天津滨海文化长廊伞形钢柱的焊接质量控制

夏宝阳，范宝洪，荣 彬，尤光朝

(1. 天津开发区建设工程监理公司 天津300453；2. 天津大学建筑工程学院 天津300072)

天津滨海文化长廊伞形钢柱的焊接质量控制

夏宝阳1，范宝洪1，荣 彬2，尤光朝2

(1. 天津开发区建设工程监理公司 天津300453；2. 天津大学建筑工程学院 天津300072)

随着我国钢产量的增长，国家对钢结构应用的鼓励政策及钢结构自身的优越性，使钢结构建筑获得良好的发展空间。天津滨海新区文化中心文化长廊为全焊接钢结构，其伞形钢柱焊接量大，质量要求高，高空作业多，施焊空间狭小，钢构与土建交叉作业多，给焊接质量控制带来了严峻的考验。针对天津滨海新区文化中心文化长廊伞形钢柱焊接的特点和技术难点，从人员配备，材料、质量检测、施工环境等方面采取控制措施，目的在于保证焊接的顺利施工和产品的焊接质量。

伞形钢柱 焊接 质量控制

0 引 言

随着我国钢产量的增长，国家对钢结构应用的鼓励政策及钢结构自身的优越性，使钢结构建筑获得了良好的发展空间。焊接连接作为钢结构最主要的连接方式之一，广泛应用于各种钢结构件中。由于焊接施工劳动强度高、施工环境差、焊工水平不一等特点，经常导致焊缝质量不稳定，而焊接质量的好坏直接决定了建筑结构整体的质量。因此，开展焊接质量控制，及时检查、发现焊接过程出现的质量问题，保证焊接工程的焊接质量达到标准要求，对结构安全起着至关重要的作用。[1]

天津市滨海新区文化中心项目包含“1个长廊”即文化长廊，“5个场馆”即滨海东方演艺中心、滨海图书馆、滨海现代城市与工业探索馆、滨海现代美术馆、滨海市民活动中心。文化长廊钢结构工程是由28个伞形钢柱组成，结构标高35.7,m，贯穿整个项目，如图1所示。伞形钢柱由伞形支撑和钢柱两部分组成，分为26.6,m×26.6,m、29.6,m×29.6,m两种外形尺寸。贯穿东西的10个伞形支撑为双排29.6,m×29.6,m，其余16个伞形钢柱为单排26.6,m×26.6,m。伞形钢柱如图2所示。

图1 文化长廊伞形钢支撑分布图Fig.1 Layout of umbrella-shaped steel column structure of the gallery

图2 伞形钢柱结构示意图Fig.2 Structure of umbrella-shaped steel columns

伞形钢柱节点构造复杂，焊接量大、焊缝集中。节点深化要充分考虑制作运输及现场安装的条件。由于吊装场地受限，构件需大量分段/块，易造成现场焊接量增大。本项目钢结构施工大部分为高空作业，作业区域广、安全措施量大，经历冬季施工期，焊接冷裂倾向增大。钢结构长廊施工与其他5个结构单体施工交叉多，工期又短，施工组织与协调困难。伞形钢柱是四单肢柱组成的格构柱，柱拼接位置焊接空间狭小，焊接的可操作性差，造成焊接难度高。针对文化长廊伞形钢柱焊接的特点和技术难点，从人员配备、材料、质量检测、施工环境等方面采取控制措施，目的在于保证焊接的顺利施工和产品的焊接质量。

1 焊接质量控制

1.1 焊接材料控制

监理工程师必须检查进场焊材的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等相关质量证明书。对各种规格钢板，检查其长度、宽度、厚度及平整度，并检查钢管、型钢及钢板的外表面质量。再根据本工程图纸设计要求和国家规范，对工厂使用的焊接材料进行复验，包括焊条、药芯焊丝、实心焊丝、焊剂；焊材的复验包括焊材的熔敷金属的化学成分分析、拉伸试验、冲击试验等。

1.2 焊工水平控制

本工程用钢量大、焊接作业多、工期短，而且焊接位置多样，有横焊、立焊、仰焊等，焊接难度大，所以对焊工的技术水平要求特别高。为保证焊缝质量和施工进度，将在进场后对焊工进行现场作业条件下的焊工考核，以挑选出水平过硬、符合本工程施工要求的焊工进行焊接操作。

1.3 焊接环境控制

环境条件直接影响焊接质量，因此必须严格控制焊接环境条件。焊条手工焊风速不超过8,m/s，二氧化碳气体保护焊不超过2,m/s；[2]焊件表面潮湿或暴露于雨中，或焊接作业区环境湿度大于90%,时，严禁焊接；当温度低于0,℃时，对常温下不进行预热的焊接接头的焊缝两侧大于等于2倍板厚范围且不低于100,mm范围内也要进行预热，预热温度不低于20,℃或规范规定的最低预热温度，且在焊接过程中不低于这一温度。

1.4 焊接过程控制

焊接过程控制是保证焊接质量的重要措施。焊接过程中应边施工边检查，及时发现问题并及时解决。例如：焊机是否运行正常，是否存在焊接裂纹、夹杂。焊接前必须根据工程图纸要求进行工艺评定实验，工艺评定实验必须能够覆盖所有焊缝的焊接需求，根据合格的工艺评定编制焊接作业指导书，实际操作也必须严格按照焊接作业指导书执行。不同材质、不同厚度的构件在焊接前应按照规范要求进行预热，防止根部裂纹的产生。不应在焊缝区域外的母材上引弧和熄弧。母材的电弧擦伤应打磨光滑。

1.5 焊缝质量控制

本工程钢材的焊缝应以焊接完成24,h后检查结果作为验收依据。外观检查一般采用目测，裂纹的检查辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。外观检测要求焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。二、三级焊缝外观质量标准应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205—2001)[3]的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观检查。高质量的焊缝除了从工艺措施方面进行保证外，还必须对焊接后的焊缝进行无损检测。无损检测要求构件焊接完成后至少24,h，并且经外观检测合格的情况下进行。焊缝为一级焊缝的，需进行100%,UT 探伤；二级焊缝的，对于工厂每条焊缝的20%，现场为同类焊缝的20%,探伤，其余三级焊缝。[4]

2 结 论

焊接质量控制能够及时检查、发现焊接过程出现的质量问题，保证焊接工程的焊接质量达到标准要求，对结构安全起着至关重要的作用。本文针对天津滨海新区文化中心文化长廊伞形钢柱焊接的特点和技术难点，从人员配备、材料、质量检测、施工环境等方面采取控制措施，确保焊缝质量达标及工程顺利进行。

［1］ 杨培东. 焊接质量监督的重要性[C]. 全国火电600,mw级机组能效对标及竞赛年会，2012.

［2］ 王府强. 浅论焊接质量控制[J]. 焊接技术，2001(12)：35-36.

［3］ GB50205—2001，钢结构工程施工质量验收规范[S].

［4］ 王秀菊. 广州珠江黄埔大桥钢箱梁环缝焊接工艺、焊接管理及焊接质量控制[J]. 钢结构，2009(3)：58-60.

Welding Quality Control of Umbrella-Shaped Steel Column in the Culture Gallery in Tianjin Binhai New Area

XIA Baoyang1，FAN Baohong1，RONG Bin2，YOU Guangchao2
(1.Construction Engineering Supervisory Company of Tianjin Economic-Technological Development Area，Tianjin 300453，China；2.Department of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

With the increase of steel production in our country，the encouragement of steel structure utilization by government and the superiority of steel structure itself provide a good development space for steel structure buildings.The gallery in Culture Center of Tianjin Binhai New Area is a fully welded steel structure.The umbrella-shaped steel columns have a lot of high-altitude operations and welding work with high quality.Its welding space is narrow and there are lots of cross operations between steel structure and civil works.These bring a severe test to the welding quality control.In this paper，according to the characteristics and technical difficulties of the welding of umbrella-shaped steel column in Culture Center of Tianjin Binhai New Area，control measures were adopted in the aspects of personnel，materials，quality inspection，construction environment to ensure smooth welding operations and welding quality.

umbrella-shaped steel columns；welding；quality control

TU74

：A

：1006-8945(2016)09-0053-02

2016-09-01