福州东部新城商务中心厚板焊接质量控制

摘要：福州东部新城商务中心办公区钢结构有大量的厚板结构，其焊接质量是整个项目质量管理工作的重点。同时，本项目工期紧、交叉作业多，质量管理工作难度增大。结合厚板焊接的特点和工程实际，采取针对性措施加强质量管控，提高了厚板焊缝的一次性合格率，很好的满足了施工各项要求。

关键词：福州东部新城商务中心；钢结构；厚板焊接；质量控制

Abstract： Fuzhou Eastern New City Business Center, the project of steel structure with large thick plate structure, the welding quality is the quality of the project management. At the same time, the project time is tight, cross operation, quality management working difficulty to increase. Combined with the welding characteristic and engineering practice, some measures to strengthen quality control, improve the thick plate weld one-time pass rate, good to meet the construction requirements.

Keywords: Fuzhou Eastern New City Business Center; Steel Structure; Thick plate welding; Quality Control

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1项目概况

福州市东部新城商务中心办公区主体工程由八栋主办公楼及一栋附属楼组成，其中编号为A、B、C、D四栋主楼为型钢混凝土组合结构，钢构件的分布见下图1、图2。

图1 AB栋钢结构分布情况

图2 CD栋钢结构分布情况

其中AB座楼中22轴、27轴上所在的钢柱板厚达60mm；AB座之间钢连廊的上下弦杆及CD座之间钢连廊的巨型梁翼缘板厚度均达50mm。

本工程钢结构构件主要由钢柱和钢梁组成，其中钢柱的截面形式有箱型、十字型，钢梁主要由亚字型、工字型，其中箱型柱和亚字型梁的板厚较大。

焊接工作的重点在于钢柱柱间对接横焊、十字（亚）型钢柱柱间对接横焊、H型钢梁与钢柱或钢柱牛腿对接、钢梁上下翼缘平焊。结合本项目实际情况，焊接工作有如下难点：

（1）总工作量大，而工期很紧张，总建筑面积为33万平米，2层地下室，8栋主体建筑和1栋附属楼，个巨型钢连廊的吊装，工期仅为395天；

（2）由于是型钢混凝土结构，施工中存在大量的土建-钢结构交叉作业，协调难度大；

（3）钢结构的大型单件构件（30-45吨）较多，焊接工作量大，厚板（50mm及以上）数量多；

（4）焊接质量要求高，一级焊缝数量大，质量控制的工作压力较大；

（5）根据焊接工艺要求，现场的厚板焊接需要连续作业，而本项目施工存在多个工作面同时进行的情况，焊接作业强度大，易造成疲劳。

2现场调查

本项目厚板焊接质量事关重大，因此现场管理人员进了及时的质量监控。焊接工作进行一段时间之后，进行统计，发现现场第三方无损探伤检测超厚钢板焊缝的一次性合格率为89%。再进一步对焊接质量问题进行统计，得到厚板焊接质量问题统计表和相应分布图，如表1和图3所示：

表1厚板焊接质量问题统计表

图3 现场厚板焊接质量问题分布情况

为进一步提高厚板的焊接质量，项目部专门召开了质量管控会议。首先是对各种焊缝质量问题进行区别分类。

分类遵循以下原则：出现频率高，危害相对较小的质量问题是重点问题；出现频率较低，但是一旦出现则危害较大，有可能形成重大质量风险的质量问题是重点问题；出现频率低，出现后危害也较小的质量问题为一般问题。

一般问题只需进行常规管理，而把注意力放到重点问题上，将其作为主要管控对象，在工作中着重控制。

根据所获得的数据，遵循以上原则，确定厚板焊接的重点质量问题为：气孔、夹渣和层状撕裂。

3原因分析

确定重点质量问题之后，需要找出造成这些质量问题的原因。通过现场调查搜集各种可能的影响焊接质量因素，再通过技术会议充分讨论，归纳出多种可能原因，并梳理与重点质量问题的逻辑性，如图4所示。

图4厚板焊接重点质量问题因素图

尾端因素一共总结出10项，进一步调查分析，从中找出重要因素，与其他次要因素区别开来，以便于下一步制定针对性强的改进措施。

通过认真细致的现场调查确认三个因素为主要原因，原因及确认过程如下：

（1）焊工的技术交底和针对性培训不到位

通过检查发现现场焊工23人，有证23人，持证上岗率达100%，但能达到超厚板焊接者仅为8人。项目部组织焊工进行超厚钢板焊接技术、质量控制要点的知识考核。考核标准是60分合格，参加考试23人，成绩80分以上5人，成绩60－80分之间为13人，成绩60分以下5人，不合格率21.7%。说明焊接工人对超厚钢板焊接施工掌握不好。

（2）存在施工流程不合理的现象

经现场了解，因各方施工人员抢进度，屡次发生钢结构和土建专业施工相冲突的施工流程，从而导致出现焊接质量问题。

例如：地下室在施工时，由于项目工期紧，钢结构和土建施工同时进行，主体核心筒箱型柱钢筋绑扎完成后，仍未进行钢柱焊接，使得焊接时被箱型柱外绑扎好的钢筋所阻挡。焊接完成后不满24h便进行混凝土浇筑，导致出现层状撕裂、焊缝夹渣和表面焊瘤的问题。

（3）作业中焊接工艺参数存在选择不正确的现象

根据查看适用于本项目的焊接工艺评定报告记录，对比现场焊接施工工程中相关的参数，发现焊工在焊接过程中有出现焊接参数和焊接工艺评定报告中不吻合的现象，从而导致焊接过程中出现质量问题。而上述不吻合现象主要并非因为焊工不知道这些参数，而是因为工期紧、任务重，同时现场质量控制力度不够，造成焊工作业时存在执行焊接工艺参数“打折”。

上述三条主因，第一、第二都属于组织因素，第三条表面上是技术因素，本质是组织管理因素。现场调查的结论其实刚好证明了一项重要的管理学原理：在各项影响管理质量的因素之中，组织因素是第一位的。

4相应措施

根据确认的三项重要因素及其形成原因，制订针对性措施如下：

（1）焊工的技术交底和针对性培训不到位

相应措施一：项目技术管理人员组织相关焊工进行了针对性培训和重新交底，由技术负责人就现场焊接易出现的质量通病以及相应的控制措施和焊接过程中应注意的事项进行讲解，现场焊接人员接受培训后经过考核。

相应措施二：及时组织焊接工作会，每周通过会议，质量管理人员和焊接工人进行焊接问题及相关技能的交流与讨论，商讨焊接过程中遇到的技术问题，质量通病防止措施等，确保焊接施工质量。

（2）存在施工流程不合理的现象

相应措施：由总包管理单位组织，每周召开土建-钢结构工作协调会，及时对工作中出现的各种矛盾予以解决，从施工组织上确保厚板焊接的合理施工流程，同时制订监督措施，保证一旦发现施工流程不合理的现象，能够迅速被制止。

（3）作业中焊接工艺参数存在选择不正确的现象

相应措施一：项目部质量管理人员加强现场管理力度，会同监理方共同进行厚板焊接的现场质量管理，并采取相关奖惩措施，确保焊接作业时焊接工艺参数的执行不跑偏、不打折；

相应措施二：在现场焊接质量监督中，重点监督以下几点：

①重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接，都要求在焊前必须预热。板厚大于50mm的碳素结构钢和板厚大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，预热温度控制在100-150℃，预热区在焊道两侧，每侧宽度均大于焊件厚度的二倍，且不应小于100mm。

②注意检查大构件如箱型柱、亚字型梁的焊接顺序，如图5所示：

先同时焊接1、2，再同时对称焊接3、4。 先同时焊接1、2，再同时对称焊接3、4。

图5 对称焊接示意

③检查厚板构件的坡口是否符合设计要求，如发现坡口与设计要求不符合的情况要进行现场加工，严禁厚板的无坡口对焊。

④检查现场焊工厚板施焊时是否按照技术要求加设引弧板，以保证焊接质量。

5措施效果

在采取了相应措施并持续一个月之后，再一次对现场对焊接完成的板厚为60mm钢柱进行随机抽取620个点进行检查，这次探伤检查的结果如表2所示：

表2措施后厚板焊接质量问题统计表

根据上表，本次检查厚板焊接焊缝的一次性合格率为：（620-12）/620 =0.98，即本次合格率为98%，比起上次89%的合格率，提高了9个百分点。这充分说明对质量问题的分析、管理重点的确定以及相关措施的采取，是正确和有效的。

6总结

随着钢结构在建筑领域的逐渐推广，钢结构的构件尺寸也逐渐增大，这就导致厚板的运用也越来越多，厚板的焊接质量就成为这些项目中质量管理工作的必然重要内容。

本文希望为厚板焊接的质量管理提供一些参考，也为今后类似的项目作一定的实践经验积累。

参考文献:

[1] 曹仁. 国家体育场钢结构工程焊接技术总结[ J ] .管理与技术,2006.

[2] 曾乐.现代焊接技术手册[M].上海科技出版社，2007.

[3] JG J81- 2002, 建筑钢结构焊接技术规程[ S] .

[4] GB50205- 2001, 钢结构工程施工质量验收标准[ S ] .

作者简介：陈浩，1976年生，硕士，工程师，主要从事建筑工程施工，工程项目管理。