攻克全国第二超高层纯钢结构焊接难关

  • 作者: 刘佳 许文涛
  • 时间: 2016-07-03

 

 

 

万丈高楼千钧重,海口潮雾是元凶,
工艺严控梯八五,高强加热电老兄。
业主监理不晓理,持旧思路不弄潮,
以理服人破关隘,庆功宴上赞英豪!
                                                                                                                                                                           ——中国工程建设焊接协会副秘书长戴为志对海口中心项目部的嘱托


    海口中心工程是高烈度地震带首例超高层纯钢建筑,是全国第二高,海南第一高工程,钢结构总工程量为40000吨。工程27层以下钢柱全部为Q420GJ钢材,且80%为50mm以上超厚钢板,高强超厚板工程量约为1.5万吨,其中钢柱最大焊接断面到达2000mmX1200mmX100mm,高强超厚钢板焊缝总长5000米以上,此种钢材大规模使用在国内应用非常罕见,其碳当量普遍较高,可焊性较差,对焊接温度控制要求高,加之处于海口市的滨海位置,天气潮湿多雨,年平均湿度达85%,湿度最高达到99%,其气候条件对焊接工艺极为不利。
    为此,集团董事长戴彬彬亲自批示,先后派集团公司钢结构总工、焊接专家赴项目指导施工。四建公司董事长孙振泉、副总经理唐永军、总工张莉莉更是非常关注海口中心工程进展,多次到现场进行调研。在集团和公司领导的支持下,还特别邀请中国工程建设焊接协会副秘书长戴为志专家、中冶建筑研究总院焊接专家段斌、东南网架焊接专家杨宏生、中国钢结构协会专家尹敏达、庞京辉等赴项目指导。项目部在经过专家的指导以及对焊缝缺陷的分析,最终改进原本的焊接工艺,制定有效措施,通过加强焊接过程管理、加强焊工培训考核、对焊缝全过程温控管理等,显著提高了焊接质量,目前一次焊接合格率已达到90%以上。


勇于探索提高效率


    由于海口中心钢柱80%以上为Q420超厚钢板,其碳当量接近0.45,钢材淬硬倾向大,海口天气多雨潮湿,阴雨全天和晴天夜间空气湿度基本超过90%,焊接接头氢含量高,钢板超厚,焊缝拘束应力大。经过项目部人员的反复实验、排查,总结出应在焊接过程中严格按规范和工艺要求进行焊前预热,控制层间温度,采用焊后后热保温措施,降低焊缝冷却速度,使扩散氢充分逸出,降低残余应力,防止敏感性组织的形成。项目部还通过对钢柱截面分析,确定组合钢柱采用同时对称的焊接方法,即钢柱的腹板和翼缘板采用多名焊工对称同时的焊接顺序。同时对称焊接指的是在钢柱对接节点各个翼缘板和腹板位置安排多名焊工同时对称施焊,双面坡口位置对称轮换焊接;对称翼缘位置同时焊接;运用此种焊接顺序能很好的解决钢柱因焊接收缩先后及收缩大小不同而造成焊接残余应力和焊接变形过大的施工难点,而且一根钢柱多名焊工同时作业也能大大地提高焊接效率。


把握环节确保质量


    真正把措施做到位,把工作落实到实处,把握关键环节,不断提高焊接的管理能力,是保证焊接质量的关键。
    首先,建立焊接质量专项控制体系,确保焊接质量受控。
    接下来,对所有进场焊工进行系统的培训,所有焊工全部重新进行考试,对合格的焊工进行登录造册,配发焊工序号。对现场焊接接口进行钢印标记,确保焊接具有追溯性。对焊工水平进行动态监督,技术水平不能满足焊接要求、不能接受焊接环境的焊工的进行淘汰,不允许进行该类焊缝的焊接。
    三是,再次进行焊接工艺评定,对焊接参数进行实地复核。焊接过程中严格按照参数焊接,做好过程检查。
    四是,对焊工合理调度,避免长时间焊接造成过度疲劳,对焊工的交接班过程进行过程监督,避免因工人换班造成的质量不稳定。
    五是,加强焊前和焊中检查,派专人对每个焊口的焊接过程进行检查记录,避免焊工操作不规范造成质量缺欠。
    六是,焊前预热开始拍照,进行红外线测温,预热温度达到施焊温度才允许焊工进行焊接,焊后保温,并进行再验收,每条焊缝共进行3次验收,确保每条焊缝合格。
    七是,焊接前期缩小检验批焊缝数量,五层以下钢结构每节按平面划分为东西两个验收批,加大检查频率,及时发现焊缝缺欠,分析原因,不断提高管理和改进焊接工艺。
    八是,采取焊接工艺挂牌制度,将焊接工艺标示在现场明显位置,注明焊接工艺参数。
    九是,现场设置风速计和温度湿度计,对天气情况密切监控,避免在恶劣天气情况下施焊。

 


焊接培训如虎添翼


    为确保海口中心焊接技术质量,提高焊接人员的焊接技术水平,项目部特别邀请集团焊接专家宋华林、中冶集团焊接专家段斌、焊接协会专家戴为志为焊接工人以及项目部管理人员进行为期两天的专业培训。
    段斌专家着重于钢结构焊接质量的控制,主要从两个方面进行培训,即对焊接质量控制要点的分析,包括人员资质、机械设备、材料材质、环境因素、法律法规等;做好焊接质量控制工作,包括焊工岗位证书的审查、按要求动火证的开具、焊接过程中焊接层数和焊接速度的控制、焊前预热、焊后保温以及工人的培训及考核等等。
    宋华林老师主要针对项目部的30余名焊工进行培训,内容为理论知识培训和实操交流培训两部分。理论知识着重于焊工焊接手法,以及常出现的问题进行解析,并对大家提出了几点建议:新焊工上岗前要进行考核、加强自检、互检、交接检的工作。实操交流部分,他对焊接作业进行了当场点评,大家也在他的指导下焊接手法有了一定的改进。
    经过培训,参训人员收获很大。同时,大家努力吸收消化讲座所学的知识,并将其用于焊接实际工作中,不断提高焊接水平,为保质保量完成焊接施工任务奠定了坚实基础。


焊接比赛攻坚克难


    拥有一支作风优良、敢打硬仗的焊工队伍,对于钢结构专业分公司来说是非常必要的,为了培养一支队伍,分公司项目部特针对于海口中心钢结构工程组织“Q420超厚板焊接技能竞赛”,并设有一等奖一名,二等奖两名,三等奖三名,并对一次焊接合格率100%的焊工,设置特等奖,连续三次获得第一名的焊工进行额外奖励。海口中心高强钢板焊接质量目标就是“焊接一次合格率达到100%”!“奖励”就是“动力”,开展焊接竞赛大大提高了焊工的积极性,分公司也将把提高焊工技术水平作为立足点,通过开展焊接技能竞赛活动,让分公司焊工能够在技能竞赛中找到自身的不足,对不足之处加以完善、提高,不断突破自己,与分公司并肩作战,一起打好“海口中心超厚板焊接”这场硬仗。
    “同志们,考验我们的时候到了,锻炼我们的时候到了,相信各位都能顶住压力,把工作做到最好,超越自己,不逼自己一把,永远不知道自己有多优秀,相信我们四建钢构人能战胜一切困难”殷豪经理在工作部署会议上对大家的期望。“管理”是人在管理,“措施”是人在执行,细致而又周密的“准备工作”能够起到事半功倍的效果,一次合格率提高了,焊接难题我们“拿下了”,而这些背后,管理人员的付出了多少辛勤汗水:从焊前预热开始拍照,到对每个焊口焊接过程的检查,到焊后验收等等,24小时重复的工作,有时在深夜,有时在黎明,在海口35度的气温下,管理人员与焊接人工并肩作战,每天持续工作…
    海口中心项目部每个人都心系工程,把做强做大四建钢构放在首位,特别是针对这个全国数一数二纯钢结构,攻坚克难不仅要拼智力,更要拼体力和耐力,由于焊接作业采用全密封防风棚、过程加热对焊缝全过程温控管理(设备预热温度达120度),“高温+密封+120度预热+200度层间温度” 大汗淋淋对于建设者来说已经是常态,但是他们没有一个人退缩过,没有一个人抱怨过,这就是四建钢构人的精气神——建楼育人,永争第一!
    据悉截止到5月16日,海口中心工地有焊工27名,四个人白晚倒班焊接,钢构已经施工到第三段一节柱,平均两天一根柱子。
 

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