钢结构桥梁焊接施工技术分析

钢结构桥梁焊接施工技术分析

摘要：在现阶段桥梁工程的建设中，钢结构桥梁为主流结构，整体结构包含

很多钢柱和钢梁构件，材料多为钢铁，构建连接多为焊接和螺丝等。与其他结构

相比，钢结构具有施工难度低和承重能力强等优点，路桥建设应用比较广泛。焊

接施工是决定钢结构质量重要环节，需引起高度关注，加强对焊接施工技术的分析，加强焊接控制，提高焊接质量，保证钢结构桥梁的整体质量。

关键词：钢结构桥梁；焊接；施工

钢结构桥梁发生焊接断裂原因较多，且较为复杂。焊接施工质量与技术直接

影响钢结构桥梁的整体质量，具体施工时，首先需要合理确定焊接工艺，确定施

工要求，加强施工控制，尤其是加强剪力钉焊接，根据要求对焊缝磨修和缺陷修

补予以妥善的处理，提高焊接质量，保障焊接施工符合整体桥梁施工要求。

一、钢结构桥梁焊接施工影响因素

1.人员因素

焊接流程执行者便是施工人员，人员技术能力与专业素质都对焊接

质量有影响。焊接作业要求人员必须具有全面综合素质和丰富经验，施工时可按

照不同材料与不同部件焊接要求合理的确定工艺，并对各种设备使用均能熟练掌握，防止外界因素影响质量。除上述要求外，施工人员还必须有过硬的识图能力，焊接时一切按图纸进行，施工要求均要严格落实，保证焊接质量。

1.环境因素

环境因素造成的干扰主要体现在两方面，一是干扰焊接流程，对其

质量构成影响；二是干扰焊接设备运行。具体施工前，对外界环境做好分析，结

合实际确定措施。雨雪等恶劣天气不做焊接施工；如大风风速5.4km/h，展开避

风措施[1]。

1.材料因素

在焊接施工中，母材和焊丝匹配，其性能质量直接影响着焊接质量。必须保

证材料性能等各项参数均符合施工条件，焊接质量才能达到预期。在展开施工前，仔细计算建材各项指标，如弹性模量，弹性模量对钢结构变形有直接影响，一旦

指标超过规定范围，则焊接施工达不到预期。

二、钢结构桥梁焊接施工技术

1.焊接工艺及要求

钢结构焊接前，对厂内焊接和现场焊接的具体工艺进行评定，保证工艺评定

条件满足钢结构构件的生产要求，所选焊材和材料应符合实际。按规定程序进行

实验报告批准，投标人根据报告编写焊接工艺有关指导书，指导书经监理审核批

准后，由焊接人员按指导书展开施工。

除桥位焊接外，其余所有焊接都在车间内施工。桥位焊接选在临时搭建的施

工鹏中施工，周围环境湿度控制在80%之内，母材温度需高于5℃，若条件不符合，应做好加热措施，并获得监理批准后实施作业。所用材料必须符合工艺评定

的相关标准，确认材料合格后使用。按工程结构的具体特点，开展焊接评定试验，试验项目需覆盖不同的钢板材质、焊接材料、焊接接头、焊接位置、焊接板厚和

焊接方法等，所选材料应与力学性能、母材强度和化学成分相适应，并备好其他

材料，如手工焊条、焊丝和焊剂等。焊接前复验材料，保证所用材料都能通过进

场复验，并取得合格单。所有入场材料都应做烘干处理，进行入场登记，由专用

仓库储存。领用材料时需进行领用登记，检查好焊条焊剂等，保证材料都烘干，

置于保温桶内。材料检查与焊接能否顺利施工、焊接质量都有关系，焊丝生锈、

焊剂受潮发生结块，都直接影响焊接的质量，需谨慎处理。彻底清除焊缝表面的油、锈，焊剂不得混入熔渣和杂物等。不得随意变更焊接参数，保证各项参数在

规定范围之内。露天下进行焊接时，做好防风防雨等，选用二氧化碳保护焊，二

氧化碳纯度应高于99.5%[2]。在焊接现场展台规范摆放实物试件，所有试件外观

良好，且已经密封好，每种焊接方法和焊接位置试件都要摆放，设置挂牌，标明

焊接要求及工艺规范。焊接之前和预热前后，要仔细检查定位焊有无裂纹，确定

无裂纹后焊接。施工过程中随时清理，将焊缝表面的熔渣和飞溅物都清理干净，

焊缝完工后清理掉熔渣，并对干净母材周围飞溅物清理干净，焊接检验之前不得

对焊缝及周围进行油漆处理。

1.剪力钉焊接

剪力钉焊接对焊工要求为，焊工需持资格证书，且具有圆柱头焊钉

的焊接资格。施工之前，检查焊接设备仪表，严格按工艺流程施工，禁止随便更

改相关参数。每天生产之前或者更换条件时，展开试焊，同时展开外观试验和30°弯角试验，待试验合格之后方能开工。焊接之前，把待焊区域及周边20-30mm内

油污、底漆、铁锈和氧化皮等清除掉，打磨干净显现金属光泽。以被焊构件的长

度方向作为中心焊接，逐渐向两侧进行，接地导线和被焊结构应保持对称。当焊

钉完成焊接后，敲掉周围的护圈，焊钉底角360°周边挤出焊脚。

1.焊接施工控制

焊接施工时，在确保焊工可操作和满足要求前提下，尽量缩小开坡

口的角度，防止焊接角变形。严格按现场WPS规范焊接操作，并对焊接工艺展开

控制。焊接对称焊缝时，采用对称焊，抵消焊接变形；对于非对称的焊缝，先焊

接焊缝较少一侧，后焊接焊缝较多一侧。针对复杂结构或大型焊件，首先进行组装，然后焊接施工，采取分段定位或点焊，控制好第一道焊接焊枪的前进方向受

热变形，保证接头精准组装。展开刚性固定，保证错边量，予以胎具、卡马等措施，被焊工件应采取外力固定好，如胎具固定、刚性增加等，防止焊接变形。在

马板定位中，开展单侧定位焊，规格为：长度>300mm，宽度>120mm。定位焊长

度>50mm，端部10mm不予以焊接，焊脚范围6-8mm，马板焊缝不得有裂纹、弧坑

未填满、未熔合和焊瘤等[3]。卡马安装500-1000mm，适当根据结构调整，卡马焊

缝和两端间距应>100mm。

1.焊缝磨修和缺陷修补

当完成每部分焊接后，产品试板或两端引熄弧板予以气割切掉处理，磨平切口，防止损伤母材。对于焊缝焊波、焊脚尺寸和余高超过上限规定，或者

超差咬边<1mm，做修磨处理，确保焊缝咬边匀顺[4]。对于焊脚尺寸不够或焊缝咬边>1mm的，予以返修，并修磨匀顺。施工后修补钢材缺陷，针对局部表面伤痕或