浅谈桥梁工程焊接质量管理的研究

[摘 要]桥梁钢结构制造及安装的重要方式就是焊接，可以说焊接质量直接影响了桥梁的安全和质量。由于受到焊接技术复杂性和桥梁制造及安装特殊性的影响，桥梁焊接施工过程中存在很多不确定性因素，急需进行必要的控制和管理。基于此，文章从不同角度针对桥梁工程焊接质量管理进行了分析和研究，供大家参考。

[关键词]桥梁工程;焊接;质量管理

中图分类号：K928 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0152-01

随着社会经济的快速发展，我国交通事业也在不断发展，加上科学技术水平的不断提高，更加速了交通事业中相关施工工艺水平的提高。当前公路桥梁在我国的建设规模越来越大，焊接质量的好坏又直接影响着整个工程的质量，由于焊接技术的复杂性以及桥梁安装的特殊性，使得桥梁焊接质量受到多种因素的影响，因此必须对其进行必要的控制，为此加强对桥梁工程焊接质量的管理，防止钢结构焊接影响桥梁工程质量，有必要对这方面问题进行详细的分析和探讨。

1 焊接质量管理概述

1.1 焊接质量分析

在桥梁工程建设过程中，焊接的工作量非常大，其检测任务也比较繁重，焊缝质量的好坏直接关系到桥梁的使用情况。施工现场的情况是非常复杂的，其中存在很多影响因素，存在较大的施工难度，因此焊接质量很容易会出现一些波动。为了更好的对质量偏差出现的原因进行分析，有必要采取有效措施，促进焊接质量及管理水平的提高，在施工质量管理工作中，应该加强对检测结果的分析和研究，这样才能对焊接质量进行有效控制。

1.2 加强桥梁工程焊接质量管理的重要性

从当前我国交通事业的发展情况来看，钢箱梁、钢管拱、钢混结合梁等在桥梁工程中使用的情况比较多，这种结构不尽跨度较大，同时其形式也非常复杂多样，在使用过程中钢结构可以承受的疲劳荷载是非常大的，尤其是对于桥梁工程来说，钢结构具有非常明显的优势。但是钢结构往往需要利用栓焊或者全焊的方式进行连接，焊接结构形式比较多，其焊接质量对整个钢结构的质量的影响非常大，所以要想保证桥梁整体结构质量，首先应该将钢结构焊接质量进行良好控制。钢结构焊接质量控制和其他交通工程控制不同，必须体现出一定的预前性，同时作业人员应该形成严格的预防意识，将控制的重点放在施工全过程，并对焊接质量进行主动检查，这样才能避免不必要的浪费现象发生，充分保证焊接质量。

2 桥梁焊接质量检测分析

2.1 超声波检测

超声波检测又被称为无损检测，常规方法需要利用人眼进行宏观检验，还要利用渗透探伤、超声波探伤及射线照相探伤等仪器进行检测。其中，人眼的宏观检测不需要利用任何设备、仪器，但是并不能对工件内部缺陷进行检测，射线照相等方式使利用设备、仪器进行检测，很多人眼检查不到的缺陷都可以被检查出来，检测准确性与可靠性均可以得到提高。用于探伤的超声波，其频率在0.4～25MHz之间，可以利用声音对物体的好坏进行检测，因为超声波探伤的方法具有便于携带、质量轻便、体积小等一系列特点，因此近年来在建筑业市场中得到了广泛应用。

2.2 虚拟仪器检测

在计算机测试领域中，虚拟仪器是一种比较前沿的技术，目前已经被应用于焊接技术中，在焊接过程中焊接电压信号与电流直接决定着焊接质量，可以利用虚拟仪器对采集到的电信号进行统计分析，通过这种方式来达到预期的焊接质量。当前焊接评定方面虚拟仪器技术已经获得了很多研究结果，例如蔡艳等组件了虚拟仪器开放平台，可以对焊接过程进行瞬态检测，该系统可以实现电流、电压波形的实时显示、数据的实时分析，还可以绘制成统计图形，系统结构如下图。（见图1）

2.3 微机辅助检测

焊接电流和焊接时间可以利用微机进行检测，利用统计方法可以得到不同焊接电流区间的具体焊接时间，从而间接性的了解焊接接头组织性能情况。微机辅助检测是焊接无损检验的一种重要辅手段，可以针对焊接质量给出可靠的评价。

2.4 电弧光谱信息

本系统里哟纪念馆光纤式数字光谱仪对光谱信息进行采集，信息从光纤双通道输入，对200～1100nm波段的光谱进行集中采集，对盔甲包装的Y字型光纤进行应用，可以充分保证光谱信号的同点、同步采集，不仅可以对光谱谱段的频域信息进行采集，同时还能对8个特征谱段的信息进行快速采集，信号融合及提取特征信号都非常便利，此外，还能对焊接过程中辐射变化的状态进行有效辨识，最终使焊接质量辨识得到有效实现。

3 桥梁焊接工程领域中常用的现代质量管理方法

3.1 多元统计法

纵观整个焊工质量评估体系，其中的内容是非常复杂的，多项指标都对焊接质量的保证起到了重要作用，但是这些指标之间存在着一些关联性，要想从其中得到焊接质量的主要影响因素比较困难。在多元统计方法中，主成分―聚类分析法的应用可以科学预测出焊工的焊接质量，它的应用会对焊接质量管理起到非常重要的影响。

3.1.1 PCA评价原理

所谓PCA是指将多指标问题转换成综合指标问题，其中综合指标是指基于多指标的线性组合，虽然不能直接对这些指标进行观测，但是这些指标之间并不是相关的，可以同时反映出很多多指标信息。转换完成的新的综合指标中包含的内容是多方面的，包含第1、2、3主成分，这些主成分在实际应用中的贡献率之和应该在85%以上。

3.1.2 CA评价原理

所谓CA是指按照样本中不同统计指标，在其中找到可以对不同样本间相似度进行度量的统计量，并利用这些统计量将样本归好类。实际上在多维空间中我们可以将样本看做是一个点，同时将距离看做统计量，将与样本点距离很近的点看成一类。

3.1.3 聚类分析

聚类分析需要用到欧式距离，利用平均距离法展开聚类分析，但是因为焊接质量的影响因素非常多，在专家打分、样本选取等方面都存在一定的主观性，面对这种情况，在样本选择过程中应该注意多选取一些样本进行分析，这样可以为结论的科学性提供保证。

3.2 BP神经网络

人工神经网络本身的容错性比较好，自组织、自学习能力也比较强，还具有优良的非线性逼近能力，正是由于人工神经网络具有这些优点，引起了很多领域中学者们的关注。实际应用过程中，大部分人工神经网络模型都应用了变化形式或者误差反传算法的网络模型，也就是BP网络，当前这种网络模型在模式识别、数据压缩等诸多领域中得到了应用。将原始数据输入以后，可以建立起基于BP网络训练的误差曲线，将实测值和网络模型进行比较，对焊接质量进行优化。

结语：

综上所述，桥梁工程质量与国家财产及人民的生命安全直接相关，项目质量管理水平得到提高以后，就可以加强对建筑市场招投标的规范力度，完善工程监理等制度，具体来说在各个项目建设阶段，都应该抓住关键点，同时对其他各环节进行兼顾，这样环环相扣，建立健全全过程质量保证体系。总之，采用科学的焊接工艺和合理的质量管理方法，对于提升桥梁工程质量具有非常重要的现实性意义。

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