钢结构箱型桥梁焊接质量控制技术 彭强

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:彭强
[导读] 摘要:随着中国社会经济和科学技术的不断发展,中国的公路桥梁建设技术也有了很大的进步。
        重庆工业设备安装集团有限公司  重庆  400014
        摘要:随着中国社会经济和科学技术的不断发展,中国的公路桥梁建设技术也有了很大的进步。钢结构是现代建筑中使用最广泛的结构类型之一。为了保证桥梁的最终施工质量,有必要保证钢结构的质量和焊接性能。建筑业在进行钢结构焊接工作时也从多方面考虑钢结构桥梁的施工,充分了解钢结构焊接工艺的要点,提高钢结构桥梁焊接施工的质量。本文以某工程为例,首先阐述钢结构桥梁基本内涵,然后结合钢结构桥梁焊接结构要点,分析其质量控制和技术控制措施,旨在为我国钢结构桥梁焊接施工水平的提高提供参考与借鉴意义。
        关键词:钢结构;箱型桥梁;焊接技术;措施分析
        1我国的桥梁使用现状
        1.1交通荷载极大
        经济的迅速发展使我国汽车总量相较以往有明显提升,近几年由于人们生活水平的提高,汽车数量呈现了整体飞速提升的趋势,奠定了人们出行频率的增加基础。在这种社会背景下,多种情况的共同作用最终结果会导致交通量的变大,会增加道路和载量。我国多个城市均出现了交通拥堵现象,在经济较为发达的城市表现的更明显,人们上下班高峰时间段出行困难已成为困扰人们外出活动的主要问题,阻碍了社会进步。
        1.2超载现象较为严重
        我国应用的大部分桥梁修建时间均较早,受限于当时的技术与经济条件,长期使用下会出现部分结构零部件的老化等问题。早期修建的多数桥梁均处于交通流量较为密集的区域,交通量较大使超载现象较为常见,影响桥梁的整体稳定性。车辆违规超载现象在边缘区域较为严重,桥梁负担较重使车辆在实际行驶过程中,对桥梁结构产生交变荷载影响,在此种类型的作用下,桥梁内部结构遭受到严重破坏。一些使用时间较长的桥梁,其中的零部件由于老化已经出现裂缝或细小裂纹,荷载提升使细小的裂纹逐渐扩大,形成较大的安全隐患,影响桥梁工程结构的整体稳定性,影响行车安全。
        2现阶段桥梁工程设计过程中钢结构系统的具体损伤情况
        高强度材料成为桥梁工程建设的重要材料类型,要求桥梁设计人员应明确应用材料的具体性能、结构等。通过对桥梁工程设计中钢结构系统构件实例的深入分析,发现钢结构出现损伤情况与材料、工艺具有密切的关联,是导致桥梁钢结构出现损伤的主要原因。
        第一,在实际的焊接过程中,桥梁纵向性能要求并未获得桥梁设计人员足够关注,使这类材料中的金属杂质含量比例较高。
        第二,产生的一系列金属结晶将会对桥梁实际的生产材料应用环节造成较大的负面影响,会使结构稳定性下降,影响焊接部位的力学性能,无法保证桥梁参数满足预期的性能目标。
        第三,在钢结构的焊接环节若出现大量的欠缺损伤情况,将在后续的持续使用过程中出现较大范围的疲劳裂纹,影响桥梁的整体质量。
        第四,不注重桥梁的细节设计,结构细节损伤较多,形成安全隐患后难以解决相应的问题。
        桥梁在实际应用过程中,若所处气候环境较为恶劣,未提供足够保养支持的情况下,产生的细小缺口、裂缝会随着时间的推移而逐渐增大。当裂缝已经发展到影响整体结构稳定性时,会威胁行车安全,缩短桥梁的使用寿命,产生大量的无效施工成本,浪费资源,不利于我国基础设施建设事业的长期发展。
        3焊缝质量控制
        3.1焊接方法和焊接材料的选择
        钢箱梁的基材为Q345qD,钢板的厚度为δ10至δ35mm。根据基材的特性和施工现场的条件,采用点焊进行固定,采用药芯焊丝进行的二氧化碳气体保护焊进行填充焊,自动水下电弧焊进行覆盖焊。药芯焊丝使用的是JQ-YJ501Ni-1焊丝,具体取决于焊接材料的结构条件和技术性能。
        3.2焊接工艺参数
        在钢箱梁焊接操作中,适当的焊接工艺参数直接决定焊接接头的质量。随着水下电弧焊和手工电极焊接技术的成熟和应用,该项目的重点是了解金属丝二氧化碳气体保护焊的工艺参数。焊接电流和电弧电压是二氧化碳气体保护焊的主要参数之一。

如果焊接电流小,进给速度将变慢,熔深会变浅,这将影响焊接质量和工作效率。如果焊接电流大,则容易发生咬边和烧穿等问题。低电弧电压会增加飞溅,使焊缝变窄,并增加焊接强度。较高的电压会导致更长的电弧长度,更宽的焊缝,更浅的熔深和更易于产生气孔。因此,为了确保焊接接头的质量和效率,通过重复的过程测试和焊接工艺认证确定了合适的焊接电流和电弧电压。
        3.3焊接操作要求
        (1)焊接底层,在焊接开始点之前50mm在引弧板上点燃电弧,然后进行电弧焊接。熄灭电弧时,不能直接将其熄灭,必须将电弧引导至离接缝50mm处的消弧板。电弧运输采用往复式电弧运输方案,两侧都短了一段距离,可以满足焊缝与母材之间平稳过渡的要求。
        (2)焊接填料层。在填充焊接之前,清洁第一层焊缝,避免凹槽末端和凹角处没有产生熔合问题。如有必要,请使用角磨机将其卸下。在二氧化碳气体保护焊中,焊接线的长度为20至25mm,焊接速度为30~40mm/min,气体流速为20L/min,电弧法为斜圆法。
        (3)覆盖层的焊接与外观质量是否符合质量检验标准直接相关。
        4焊接变形控制
        4.1优化的焊接设计
        分割宽达4m的钢制箱形梁面板时,应尽量减少焊接数量并使用大尺寸构件。这减少了钢板元件之间的对接焊接。合理选择焊接形状和坡口尺寸,以最大程度减少沉积的金属总量并减少焊接变形。焊缝位置正确且对称分布,以利于焊接并避免最大应力。
        4.2采取技术措施
        (1)确保焊接收缩量。对于板状元件平面中的垂直和水平收缩变形,长度方向保留用于制造过程中的二次切削余量,以使梁段的长度满足焊接和收缩后的结构要求。在焊接钢箱梁截面之后,再进行焊接。冲切电路板单元时,请使用正公差,对接焊接单元时,请在焊接间隙上施加一定的焊接收缩量,以确保焊接后的整体尺寸。
        (2)设置变形防止。防止变形的方法通常用于板单元的焊接引起的面外横向弯曲变形。板单元焊接到抗变形框架。在板件的拼接焊接过程中,保留了变形防止功能,以减少焊接后的变形量。在整个组装过程中,框架保留用于侧向桥梁焊接,以固定钢箱梁。横向平直度符合要求。
        (3)将焊缝固定在平板单元上,以限制焊接变形。组装时,将底板焊接到轮胎框架的软管板上,以防止焊接后底板变形。通常使用软管板或压力法固定板单元的对焊和T焊。
        (4)选择合理的焊接顺序和焊接方向。
        (5)加强焊接结构的完整性设计。焊接结构是否完整与桥梁整体结构的稳定性、安全性有密切联系,在对此类型的钢结构进行焊接时,首先应对各部位的受力情况进行深入分析,并同时进行相应调整,以免在接头部位的应力作用及母材结构的影响下,导致其受力性能发生变化。施工人员必须严格遵循桥梁的完整性设计原则,并提高对桥梁接头设计环节的重视。桥梁的设计人员为保证整体钢结构的完整性,应对结构材料、应用的工艺类型、焊接过程中可能产生的静力、疲劳等级进行深入分析,综合多种条件后,再选择科学、合理的焊接形式。施工人员应提高对细节部位的关注度,采取合适手段减少焊接应力的产生,严格遵循检测标准对焊接部位进行核验,发现不合理的焊接结构或焊接效果无法满足预期设计标准,应及时进行返工处理以免影响桥梁的实际应用效果,提高焊缝的整体质量。
        5结束语
        综上所述,为了不断提高钢结构箱型桥梁焊接质量,施工人员需要合理选择焊接方法和焊接材料,优化焊接变形控制,确保焊接收缩量,促进整体工程项目顺利进行。
        参考文献:
        [1]田森.钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术分析[J].百科论坛电子杂志,2019,000(004):24.
        [2]史启龙.钢结构工程焊接质量控制要点阐释[J].价值工程,2020,v.39;No.560(12):260-262.
        [3]杨恩明,柴国进,付尝薪.大小井特大桥钢结构焊接技术及质量管理[J].公路,2019.
        [4]王祎.桥梁施工钢结构焊接施工质量控制[J].中国金属通报,2020,No.1016(03):235-236.
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