橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的選用是個不能小視的問題

　　鋼結(jié)構(gòu)運用在橋梁尤為顯著，每每看到堅固宏偉的橋梁，都會感嘆工程多么偉大；為了滿足我那對建筑的崇拜，于是我收集了關(guān)于橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的運用及思考來學習領(lǐng)悟；同時分享給想我一樣的人兒學習。

　　鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊接的一般規(guī)定：

　　1在負溫下進行鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝時，應按照負溫施工的要求，編制鋼結(jié)構(gòu)制作工藝規(guī)程和安裝施工組織設計文件。

　　2鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝采用的鋼尺和量具，應和土建單位使用的鋼尺和量具相同，并應采用同一精度級別進行鑒定。土建結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)應采取不同的溫度膨脹系數(shù)差值調(diào)整措施。

　　3鋼構(gòu)件在正溫下制作，負溫下安裝時，施工中應采取相應調(diào)整偏差的技術(shù)措施。

　　4參加負溫鋼結(jié)構(gòu)施工的電焊工應經(jīng)過負溫焊接工藝培訓，并應取得合格證，方能參加鋼結(jié)構(gòu)的負溫焊接工作。定位點焊工作應由取得定位點焊合格證的電焊工來擔任。

　　材料

　　1冬期施工宜采用Q345鋼、Q390鋼。Q41O鋼，其質(zhì)量應分別符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。

　　2負溫下施工用鋼材，應進行負溫沖擊韌性試驗，合格后方可使用。

　　3負溫下鋼結(jié)構(gòu)的焊接梁、柱接頭板厚大于40mm，且在板厚方向承受拉力作用時，鋼材板厚方向的伸長率應符合現(xiàn)行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定。

　　4負溫下施工的鋼鑄件應按現(xiàn)行國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352中規(guī)定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570號選用。

　　5鋼材及有關(guān)連接材料應附有質(zhì)量證明書，性能應符合設計和產(chǎn)品標準的要求。根據(jù)負濕下結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征和連接方法，應按國家標準的規(guī)定進行復驗。

　　5負溫下鋼結(jié)構(gòu)焊接用的焊條、焊絲應在滿足設計強度要求的前提下，選擇屈服強度較低、沖擊韌性較好的低氫型焊條，重要結(jié)構(gòu)可采用高韌性超低氫型焊條。

　　7負溫下鋼結(jié)構(gòu)用低氫型焊條烘焙溫度宜為350℃~380℃，保溫時間為1.5h～2h，烘焙后應緩冷存放在110℃~120℃烘箱內(nèi)，使用時應取出放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。當負溫下使用的焊條外露超過4h時，應重新烘焙。焊條的烘焙次數(shù)不宜超過2次，受潮的焊條不應使用。

　　8焊劑在使用前應按照質(zhì)量證明書的規(guī)定進行供烘焙，其含水量不得大于0.1%.在負溫下露天進行焊接工作時，焊劑重復使用的時問間隔。不得超過2h，當超過時應重新進行烘焙。

　　9氣體保護焊采用的二氧化碳，氣體純度按體積比計不宜低于99.5%，含水量按質(zhì)量比計不得超過0.005%.

　　使用瓶裝氣體時，瓶內(nèi)氣體壓力低于1MP時應停止使用。在負溫下使用時，要檢查瓶嘴有無冰凍堵塞現(xiàn)象。

　　10在負溫下鋼結(jié)構(gòu)使用的高強螺栓、普通螺栓應有產(chǎn)品合格證，高強螺栓應在負溫下進行扭矩系數(shù)、軸力的復驗工作，符合要求后方能使用。

　　11鋼結(jié)構(gòu)使用的涂料應符合負溫下涂刷的性能要求，不得使用水基涂料，

　　12負溫下鋼結(jié)構(gòu)基礎錨栓施工時，應保護好錨栓螺紋端，不宜進行現(xiàn)場對焊。

　　鋼結(jié)構(gòu)制作

　　1鋼結(jié)構(gòu)在負溫下放樣時，切割、銑刨的尺寸，應考慮負溫對鋼材收縮的影響。

　　2頭為焊接接頭的構(gòu)件下料時，應根據(jù)工藝要求預留焊縫收縮量，多層框架和高層鋼結(jié)構(gòu)的多節(jié)柱應預留荷載使柱子產(chǎn)生的壓縮變形量。焊接收縮量和壓縮變形量應與鋼材在負溫下產(chǎn)生的收縮變形量相協(xié)調(diào)。

　　2形狀復雜和要求在負溫下彎曲加土的構(gòu)件，應按制作工藝規(guī)定的方向取料。彎曲構(gòu)件的外側(cè)不應有大于1mm的缺口和傷痕。

　　2普通碳素結(jié)構(gòu)鋼工作地點溫度低于-20℃下、低合金鋼工作地點溫度低于-5t時不得剪切、沖孔，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼工作地點溫度低于-16℃、低合金結(jié)構(gòu)鋼工作地點溫度低于-12℃時不得進行冷矯正和冷彎曲。當工作地點溫度低于-30℃時，不宜進行現(xiàn)場火焰切割作業(yè)。

　　5負溫下對邊緣加工的零件應采用精密切割機加工，焊縫坡口宜采用自動切割口采用坡口機、刨條機進行坡口加工時，不得出現(xiàn)鱗狀表面。重要結(jié)構(gòu)的焊縫坡口，應采用機械加工或自動切割加工，不宜采用手工氣焊切割加工。

　　6構(gòu)件的組裝應按工藝規(guī)定的順序進行，由里往外擴展組拼。在負溫下組裝焊接結(jié)構(gòu)時，預留焊縫收縮值宜由試驗確定，點焊縫的數(shù)量和長度應經(jīng)計算確定。

　　7零件組裝應把接縫兩側(cè)各50mm內(nèi)鐵銹、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干凈，并應保待接縫干燥，不得殘留水分。

　　8焊接預熱溫度應符合下列規(guī)定：

　　1焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境溫度低于0℃時，應將構(gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等于2倍鋼板厚度且不小于100mm范圍內(nèi)的母材，加熱到20℃以上時方可施焊，且在焊接過程中均不得低于20℃;

　　2負溫下焊接中厚鋼板、厚鋼板、厚鋼管的預熱溫度可由試驗確定，當無試驗資料時可按表8選用。

　　表8負溫下焊接中厚鋼板、厚鋼板、厚鋼管的預熱溫度

　　鋼材種類鋼材厚度(mm)工作地點溫度(℃)預熱溫度(℃)

　　普通碳素鋼構(gòu)件<30<-30 36

　　30～50-30～-10 36

　　50～70-10～036

　　>70<0100

　　普通碳素鋼管構(gòu)件<16<-3036

　　16～30-30～-2036

　　30～40-20～-1036

　　40～50-10～036

　　>50<0100

　　低合金鋼構(gòu)件<10<-2636

　　10～16-26～-1036

　　16～24-10～-536

　　24～40-5～036

　　>40<0100～150

　　9在負溫下構(gòu)件組裝定型后進行焊接應符合焊接工藝規(guī)定。單條焊縫的兩端應設置引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料應和母材相一致。嚴禁在焊接的母材上引弧。

　　10負溫下厚度大于9mm的鋼板應分多層焊接，焊縫應由下往上逐層堆焊。每條焊縫應一次焊完，不得中斷。當發(fā)生焊接中斷，在再次施焊時，應先清除焊接缺陷，合格后方可按焊接工藝規(guī)定再繼續(xù)施焊，且再次預熱溫度應高于初期預熱溫度。

　　11在負溫下露天焊接鋼結(jié)構(gòu)時，應考慮雨、雪和風的影響。當焊接場地壞境溫度低于-10℃時，應在焊接區(qū)域采取相應保溫措施;當焊接場地環(huán)境溫度低于-3o℃時，宜搭設臨時防護棚。嚴禁雨水、雪花飄落在尚未冷卻的焊縫上。

　　12當焊接場地環(huán)境溫度低于-15℃時，應適當提高焊機的電流強度。每降低3℃，焊接電流應提高2%.

　　13采用低氫型焊條進行焊接時，焊接后焊縫宜進行焊后消氫處理，消氫處理的加熱溫度應為200℃～250℃，保溫時間應根據(jù)工件的板厚確定，且每25mm板厚不小于0.5h，總保溫時間不得小于lh，達到保溫時間后應緩慢冷卻至常溫。

　　14在負溫下厚鋼板焊接完成后，在焊縫兩側(cè)板厚的2倍～3倍范圍內(nèi)，應立即進行焊后熱處理，加熱溫度宜為150℃~300℃，并宜保持1h～2h.焊縫焊完或焊后熱處理完畢后，應采取保溫措施，使焊縫緩慢冷卻，冷卻速度不應大于10℃/min.

　　15當構(gòu)件在負溫下進行熱矯正時，鋼材加熱矯正溫度應控制在750℃～900℃之間，加熱矯正后應保溫覆蓋使其緩慢冷卻。

　　16在負溫下鋼構(gòu)件需成孔時，成孔工藝應選用鉆成孔或先沖后擴鉆孔。

　　17在負溫下制作的鋼構(gòu)件在進行外形尺寸檢查驗收時，應考慮檢杳當時的溫度影響。焊縫外觀檢查應全部合格，等強接頭和要求焊透的焊縫應100%超聲波檢查，其余焊縫可按30%~50%超聲波抽樣檢查。如設計有要求時，應按設計要求的數(shù)量進行檢查。負溫下超聲波探傷儀用的探頭與鋼材接觸面間應采用不凍結(jié)的油基耦合劑。

　　18不合格的焊縫應鏟除重焊，并仍應按在負溫下鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的規(guī)定進行施焊，焊后應采用同樣的檢驗標準進行檢驗。

　　19低于0℃的鋼構(gòu)件上涂刷防腐或防火涂層前，應進行涂刷工藝試驗。涂刷時應將構(gòu)件表面的鐵銹、油污、邊沿孔洞的飛邊毛刺等清除干凈，井應保持構(gòu)件表面干燥。可用熱風或紅外線照射干燥，千燥溫度和時間應由試驗確定。雨雪天氣或構(gòu)件上有薄冰時不得進行涂刷工作。

　　20鋼結(jié)構(gòu)焊接加固時，應由對應類別合格的焊工施焊;施焊鎮(zhèn)靜鋼板的厚度不大于30mm時，環(huán)境空氣溫度不應低于-15℃，當厚度超過30mm時，溫度不應低于0℃;當施焊沸騰鋼板時，環(huán)境空氣溫度應高于5℃。

　　21栓釘施焊環(huán)境溫度低于0℃時、打彎試驗的數(shù)量應增加1%;當栓釘采用手工電弧焊或其他保護性電弧焊焊接時，其預熱溫度應符合相應工藝的要求。

　　鋼結(jié)構(gòu)安裝

　　1冬期運輸、堆存鋼結(jié)構(gòu)時，應采取防滑措施。構(gòu)件堆放場地應平整堅實并無水坑，地面無結(jié)冰。同一型號構(gòu)件疊放時，構(gòu)件應保持水平，墊塊應在同一垂直線上，并應防止構(gòu)件溜滑。

　　2鋼結(jié)構(gòu)安裝前除應按常溫規(guī)定要求內(nèi)容進行檢查外，尚應根據(jù)負溫條件下的要求對構(gòu)件質(zhì)量進行詳細復驗。凡是在制作漏檢和運輸、堆放中造成的構(gòu)件變形等，偏差大于規(guī)定影響安裝質(zhì)量時，應在地面進布了修理、矯正，符合設計和規(guī)范要求后方能起吊安裝。

　　3在負溫下綁扎、起吊鋼構(gòu)件用的鋼索與構(gòu)件直接接觸時，應加防滑隔墊。凡是與構(gòu)件同時起吊的節(jié)點板、安裝人員用的掛梯、校正用的卡具，應采用繩索綁扎牢固。直接使用吊環(huán)、吊耳起吊構(gòu)件時應檢查吊環(huán)、吊耳連接焊縫有無損傷。

　　4在負溫下安裝構(gòu)件時，應根據(jù)氣溫條件編制鋼構(gòu)件安裝順序圖表，施工中應按照規(guī)定的順序進行安裝。平面上應從建筑物的中心逐步向四周擴展安裝，立面上宜從下部逐件往上安裝。

　　5鋼結(jié)構(gòu)安裝的焊接工作應編制焊接工藝。在各節(jié)柱的一層構(gòu)件安裝、校正、栓接并預留焊縫收縮量后，平面上應從結(jié)構(gòu)中心開始向四周對稱擴展焊接，不得從結(jié)構(gòu)外圈向中心焊接，一個構(gòu)件的兩端不得同時進行焊接。

　　6構(gòu)件上有積雪、結(jié)冰、結(jié)露時，安裝前應清除干凈，但不得損傷涂層。

　　7在負溫下安裝鋼結(jié)構(gòu)用的專用機具應按負溫要求進行檢驗。

　　8在負溫下安裝柱子、主梁、支撐等大構(gòu)件時應立即進行校正，位置校正正確后應立即進行**固定。當天安裝的構(gòu)件，應形成空間穩(wěn)定體系。

　　9高強螺栓接頭安裝時，構(gòu)件的摩擦面應千凈，不得有積雪、結(jié)冰，且不得雨淋、接觸泥土、油污等臟物。

　　10多層鋼結(jié)構(gòu)安裝時，應限制樓面上堆放的荷載。施工活荷載、積雪、結(jié)冰的質(zhì)量不得超過鋼梁和樓扳(壓型鋼板〕的承載能力。

　　11拴釘焊接前，應根據(jù)負溫值的大小，對焊接電流、焊接時間等參數(shù)進行測定。

　　12在負溫下鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量除應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)全驗收規(guī)范》GB50205規(guī)定外，尚應按設計的要求進行檢查驗收。

　　13鋼結(jié)構(gòu)在低溫支裝過程中，需要進行臨時固定或連接時，宜采用螺栓連接形式;當需要現(xiàn)場臨時焊接時，應在安裝完畢后及時清理臨時焊縫。