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1、江苏某项目钢管混凝土柱对接焊施工技术A project of Jiangsu butt welding the concrete column construction technology王顺柯(中国联合工程公司，浙江，杭州，)Wangshun Ke, Wang Chaoping (China United Engineering Corporation, Hangzhou, Zhejiang, )【摘要】 钢管混凝土柱对接焊是保证钢管混凝土柱施工质量的重要一环。本文通过工程实例,阐述了钢管混凝土柱焊接工艺流程及焊接材料，分析了钢管混凝土柱焊接工艺措施及质量保证措施，并对焊接质量进行了检测，
2、确保了钢管混凝土柱焊接质量，以期为钢管混凝土柱对接焊施工提供借鉴与参考。【Abstract】Butt welding the concrete column is the key technology to guarantee the construction quality of steel-tube-concrete column, Based on construction practice, described the concrete column welding process and welding materials, analyzed of the concrete colu
3、mn welding process measures and quality assurance measures,and detected the welding quality, ensured the welding quality concrete column, in order to provide references for butt-weld construction of the steel pipe concrete column.【关键词】 钢管混凝土柱；钢柱对接焊；对接焊保证措施；【Keywords】steel pipe concrete column; steel
4、 pipe columns butt welding; butt welding assurance measures; 钢管混凝土是在相应强度钢管内填充混凝土，利用钢管对填心混凝土的套箍作用，使核芯混凝土受纵向压力时处于三向受力状态，从而提高其轴向抗压能力1。由于钢管混凝土在承载力、延性、抗震性能、施工操作方便、工期、性价比等方面优于普通混凝土，而在工业厂房、高层建筑、大跨度结构和拱桥等工程领域得到广泛的应用2。钢管柱在安装过程中，其焊接对钢管的整体性起着至关重要的作用，现结合工程实例对钢管柱的对接焊工艺流程、焊接材料、焊接保证措施等方面进行论述。1.工程概况苏州某工程建筑高度99.8米，地
5、下工程1层，地上21层，建筑面积79930平方米。该项目建筑体系为钢管混凝土剪力墙-框架结构体系,结构设计使用年限50年，结构安全等级为二级，建筑抗震设防烈度6度。钢管柱母材采用Q345B钢材，直径为1000mm,管壁厚分别为 30mm,共35根钢管混凝土柱，地下一层到三层钢管柱混凝土等级为C55，四层到二十一层为C40。钢管柱对接焊是钢管柱的薄弱环节，为保证钢管柱的整体性，应加强钢管柱对接焊的控制工作。 2.焊接工艺流程及焊接材料根据施工场地情况、焊接要求强度及观感度的要求选用CO2气体保护焊，使用CO2气体应符合国家现行标准焊接用二氧化碳HG/T2537的规定，CO2气体保护焊用焊丝检验批
6、量划分：每批焊丝应由同一炉号、同一规格、以同样制造工艺生产的焊丝组成。每批焊丝中按盘（卷）、筒数任选3%，但不少于两盘（卷）、筒，分别取样进行化学分析。焊丝直径用精度为0.01mm的量具，在同一横截面两个相互垂直方向测量，测量部位不少于两处。每批焊丝中按盘（卷）、筒数任选1%，但不少于两盘（卷）、筒，分别取样检查镀铜层的结合力、焊丝的抗拉强度、焊丝的松弛直径和翘距3。具体工艺流程如图1所示：焊接安全设施准备，详细检查焊接设施、焊接材料检查进行坡口检查整修检查坡口表面清理、检查记录实施预热进行预热温度记录，根据气温决定是否采用实施焊接焊接电流调整，焊道清理进行焊后处理，记录焊接施工自检焊缝外观及
7、超声波检测返修再检查焊接结束焊接现场清理图1 焊接工艺流程根据本工程所选用的钢材化学成分、力学性能及工艺强度要求选用焊接材料4见表1及焊丝机械性能及化学成分见表2。 表1 焊接材料选用焊接方法钢材材质焊材牌号规格（）执行标准型号CO2保护焊Q345BCHW-5061.2GB/T8110-2008ER50-6表2 焊丝机械性能及化学成分溶敷金属机械性能焊丝化学成份（%）项目规范实测值成份规范实测值成份规范实测值抗拉强度Rm(Mpa)500533C0.06-0.150.065Cr0.150.024屈服强度Re1/Rp0.2(Mpa)420430Mn1.40-1.851.57Ni0.150.08伸长
8、率A（%）2228.5Si0.08-1.150.89Cu0.500.089冲击温度（）-30-30S0.0250.017Mo0.150.002冲击功（J）2772 78 81P0.0250.017V0.030.005X射线探伤3.焊接工艺措施及质量保证措施在安全保证措施到位，钢柱的吊装就位，且位置的校正调整完成和临时固定完成后，开始进行焊接。焊接时不可避免的会产生焊接变形和焊接残余应力，为保证圆形钢管柱现场焊接过程中不产生较大的差异和残余应力，圆形钢柱的对接焊应有两位焊接施工人员需沿圆周分4区、对称1、4区域，2、3区域等温、等速按逆时针进行焊接。6如图2所示。 图2 焊接顺序 图3 上下节柱
9、对接坡口大样图 钢管柱现场对接坡口采用间隙5mm，45o 全熔二级透焊缝形式。焊缝处的下节柱顶部设置构造柱封顶板及焊接衬板。见图3。 图4：封闭防风措施 图5：焊缝观感质量在CO2 气体保护焊时，焊接作业区风速不得超过2m/s的要求，施工现场采取封闭状态的焊接操作平台如4所示，防止大风影响焊接。作业区内配备灭火器及一桶水以保证防火安全。为保证焊接质量要求，在焊前安排人员将坡口及其两侧20mm范围内的铁锈、氧化皮采用机械打磨清理，油污及水分采用火焰烘烤6。在焊接时采用分层进行焊接，坡口形式为单边开35o V型无钝边坡口，焊件之间预留间隙5mm。焊接完成后将割去用以起固定作用的耳板,并对其及对接焊
10、缝进行打磨。4、焊接质量检查 钢管柱焊接完成并打磨处理后，应对其焊接质量进行检查。焊接质量检查包括外观和无损监测：外观检查按照JGJ81-2002规范7执行；由于采用CO2 气体保护焊，焊接质量较好，焊缝与母材之间平滑过渡，如图5所示。无损监测（UT）按照GB11345和设计文件执行，一级焊缝100%检验，二级焊缝按设计要求抽检50%，并且在焊接完成后24h进行检测8。为保证焊缝质量，本工程所有钢柱按照100%进行检测确保每根钢管柱焊缝达到规范要求（如表3）。表3 检测内容超声波探伤内容样品名称钢结构探伤数量33探伤比例100%设计要求对接二级检测环境常温检测设备超声波探伤仪PXUT-320C
11、(编号：307-1）检测依据刚焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345-89钢结构工程质量验收规范GB50205-2001材质Q345B探头型号2.5P9*9K2探头前沿9mm探头K值2厚度20、40mm试块型号CSK-IA/RB-2探伤灵敏度DAC-16dB耦合剂洗洁精坡口形式V扫描比例水平1:1检验范围焊缝及热影响探伤方法横波斜探头焊接方法手工焊探测面状态修正基准波高80%表面补偿4db编号探部位及焊缝编号伤缺陷位置缺陷指示长度1（mm)缺陷当量（dB)评定等级是否合格X(mm)Y(mm)H(mm)结论经超声波检测此钢结构工程焊缝，未发现超标缺陷。依据GB/T11345-89
12、标准要求，判定该批焊缝合格。从感观及无损监测（超声波监测）报告均为合格的结果可以得出，上述焊接保证措施是可以满足工程需要及能为类似工程提供技术参考的。5结语：本文钢管混凝土柱焊接参数均为本工程的实际数据，因设备性能有差异，操作人员的技术熟练程度各不相同，在实际施工前，应参考相应焊接参数做焊接试验，以便得出较为合适的焊接参数。手工焊接的清渣工作尤为重要，清渣不彻底是产生夹渣缺陷的常见原因。电流过大、工件的水分、坡口处理不当等均为其焊接过程中产生裂纹的原因，因此应根据不同的情形具体分析原因。最后希望上述论述能给类似工程有所帮助。【参考文献】【1】蔡绍怀.我国钢管混凝土技术的最新进展.土木工程学报，1999.VOL.32,NO.4.16-26【2】石柏军.钢管混凝土柱施工技术.施工技术，1002-8498（2009）S1-0135-07【3】HG/T2537焊接用二氧化碳S【4】GB/T8110-2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝S【5】闫宇.西安铁路北站钢结构焊接工艺与实施.房屋工程，2013.VOL.6,NO.4.83-86【6】林辉升.高层建筑用钢管柱的焊接.西部探矿工程，2002.VOL06,NO.4.146-147【7】JGJ81-2002 建筑钢结构焊接技术规程S【8】GB/T 11345-2013 焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定S