桥梁施工钢结构焊接施工质量控制探讨

唐雪媚

贵州汇通申发钢结构有限公司 贵州 贵阳 550000

钢结构因其成本低、韧性强、抗腐蚀、可塑性强、能更好的实现桥梁的功能性等优点在桥梁施工中得到广泛应用，钢结构可以实现桥梁功能性和设计元素的完美结合，与此同时，钢结构的焊接工艺也是桥梁施工中的难点，目前我国采用的是传统的点对点的焊接方法，施工效率较低，需要使用国外的焊接设备辅助才能完成辅助钢结构的焊接工作。通过钢结构焊接技术难点的分析，可以帮我们找到提高焊接效率、保证焊接技术的方法。

1 钢结构焊接工艺施工的技术要求

钢结构在原材料的选择上要选用低碳低磷的钢材，钢材的韧性增加，延展性更好。一般选用80mm厚度的钢材，避免了钢材因为温度的影响而出现发硬、发脆的情况。焊接技术的选择上常选用免预热的焊接技术，使用控制夹杂物尺寸的炼钢方法，减少钢材中的杂质。也可以选用高熔填焊接，可以大幅度的提高焊接效率。考虑到桥梁受风力、地震等恶劣气候条件的影响，要提高钢材的抗震性，要选用窄限强度复合规定、降伏比低的钢材进行施工。高镍耐候钢可以避免钢材因为暴晒而出现褪色、氧化的情况。

在焊接技术的选择上，重点部位选择T型接头，焊缝90度，坡度选择55±5度，非重点部位选择角接接头，焊缝一般小于90度，坡度选择40±5度。 根部间隙采用0～2mm，熔宽过坡口边1mm～2mm，即可以避免原材料的浪费，也可以避免出现焊接温度过高，焊穿的情况。焊接坡口时要选用道焊，可以很好的增减焊接点的稳定性。焊缝成型系数是熔宽与熔深的比值，一般取1-1.2，焊宽要根据焊接效果适当的做出调整，避免焊缝中间出现焊渣。

为了避免钢结构在安装和运输的过程中出现受力变形，可以选择仪器对变形部位进行校正或在变形部位采用氧乙炔火焰加热烘烤的方法进行校正。此外低温焊接技术的应用能保证在外界温度较低、焊接难度增大的情况下进行焊接操作。低温焊接技术通过对焊接部件进行预热，增加焊接材料表面的温度和局部温度，选用高速焊接模式进行焊接，避免低温对焊接点温度的影响，保证焊接材料的韧性符合施工标准[1]。

2 钢结构焊接技术在我国的应用情况

近几年，我国大型的桥梁施工项目逐渐增多，难度最大的施工项目为港珠澳跨海大桥，桥梁施工实现了线性施工和横桥断面技术的结合，是我国在桥梁建筑上的里程碑项目。目前我国在焊接原材料的加工、焊接技术、焊接效率方面有自己的优势，焊接技术由最初的氩弧焊发展到现在的钢结构焊接技术，实现了质的跨越。我国的焊接大型仪器发展较慢，难度较大的桥梁施工需要使用进口的焊接仪器，来保证焊接点的密度和点位复合设计要求。焊接仪器的依赖性较强，焊接仪器的制造和装备水平与世界领先水平还存在较大的差距。

钢架构焊接对于焊接技术有较高的要求，目前我国的焊接施工人员，缺乏大型焊接工程的施工经验，焊接人员经过短期培训就可以持证上岗，岗位门槛较低，员工的整体年龄偏年轻化，整体素质不高，对待工作的责任心不强，面对复杂的设计图纸及高难度的焊接要求，焊接施工难以符合要求。同时，焊接施工人员的流动性较大，管理难度增大，人工成本也随之增高，这些都是导致焊接工作效率低下的主要原因。

实施复杂条件下钢结构焊接施工时，焊接温度、风力等因素都会对焊接质量产生不同程度的影响。桥梁施工中风力过大、温度过高或过低时，会出现延长工期的情况。受温度的影响钢材的硬度也会产生不同程度的影响，因此对钢材料的要求较高。我国目前的高强度钢材加工生产线数量较少，难以满足大规模钢材加工的需要，部分钢材需要从国外进口。

目前我国钢结构焊接技术自动化程度较低，大部分焊接作业需要人工完成，人工焊接与机器焊接相比，焊点的精度和稳定性相对较差，增加焊接人工成本的同时，也增加了后期桥梁维修和保养的成本。在遇到人工无法完成的焊接技术，需要引进国外的设备进行施工。高温、极寒、大风等气候条件下，人工焊接必须暂停，以保证施工人员的安全和焊接质量，会出现停工、工期延长等情况。施工单位有可能需要承担不必要的经济损失[2]。

3 钢结构焊接的发展方向

为了推进我国桥梁建筑的发展，必须实现焊接技术的突破，桥梁施工企业通过定向培养有经验的专业技术人才，对于施工技术优秀的员工进行重点培养，定期组织施工人员参加讲座及技术培训，提高员工整体的施工水平，开展安全巡查工作，及时发展施工中的安全问题。组织施工人员到国外学习先进的施工工艺，并将其运用到实际的焊接工作中，实现我国的焊接技术向国际靠拢。企业要加大研发力度，对于有研发能力的施工人员，组织到钢材加工厂进行短期学习，充分了解钢材的性能、参数、稳定性等，结合钢结构的安装和后期维护、保养等工作，开展技术试验，实现焊接技术突破。在钢材的选择上，可以运用新型的科技材料，与大型的研发团队合作，实现钢材的研发和自主创新，从而更好的保证工程质量，提升施工效率。

聘请有资质的施工管理团队，全程监督钢结构的施工过程，核对原材料的批次、数量、厚度等原始数据，保证原材料的安全性。在施工过程中，详细记录钢材的消耗和使用情况，记录施工日志，保证施工能在规定时间内完成。根据施工过程中出现的实际问题，展开技术讨论，对于需要变更的设计项目，严格按照变更审批流程，完成审批后方可进行施工作业。安排有资质的施工人员进行焊接作业，严格核对焊接点位及焊接技术，分批、分次的进行钢材原材料的抽查，对于不符合生产要求的原材料，在第一时间内进行更换或调整。严格核对焊接流程，监测焊接温度和层数是否复合设计要求。最大限度的保证施工质量与设计要求吻合。

桥梁项目完工后要进行定期的维修和保养工作，需要有固定的维修队伍，分批次进行施工项目的保养，重点检查钢结构焊接点的稳定性、牢固程度及韧性等情况，及时发现钢结构是否变形，并在最短时间内采取二次焊接、高温焊接等措施进行后期工程调试工作。每次维修和检测有详细的记录，并详细记录维修人员、维修内容、施工时间，对于维修有难度的焊接点，及时上报给工程指挥部，有专人负责后续的原材料更换等工作，保证不影响桥梁稳定性和通行的情况下，进行后期的施工作业。

桥梁施工企业要与有设备研发能力的团队合作，根据施工中遇到的问题展开讨论，争取实现机械设备的创新和自主研发，在焊接技术的配合下，即使恶劣的气候条件也不会影响焊接施工进度，进一步提高焊接的精度和稳定性。自动化焊接平台的建立，可以根据不同的施工要求设计施工方案，计算机讲分析出的数据录入系统，完成焊接程度的设计。焊接可以在计算机系统的控制下实现全自动焊接，降低了生产成本的同时，也提高了我国焊接技术的科技含量，保证了大型桥梁施工的安全性和稳定性[3]。

焊接施工企业要制定严格的安全生产管理制度及人事管理制度，保证员工都能按照规定进行施工，各项制度的制定可以很好的约束员工的施工行为，领导者应从员工的角度出发，真正了解员工的需要，进一步提高施工团队的向心力和凝聚力，从根本上上解决人员流动性大，管理难的情况。企业应有明确的激励机制，对于施工过程中有突出贡献的员工进行奖励，扩大焊接队伍，进一步提高焊接队伍的焊接技能，保证在有大型桥梁施工项目开始时，有稳定的施工团队，可以保证焊接施工的有序进行。

在桥梁施工开始前，设计团队和施工团队要开展工程交底工作，设计方提出设计要求，施工方确认设计方案实施的难易程度及可能性，对于施工过程与设计初衷相违背的情况，要及时进行设计图纸的变更。施工团队制定详细的施工计划，包括原材料的选择、项目结点、施工工艺、施工团队及工期等内容都应在施工计划中有详细的说明。施工人员要明确不同阶段的施工任务，对于施工内容有充分的了解，施工人员应严格按照团队的指挥进行焊接施工作业，对于施工难度较大的内容，及时请施工团队确认方案，禁止施工人员擅自对焊接原材料进行改动。施工管理团队要定期核查施工进度及工艺，保证钢材料焊接施工项目的顺利进行。桥梁施工单位要建立安全管理体系，由项目负责人任组长，各施工小组按照分工不同，同时展开焊接施工作业。

焊接施工结束后，要做好施工质量评估工作，由专业的监管团队负责检查桥梁的结构、工艺、焊接数据是否符合国家桥梁建筑施工要求。对于不符合要求的施工内容，第一时间发出整改通知，施工单位根据整改通知的要求按时完成项目整改，并出具整改责任书。对于符合安全生产的桥梁施工，监管团队要出具完整的评估报告，交由企业管理部门进行保管。并定期组织工程复检工作，确保桥梁的安全性符合国家标准。

焊接施工企业要制定完善的应急预案，对于施工过程中钢材断裂、焊点开裂、不可抗力致人员伤亡等情况有明确的预案，企业负责人员及原材料调配、统筹安排应急救援工作，施工负责人负责焊接技术处理工作，在保证不影响总体施工进度和工程安全性的前提下，分批分次进行施工。企业管理者应充分了解施工人员的心理状态，避免员工超负荷工作，在保证员工身心安全的情况下进行施工作业，最大程度的保证施工人员的利益不受损害。各小组有条不紊的展开后续的施工作业，各部门通力配合，能更好的激发团队的凝聚力，保证焊接施工作业的安全运行。

4 结束语

综上所述，随着我国经济的飞速发展，建筑行业也迎来了新的发展机遇，大型桥梁施工项目也越来越多，焊接技术的发展，对于保证工程质量、提升工作效率有重要的作用。在钢结构焊机的过程中，员工要严格按照设计图纸的要求进行施工，核对焊接的点位，从原材料进场到确定施工方案，全程都需要有资质的第三方进行监督。施工企业要加大技术研发力度，实现焊接技术的创新，尽早焊接施工自动化。施工企业要与有研发能力的团队合作，通过新型钢材原材料的应用，可以减少环境、气候因素对原材料刚性、韧性的影响，降低后期的维修成本。新型焊接技术和原材料的应用，提高了企业核心竞争力的同时，施工效率和质量也得到明显的提升。为推动我国建筑施工领域的发展，起到了关键性的推动作用。