会影响焊接设备的运行情况；另一方面也会对焊接过程造成干扰，进而导致焊接质量不合格。因此，施工单位在实际开展相关工作之前应首先加强对外界环境的分析力度，根据实际情况制定相应措施，比如当施工区域内风速达到5.4km/h以上时，需要采取相应避风措施，在面对雨雪天气时，不应开展焊接施工活动。

3 钢结构桥梁焊接施工技术要点

3.1 制定焊接工艺

在项目施工当中，钢结构桥梁涉及到很多焊接施工部分，结合项目实际情况，制定具体的焊接工艺。天台六路主桥钢梁焊接开始前，分别评定厂内焊接及现场施工焊接工艺，确保焊接工艺评定试验条件，能够对应钢梁构件生产条件要求，同时，使用和实际结构相同的材料及焊材。根据铁路钢桥制造规范的相关规定，开展焊接评定试验，同时对规范中对于焊接接头性能要求加以执行。按照规定程序批准试验报告，投标人按照焊接工艺评定试验报告，对各种接头焊接工艺指导书进行编写。监理工程师审核批准焊接工艺指导书后，焊接人员按照焊接工艺指导书的内容，组织开展焊接施工。

3.2 焊接材料

根据工程结构特点，选取相应的焊接接头进行焊接工艺评定试验，评定项目应覆盖不同材料、不同焊接方法、不同焊接位置、不同钢板材质、不同焊接接头形式以及不同焊接板厚等。焊接材料需采用与设计母材强度、化学成分、力学性能相适应，并且还需要准备与母材相匹配的其他相关材料，包括焊丝、焊剂以及手工焊条等，同时还需要保证这些材料的性能可以达到相应的国标要求。

在进行焊接工作前，需要对这些焊接材料进行复验，确保获得进厂复验合格单方可使用。需要注意的是，企业需要做好这些入场材料的烘干处理，之后必须要做好入场登记，并且交由现场专用仓库进行规范的储存，在施工开展的过程中需要领用材料时，也同样必须要做好登记领用工作，并对所领用的焊条、焊剂进行检查，确保其已经按照规定烘干，并根据行业规范和施工要求放置在专用的保温筒内。在使用前对焊接材料检查是非常有必要的，只有确保焊接材料都按照施工要求进行妥善的处理，才能保证后续的焊接工作可以顺利的开展。焊条药皮脱落、焊丝生锈以及焊剂受潮结块等情况都是会对焊接质量产生重要影响的，施工工作人员必须要进行谨慎的对待。

3.3 焊接环境

根据现场实际操作要求，在焊接区域设置焊接防护棚，特殊情况下设置三防布包裹。防护棚要求能够防风防雨且能够覆盖整个施工区域，如果焊缝较长或焊接区域较大可设置移动式防护棚。①焊接环境温度低于0℃但不低于－10℃时应采用加热措施进行施焊。②焊接面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪条件下，应进行烘干预热施焊。③采取二氧化碳气体保护焊作业风力大于2m/s时。④焊缝区域的清洁、干燥，保证30mm的范围内不可存在腐蚀性液体、固体污染物以及其他杂物。

3.4 焊缝磨修及缺陷修补

每部分的焊接完成后，使用气割切掉两端的引、熄弧板或产品试板，同时将切口磨平，避免对母材造成损伤。焊脚尺寸、焊波、余高等超出规定上限的焊缝，或1mm以下超差咬边，需要修磨匀顺。1mm以上的焊缝咬边或焊脚尺寸不足的情况，采取手工电弧焊的方式返修处理，同时修磨匀顺。焊接完成后，对钢材缺陷等进行修补。钢材局部表面麻坑、伤痕，深度在0.3-1mm可磨修匀顺，深度在1mm以上的可在补焊后磨修匀顺。钢材局部边缘夹层缺陷，深度在5mm以下可将缺陷清除后补焊磨修。利用碳弧气刨或其它机械方法，将缺陷消除，需要刨出有利于返修焊的坡口，使用砂轮将坡口表面氧化皮磨掉，使金属光泽露出。气割边缘切口或崩坑，深度在2mm以下的可磨修匀顺，深度在2mm以上的需要铲磨出坡口，然后补焊并磨修匀顺。弯曲加工产生边缘裂缝，查明原因后，按规定将缺陷清除，清除范围要涵盖裂纹全长并向两端分别延伸50mm。电弧擦伤深度在0.5mm以下是用砂轮磨修匀顺，深度在0.5mm以上是采取补焊后用砂轮磨平。焊瘤可使用砂轮磨掉，或用气刨清除后磨修匀顺。构件焊接后使用气割切掉两端引板，将切口磨平，避免对母材造成损伤，修磨焊缝需要确保修磨后最终磨痕方向，与拉力方向顺应。缺陷修补长度在50mm以上，宽度在10mm以上，沟槽两端开设1：5以下的过渡斜坡，刨槽深度及宽度保持均匀一致，根部保证R≥6mm的圆弧。

4 结束语

钢结构桥梁是当前比较常见的一种桥梁建筑类型，在此类桥梁结构类型中，涉及到了很多焊接施工内容，因此必须对焊接施工技术详细分析和准确把握。在施工中制定合理的焊接工艺，明确各个方面的焊接施工要求，做好焊接施工技术的应用和控制。最后还要妥善完成焊缝磨修及缺陷修补，保证焊接施工技术质量符合要求。

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