四川長江大橋鋼管拱肋高空焊接質量控制

合江長江一橋鋼管拱肋高空焊接質量控制楊占峰王東霞覃碧（廣西壯族自治區(qū)公路橋梁工程總公司二分公司）摘要：本文以合江長江一橋為例，介紹了其鋼管拱肋安裝過程中，拱肋空中接頭的焊接工藝及質量控制方法，供其它鋼管混凝土拱橋施工參考。關鍵詞：鋼管高空焊接質量控制引言：鋼結構的廠內加工一般有較好的條件和設備，焊接質量易于保證，但在橋位現場的裝配焊接，由于受各種條件限制，焊接質量較難控制。尤其的大跨徑鋼管混凝土拱橋，其拱肋矢高較高，施工難度大，影響焊接質量的因素多，必須靈活采取各種措施和方法，以保證現場焊接質量。1、工程概況合江長江一橋地處四川省瀘州市合江縣，是跨越長江的1座特大型橋梁，其為瀘渝高速公路的控制性工程。橋寬30.6m，全橋長841m，主橋為跨徑530m的特大型鋼管砼中承式拱橋。拱肋凈矢跨比為1/4.5，凈矢高達111.11m，拱軸系數為1.45。主橋拱肋截面高度在拱腳處為16m，在拱頂處為8m。全橋分上下游2條拱肋，上下游拱肋間為橫撐，拱肋共分成36節(jié)段制作，單肋18段。拱肋上弦管為φ1320×22mm的鋼管，下弦管為φ1320鋼管，壁厚從拱腳到拱頂由34mm漸變到22mm。圖1、合江長江一橋橋型布置圖（單位：m）拱肋在制造廠內分段制作好后，用輪船運輸到橋址，再用纜索吊裝系統(tǒng)吊起，分兩岸逐段對稱進行安裝，最后在跨中合龍，形成整個拱圈。拱肋節(jié)段與節(jié)段間的接頭采用CO2氣體保護焊進行焊接，使用5mm厚的鋼帶作為襯墊，焊絲采用CHT-711φ1.2藥芯焊絲。橋址處常年多霧，空氣濕度大，且處于峽口，高度達到20m以上后，風速較大。2、焊接及焊縫缺陷分析拱肋節(jié)段安裝就位后，先調整接頭兩端管壁的錯邊量，使錯邊量小于1mm。然后安裝接頭嵌補段半瓦板，修磨焊縫坡口，再安裝鋼襯墊。焊縫坡口角度為45°，采用單面坡口，焊縫間隙為5mm。鋼襯墊厚5mm，寬50mm。圖2管對接環(huán)焊縫形式（單位：mm）焊接前，采用砂輪機對焊縫區(qū)域50mm范圍進行表面清理，其清潔度達到GB/T8923-1998St3級的要求。焊縫采用多層多道焊方式，用CO2氣體保護焊焊接，單面焊雙面成形，焊接完成后采用超聲波進行檢測，檢測合格后再將焊縫打磨勻順。所有焊接工作均在高空完成。合江長江一橋首節(jié)段拱肋安裝好，接頭焊縫焊接完成后，經超聲波檢測，發(fā)現有少量缺陷，按250mm長為1個超聲波檢測片位進行統(tǒng)計，從8條焊縫的缺陷類型上看，主要的缺陷為氣孔和根部未熔合，與以往已施工的鋼管混凝土拱橋上調查統(tǒng)計得到的缺陷類型相符。拱肋高空焊縫缺陷質量頻數統(tǒng)計表傍序號劍缺陷犧頻數（點）堂累計頻數（點梢）唉頻數百分比繩累計百分比遍1養(yǎng)氣孔煩24湊2能4拘42.9耗42.9釣2敘未熔合徹20伸4渾4炎35.7尚78.6過3么咬邊菜3成4鴨7駝5.4倒84.0挺4長凹陷粥3道5搞0龜5.4艇89.4誕5耍夾渣狡2膨5朝2宴3.6捏93.0輔6液焊縫尺寸不符亞合要求攪2郵5肆4逗3.6軋96.6塵7糊焊穿志1犯5鑰5基1.8種98.4磁8用裂紋艷1創(chuàng)56劣1.8盲100炭合計賭56御56滾100%勾100%親鼓氣孔俱主要是指熔池侵中的氣泡凝固皮時未能逸出而蝦殘留下來所形司成的空穴海，根據氣孔產畏生的部位不同裕，可分為內部梢氣孔和外部氣激孔研。引焊縫氣孔產生哭的原因主要為額以下幾個方面猴：焦崇言①開空氣濕度太大閘，超晚過當90緣%頑，水分分解，途氫氣、氧氣侵佛入；租勞②健CO嫌2輝氣體綠純度不夠泥或供氣不足啦，保護不良；具③農焊條軍藥皮致中向含有橋水和氣體鄭：拐焊條烘干溫度骨太低、保溫時難間太短遠；睬閥存④串母材上偏有夠油、銹、水、司漆等污物，分沙解產生氣體；野⑤城操作原因引起悔的氣孔：運條塑速度太快，氣猴泡來不及逸出默；吳⑥揪風大，保護不云完全戴；進⑦控電弧過長，電頃弧電壓過高。役未熔合后是指熔焊時，妨焊道與母材之蔥間、焊道與焊漆道之間、點焊紡時焊點與母材懶之間，未完全昏熔化結合的部錘分。距產生未熔合的孤根本原因是焊蠅接熱量不夠，糞被焊件沒有充違分熔化造成的尼。主要原因有辨：革①惑電流太小疏；患②明焊速太快善；?、叟镫娀∑刀?；機④煤操作歪斜??；鞠⑤須起焊時溫度太吵低蜘；答⑥的焊絲太細松；棋⑦束極性接反，焊陡條熔化太快，贊母材沒有充分淺熔化益；乳⑧悄坡口及先焊的餅焊縫表面上有黃銹、熔渣及污雕物。匹經分析，焊絲林用塑料袋密封塔包裝，不存在漁潮濕問題，未賺用完的焊絲也暫收回放入烘箱每內烘干才使用撈；工人焊接速蓬度較平穩(wěn)，不眨屬于速度過快由；這些都不是潤造成焊縫產生執(zhí)氣孔的主要原摘因。殲拱肋接頭伐高空焊接處的貴風速較大，超寶出了焊接許可稈的要求井，造成空氣侵孔入焊縫，是導蔥致焊縫產生氣籍孔的原因艙；立四川合江當地安的空氣濕度較結大，早晚潮濕漫，焊口上有水支、銹跡等，也尊是導致焊縫產反生氣孔的主要辟原因。駱其次，耽焊縫煉所用鋼襯墊厚革度較大，空中粥安裝襯墊眼操作不方便，槐鋼襯墊不能很戶好的荒跟雄焊口根部密貼慰，熔池內鐵水籍流失，則是造虛成焊縫存在未繩熔合的原因小。大橋所用供藏電線路與居民求用電同一高壓然線，較容易受區(qū)居民用電影響溫，姥電流、賞電壓不穩(wěn)攏，也是造成焊綁縫存在未熔合棵的原因之一乘。煩3桿、焊縫缺陷粘控制方法練由于客觀條件餡的影響，講拱肋高空對接露接頭焊縫極易北出現氣孔和未家熔合質量缺陷牌。對此，大橋陜施工技術人員診經過認真研究遺，采取了以下陰幾種措施改善裂焊接條件：嗎eq\o\過ac妥(攔○槽,舒1顏)唐焊縫施焊前，泥用砂輪機將焊擋口進行打磨，板將焊口上的毛扮刺、銹跡、油際漆等打磨干凈既，使其清潔度漲達值到臥St3.芬0折級的要求。在裝焊接現場設濕勢度計，當空氣悶相對濕度憐≥擴80目%亮時，趴將蘭焊縫兩痛側愧8諒0哄～小100mm瓣區(qū)域內忍加熱烘干，鈔溫度熊為詠8床0爹～得10悲0拐℃慚，然后再進行諸焊接。焊接過蓬程中明盡量保持施焊希的連續(xù)性，如插焊接中斷時間描超柱過薄2捉0臘分鐘，則在恢疊復焊接之前，枯重新用烘槍將借焊縫烘干，再扶進行焊接?？厝绱?，可保證蒼焊口上無水汽按，避免氣孔發(fā)據生。忌圖鳥3牌摘加熱烘干焊口舅eq\o\憶ac灘(勻○授,藝2條)奪為減小風的影剃響，被在空中對接接訪頭處搭設防風東棚僻。防風棚由上太平臺和下平臺拋組成，下平臺忽用圓鋼焊接成即吊籠，依靠槽凳鋼懸掛在拱肋附橫撐上。滔平臺底潑部緊密鋪滿木節(jié)板，既作為腳旬踏板也防止風偵從底部向上吹讓。在平臺四周喊，封在欄桿上掛彩磚條布，將整個隱焊接區(qū)域圍護燥起來，使風的斑影響降低到允您許范圍。籮上平臺用槽鋼母支撐在拱肋主勺弦管上，澤框架為槽鋼，頁四周焊接鋼管判與圓鋼作為欄攤桿，然后禍在欄桿上掛彩匪條布浪。列上平臺高度為湯1.5m姐，高過焊縫位芽置約達1m裂。菠為防止風灌入隱上平臺，在靠曾近焊縫的來風攔方向，頂部也豐包裹彩條布。丹平臺搭設完成瀉后，采用風速煎計實測防風棚鴉內風速小于水2m杯/舉s朝后，再進行焊窩縫焊接紫，否則，進行課整改，直至滿鼓足規(guī)范要求倦。畫圖肯4蘇露防風平臺裕（單位絕：改c揚m究）濁eq\o\妨ac纖(腎○逆,洞3拼)廉鋼襯墊與鋼管擴坡口底部的貼矮合度很重要，煤為使其貼合良框好，刊將芹鋼襯墊按照現漂場焊口化的形狀征熱彎采成圓形。耐拱肋節(jié)段安裝聯就位后，飲將接頭兩側錯死邊量調整好，塞然后打磨好坡榆口，再將鋼襯伏墊點焊固定在正兩端鋼管上，揪使換其賄緊貼醬管壁底部砌。消最后，安邁裝蹤2徒塊半圓形的接絹頭板，與兩端糠鋼管對接。由忽于鋼襯墊被彎柏成圓形，其與金焊口根部的貼寸合度較好。期但動部分位置由于米安裝半圓形接幼頭板時碰動，盼出現較大空隙計。加對此空隙，用怕焊條手工電弧守焊將空隙封閉射。由于焊條較欄焊絲粗，熔滴冊大，封閉空隙類較容易。用電緣弧焊將鋼襯墊竹與焊口根部的繳空隙封閉后，諷再渠用霜CO蔽2巷氣體保護焊焊誰接焊縫。里如此，建立熔撲池時，鐵水不之會流失，易于火保證焊接質量動。耀圖掙5腫廉圓形鋼襯墊桌eq\o\勝ac繭(穴○患,睡4篇)宗大橋的施工用蘿電與當地居民羨用電共露用奪1蠶組高壓線路，秀用電易受居民喪用電影響。對茫此，大橋施工債技術人員對用孝電情況進行調享查統(tǒng)計，其中師，榕山岸的高蚊壓線剖為含110K布V籌，電流電壓較冬穩(wěn)定柳，而白米岸較燒不穩(wěn)定。通過脹運用統(tǒng)計手段習進行分析，昏技術人員采將賄白米岸緊居民用電高峰害時段統(tǒng)計鋤了惱出勵來機。銀施工人員經過堤研究，將晉拱肋的高空焊逮接施工壘盡量避開廉居民府用電粒高峰期，確保增在現有條件下亡，滅電流歌電壓穩(wěn)定蒼的情況下再進儉行焊接避。辛當拱肋合龍后亂，通過在拱上玩布置電纜，將臂榕山岸的電接礦到白米岸拱該慨岸使用，使其株可使用穩(wěn)定的貓高壓線路。割4臺、迫焊縫質量控制授效果絡經過采取上述受措施，拱肋對省接接頭焊縫的比質量得到了有炒效保證，輕大大減少了焊嘆縫氣孔和未熔射合的發(fā)生率，摧拱肋高空對接揀接頭全部焊接爹完后，使用超辯聲波對焊縫進皮行無損檢測，憂其御平均貿一次性檢測合站格率拜達販98.6著%滿?？肮袄攥F場焊接釀焊縫超聲波檢父測騎表息蔥魚哥據表薄4其-1渠節(jié)段編號忘焊縫總長隨（謎m什m撤）就超聲波探測缺撐陷長度簡（參m森m渠）滿一次性檢測合垂格匹率污(沃%)置備注礦重慶岸上游第皺一段負52800在1250管97.6宜重慶岸上游第祝二段貢38400銹920度97.6赤重慶岸上游第旨三段拉38400籮100愚99.7待重慶岸上游第蛙四段站38400中960肥97.5譜重慶岸上游第扶五段混38400現0何100.0嘴重慶岸上游第鉛六段妥38400狀0藏100.0牙重慶岸上游第加七段索38400舞0湯100.0置重慶岸上游第壘八段敵38400王0重100.0宮重慶岸上游第枕九段畏38400芽740氧98.1繪上游合龍口重找慶側鄉(xiāng)19200瞎190鉤99.0周宜賓岸上游第推一段范52800狹1490諒97.2眠宜賓岸上游第菊二段藍38400歇1310揀96.6吸宜賓岸上游第損三段漏38400臘910爐97.6臟宜賓岸上游第師四段鄭38400著840青97.8醬宜賓岸上游第顆五段倍38400室300勿99.2牽宜賓岸上游第諒六段庭38400距200從99.5霉宜賓岸上游第公七段環(huán)38400雄450改98.8聾宜賓岸上游第悉八段占38400利420便98.9豐宜賓岸上游第稻九段望38400匙510嗽98.7喚上游合龍口宜講賓側海19200禽120皆99.4延重慶岸下游第桐一段冶52800離1540撈97.1博重慶岸下游第輩二段輝38400咸1100露97.1甲重慶岸下游第芽三段剛38400闊560腸98.5灣重慶岸下游第倍四段嶼38400音870堵97.7娃重慶岸下游第括五段嚇38400助440昆98.9竹重慶岸下游第溪六段酷38400候0幕100.0筑重慶岸下游第巧七段梯38400連100厚99.7劇重慶岸下游第微八段娘38400抖260獄99.3縫重慶岸下游第踏九段借38400利380岔99.0督下游合龍口重置慶側撇19200終0局100.0故宜賓岸下游第昌一段厭52800塵1020云98.1之宜賓岸下游第車二段氣38400灶900誰97.7肆宜賓岸下游第準三段雜38400哨1130端97.1貧宜賓岸下游第憐四段誓38400購440采98.9件宜賓岸下游第蔬五段魄38400勺340悉99.1漂宜賓岸下游第洋六段腥38400蹄320貴99.2圍宜賓岸下游第車七段賤38400坦300俊99.2域宜賓岸下游第積八段姨38400壩0駐100.0留宜賓岸下游第歇九段魚38400姻200跳99.5盜下游合龍口宜漢賓側之19200者0搞100.0風總扁墨重計異151680虜0迷20610老98.6敗咳蛙將娃焊接完成后杯各種焊縫缺陷玻出現的頻數進恐行統(tǒng)計惱，結果發(fā)現，產焊縫氣孔和未徐熔合所占的頻穩(wěn)數百分比明顯趨降低，默這替2償種缺陷情況得所到了有效控制床。袋拱肋高空焊接振質量缺陷頻數畝表廊疊消尋表片4-2視序號缸缺陷瓜頻數（點）打累計頻數（點地）銳頻數百分比病累計百分比兔1釣氣孔鳥2鼓2廊2頂2焰22腐2桶2脈2抹未熔合侄2揪0候4頁2喂20捕4蠅2幼3繳咬邊左14虛56春14遵56勁4叨凹陷綁14臉7奪0或14盞7慚0檔5遭夾渣賤12鍵8蓋2露1榴2朗8托2你6宮焊縫尺寸不符租合要求岡10朱9陜2辮10基9蛙2創(chuàng)7勇焊穿增7然99班7黃99裹8催裂紋賞1豆100色1梳100燕合計續(xù)10殊0驚100忙100%柄100%5、結語擁鋼結構的現場謹焊接條件不如洪廠內，仁易使現場焊接楚的質量降低勸。甘但通過靈活的炸采取陣各種痕措施，改善施吼工條件，也能慎保證現場焊接驗的焊縫質量。仇質量控制是莫運用質量管理含的理論和方法饒，以改進質量冒，降低消耗、僑提高經濟效益胞和管理水平久為目的的活動擦。它分為計劃腹、執(zhí)行、檢查陪和處理四個節(jié)感段，診在以上四個階兇段中，需要調帆查、分析大量蘭的數據和資料襖，依據數理統(tǒng)墓計或系統(tǒng)分析返的基本原理，攝制訂一些方法售和措施，來控體制產品的質量社。礎Q少C虜活動近年來被染廣泛運用于工宿程實踐中，而夫且方法越來越歡多，理論越來隙越完善，工程讓實體的質量水席平得到了一定秒的提高。盡本文言的拱肋高空對禍接接頭焊接，姓受潮濕、風大段等條件影響才，晶焊縫不免會出抓現缺陷，但毯通過采取漏烘干焊口、設掛置防風棚、使宴用焊條電弧焊雹封閉襯墊