建筑用大型鑄鋼件焊接工程質(zhì)量控制
在大型鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)中，鑄鋼件應(yīng)用廣泛，以建筑節(jié)點為例，鋼鑄件的使用具有顯著的優(yōu)越性，其可自由鑄造成各種形狀，自由度大，適應(yīng)多方向傳力，可有效改善節(jié)點應(yīng)力分布，也避免出現(xiàn)焊縫重疊的問題，減小焊接殘余應(yīng)力，保證鋼結(jié)構(gòu)的整體可靠性。文章首先分析了建筑工程中鑄鋼件的應(yīng)用，其后具體探討了建筑用大型鑄鋼件焊接工程質(zhì)量控制，最后就工程案例展開了詳細論述，以為其他工程提供一定的參考。
鑄鋼件；鑄鋼節(jié)點；質(zhì)量控制
1．引言
工程用鑄鋼件包括厚壁鑄鋼管、鑄鋼支座以及各種鑄鋼節(jié)點，為了保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須要在設(shè)計、選材、鑄造、加工及安裝整個過程中均把好質(zhì)量關(guān)，尤其是鑄鋼件焊接難度較大， 需充分考慮變形控制與焊接應(yīng)力釋放等問題?；诖?，文章主要圍繞焊接工程質(zhì)量控制這一要點展開具體分析。
2．建筑工程中鑄鋼件的應(yīng)用
現(xiàn)階段，我國建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展迅猛，如：近年來昆明新國際機場、夙凰衛(wèi)視國際傳媒中心、廣州火車南站的興建，鋼結(jié)構(gòu)跨度愈來愈大，其節(jié)點處連接肢桿數(shù)量眾多、受力復(fù)雜、荷載大，常規(guī)節(jié)點連接方式（相貫管節(jié)點、空心球節(jié)點、板式節(jié)點、鉸接節(jié)點等）已經(jīng)無法滿足工程需求。在此背景下，鑄鋼節(jié)點和其他鑄鋼件逐漸被用于代替結(jié)構(gòu)中連接節(jié)點，適用于交匯數(shù)量多、交角小、制作復(fù)雜、受力要求 以及難以焊接的節(jié)點位置， 真正展現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的“精確美”，目前鑄鋼節(jié)點在大型場館、火車站雨篷、商場共享空間等應(yīng)用均十分廣泛。
根據(jù)鑄鋼件的實際應(yīng)用情況分析，可將其優(yōu)缺點歸納如下：
（1）優(yōu)點：節(jié)點處美觀；減小節(jié)點處焊接應(yīng)力；節(jié)點傳力更加明確；（2）缺點：鑄鋼件的可焊性相對技術(shù)性高；對焊接變形要求高。由此顯示，在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中，必須重視鑄鋼件焊接問題，加強全過程的質(zhì)量控制，由此保證整個結(jié)構(gòu)的安全可靠。
3．建筑用大型鑄鋼件焊接工程質(zhì)量控制
建筑用大型鑄鋼件焊接工藝流程為“組裝—清理—焊接—檢測—補焊”，現(xiàn)主要就各個步驟的質(zhì)量控制要點進行分析：
（1）組裝質(zhì)量控制要點：在組裝前，做好鑄鋼件的檢查工作，包括尺寸、數(shù)量、加工精度等等，要求均與圖紙、工藝要點等相符；完成組裝工作后，也需做好自檢、互檢，確認無誤后交由專檢人員驗收，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時報告處理。（2）清理質(zhì)量控制要點：清除焊鋼板表面吸附水分；清除焊接接頭鐵銹、油漆等雜物； 清除焊接邊緣、坡口表面氧化皮、鐵銹、油脂等。（3）焊接質(zhì)量控制要點：控制焊接環(huán)境，包括防風(fēng)控制、相對濕度控制，要求焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速＞2m/s，需搭設(shè)防風(fēng)棚，作業(yè)區(qū)相對濕度控制在80%以內(nèi)；鋼柱兩端鑄鋼件安裝時，先完成下端鑄鋼件焊接，并根據(jù)實際焊接收縮量調(diào)整另一端鑄鋼件尺寸；焊接后，通過加熱、保溫、超聲沖擊的方式，減小焊接殘余應(yīng)力；對鑄件、焊口展開檢測工作，為質(zhì)量控制提供可靠依據(jù)：1.焊口100%無損檢測；2.鑄件探傷：依據(jù)《鑄鋼件超聲檢測 第1部分：一般用途鑄鋼件》（GB/ T7233.1-2009）[1]，進行超聲波100%檢測；變界面、有疑問位置嚴禁采用超聲波探傷，可采用磁粉表面探傷、滲透法探傷，質(zhì)量等級 II級。（4）補焊質(zhì)量控制要點：要求補焊不得影響構(gòu)件機械性能， 滿足探傷要求，做好補焊記錄工作。
4．實例分析
工程概況
本工程由體操館、綜合館及歷史博物館等組成，體操館、綜合館鋼結(jié)構(gòu)由斜鋼管柱、直鋼管柱、環(huán)行桁架、拱行桁架組成， 體操館邊端位置設(shè)置有長度約25m的懸挑結(jié)構(gòu)，綜合館屋蓋為鋼結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)網(wǎng)架；歷史博物館位于體操館和綜合館間，分為展覽廳和展覽館，展覽廳內(nèi)設(shè)有核心筒鋼結(jié)構(gòu)，布置10根箱型鋼柱，鋼柱間鋼梁連接，展覽廳外圍四周設(shè)4道鋼桁架，鋼桁架布置于鋼柱上；展覽館呈半球形，最高點位置高度為18m。本工程鋼材總量約1.1萬t，材質(zhì)Q345B，鋼板最厚100mm。鋼板采用焊接 H型鋼、鋼管、箱形梁等，厚度＜40mm的鋼板占80%以上。
施工工藝流程
本工程鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程如下：首先是鋼構(gòu)件進場、預(yù)埋件安裝、起重設(shè)備進場，若全部檢驗合格，則準(zhǔn)備工作就緒，開始正式進行鋼結(jié)構(gòu)的安裝。通過板材和管材對焊接試驗、鋼管節(jié)點拼焊試驗、箱形梁節(jié)點拼焊試驗、箱形桁架節(jié)點試驗、管桁架節(jié)點試驗，進行焊接工藝評定，然后進行焊接、高強螺栓施工， 若驗收不合格則責(zé)成承包商整改，若合格則進行鋼結(jié)構(gòu)的涂裝， 若涂裝不合格則責(zé)成承包商整改，合格則開始進行金屬屋面板安裝，驗收合格后進入下道工序。
鑄鋼節(jié)點、鑄鋼件質(zhì)量控制
鑄鋼節(jié)點的施工要求、表面質(zhì)量、允許誤差、無損檢測、內(nèi)部缺陷翻修等均應(yīng)符合《鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
文章以實際工程為例，對水下鉆孔整體性爆破技術(shù)的施工特點以及施工難點進行了全面的分析，并提出具體的整改方案，工程施工后滿足了施工要求，可為類似工程提供參考。
爆破施工；跟蹤監(jiān)測；水下爆破管理
1．工程概況
昌江特大橋需跨過昌江河道，還需跨越水塘、水泥路。全長1068.79m，主橋橋址位于Ⅴ級通航河道，雙向均可通航。昌江河道的水流量變化較大，因為受到降水補給的影響，經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)，常水位的標(biāo)高為22.1m，河道具體的水深為10m，近年來， 經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)，如果遭遇洪水，常水位標(biāo)高達到32.75m。
橋梁的橋墩主要有3個，具體的標(biāo)高為：1#墩樁頂標(biāo)高： 16.797m，2#墩樁頂標(biāo)高：9.697m，3#墩樁頂標(biāo)高：14.597m， 建設(shè)的位置均處于昌江河道中，橋墩的形狀經(jīng)過設(shè)計均為圓形墩，承臺的尺寸為12.4×14.5m×4m，形狀為八角承臺；承臺的 建設(shè)均需嵌入巖石。在施工的過程中，需應(yīng)用到鉆孔樁基礎(chǔ)。橋臺建筑均選擇空心橋臺，墩柱所應(yīng)用的為圓端形，通過對跨度和地質(zhì)條件的分析，樁徑分別為φ1m、φ1.25m、φ2m。
2．總體施工方案策劃
施工前，對橋址條件進行了仔細的調(diào)研，然后確定使用水下鉆孔爆破施工方法進行施工，施工設(shè)備選擇型號為YQ100A的潛孔鉆。
（1）鉆孔方法的確定。在進行鉆孔時，應(yīng)用的設(shè)備為100型 潛孔沖擊鉆，具體的施工方法為：精確定位鉆孔平臺，為了確保平臺在作業(yè)時不會發(fā)生移動，將絞錨機上的鋼絲進行收緊處理， 并收緊的鋼絲；憑借套管壓至巖層表面，然后進行鉆頭的下放， 將巖石進行打碎，最后，將高壓水泵和主鉆桿進行連接，清除孔內(nèi)石渣，就得到了鉆孔[1]。（2）確定炸藥放置方法。通過對實際 的地質(zhì)情況進行分析，確定使用的炸藥具體為乳膠炸藥，其參數(shù)具體為:孔徑的長度為70mm，孔徑的長度為400mm，炸藥的重量2008）的要求[2]。（1）當(dāng)鑄鋼節(jié)點存在內(nèi)部缺陷（如氣孔、縮孔、裂紋等），若是缺陷深度＜20%鑄件壁厚（＜25mm），缺陷面積＜65cm2，可焊接修補；若是超過上述尺寸，則必須經(jīng)設(shè)計同意編寫詳細的焊接修補方案后才能進行焊接修補；當(dāng)出現(xiàn)下列情形之一時，鑄鋼節(jié)點為報廢件，不允許修補：1.鑄造裂紋深度＞70%鑄件壁厚；2.二次返修后達不到指標(biāo)要求[3-4]。（2）超聲波探傷時鑄鋼節(jié)點與其他構(gòu)件連接的部位，系指焊接坡口向外延伸150mm區(qū)域，以及耳板上銷軸連接孔四周150mm區(qū)域，需要進行100%超聲波探傷檢測，其他位置若是具備超聲波探傷條件，也作100%超聲波檢測。超聲波檢測應(yīng)按照《鑄鋼件超聲檢測第1部分：一般用途鑄鋼件》（GB/T7233.1-2009）。（3）鑄鋼 及合金零部件的要求。①鑄鋼零部件在熱處理及粗加工后應(yīng)進行100%的超聲波探傷檢驗，并達到GB/T7233規(guī)定的二級以上，必 要時還應(yīng)補做滲透或磁粉探傷，合格后方可出廠。②尺寸偏差不應(yīng)大于《鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（CECS235-2008）報批稿的要求。③鑄鋼材質(zhì)：采用調(diào)質(zhì)或參稀土元素并正火處理。室溫沖擊功＞50J，伸長率＞22%，σ0.2≥300Mpa，并具有良好的焊接 性能[5]。
綜述，鑄鋼件在各行各業(yè)中均得到了廣泛應(yīng)用，其具有重量限制小、原料利用范圍廣等諸多特點。在建筑用大型鑄鋼件施工中， 焊接作為一項重要工序，必須做好質(zhì)量控制，規(guī)范開展組裝、清理、焊接、檢測、補焊工作，保證鑄鋼件施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求， 確保整個鋼結(jié)構(gòu)安全、可靠，打造真正的優(yōu)質(zhì)精品工程.
