北方工业大学土木工程学院 北京市石景山区 100144
摘要：钢结构的连接必须符合安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。焊缝连接连接依然是钢结构连接的最主要方式，焊接质量的控制对钢结构桥梁的工程质量起着至关重要的作用。
关键词：钢结构；焊接变形；质量控制
1.前言/引言
随着建筑科学技术的发展，大跨径钢结构桥梁越来越多地出现在我们的生活之中，钢结构桥梁将逐步代钢筋混凝土结构桥梁，引领桥梁建设新革命。伴随着经济的高速发展，为生活空间的进一步扩展，我国已逐步进入现代桥梁建设的新时代，将会逐步建造越来越多、越来越大、越来越长的大跨径桥梁，这为钢结构桥梁提供了更为广阔的天地。
钢结构桥梁的基本构件由钢板、型钢等连接而成，如底板、腹板、翼缘板等，在加工厂或在施工现场通过安装连接成整体结构。因此在钢结构中，连接占有很重要的地位。在传力过程中，连接部位应有足够的强度、刚度和延展性。被连接件间应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。连接的加工和安装比较复杂而且费工，因此选择合理的质量控制方案是便于钢结构设计和施工的重要环节。
2. 主体部分
2.1存在的问题和发展趋势
钢结构桥梁的焊接连接就是采用组合截面的钢构件将其组成部分即钢板或型钢连成一体。整个钢结构需在结点处用连接将构件拼装成整体。因此，钢结构焊接连接质量的好坏将直接影响钢结构的使用寿命。
2.2拟开展的研究工作
一、有关焊接变形的主要原因
1.材料因素的影响，一般来说焊接变形的材料影响因素，主要就是焊接的焊材还有母材的因素；这其中对钢结构变形影响最大的主要就是材料的热力学性能，和物理性能。
2.焊缝在结构中所处的位置原因，因为焊接的位置不同，焊接缝对于结构的影响，也就不一样，主要就是在一些主要的受力结构处出现的焊接缝，会影响到钢结构的受力情况，同时焊接缝也就会受到一些作用力，产生一定的变形，这样也就会影响到钢结构的整体性，和钢结构的稳定性，所以焊接位置也是需要重点进行变形控制的。
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3.工艺因素的影响，钢结构焊接的工艺同样是会影响到钢结构的变形的，对于焊接变形影响比较大的主要就是焊接的工艺顺序，改变焊接的工艺顺序也就能够有效地控制材料的变形，合理的选择施工的方法，也就能够有效地减少变形，减少残余应力的的出现；利用特殊的工艺规范和措施，同样能够有效地减少焊接残余应力和变形。
二、有关焊接变形的控制措施
1.焊接施工质量控制
（1）由于焊接及焊接变形控制难度较大，经综合分析并结合焊接工艺评定试验，对钢结构的U 形肋与顶、底板的这些坡口角接焊缝定位焊采用了实芯焊丝（Φ1.0mm）CO2气体保护半自动焊焊接，正式焊接采用药芯焊丝（Φ1.66mm）CO2气体保护自动焊焊接。为保证焊缝有效厚度达到设计要求并控制焊接变形，通过进一步的试验设计了焊接反变形胎架使工件在近似船形位置的约束状态下焊接，有效减小了焊接变形，通过实际的的情况看，确实能够满足设计的要求。
（2）顶、底板对接的焊缝连接，也要进行质量变形控制，主要通过采用埋弧自动加以控制，埋弧自动焊填充盖面的单面焊双面成型技术。但是在打底焊接过程中很容易出现一些马板的收缩缝，裂缝，或者一些不均匀的焊接变形，导致焊接不合格，所以必须要在焊接过程中，严格的控制焊接的工艺参数，更快速的进行回焊，一般要回焊20毫米以上；采用向前推或拉的运条方式来解决根部熔合不良的问题；焊接完第一道埋弧后，需要去除衬垫，比需要让因为让受热下坠的焊缝金属，能够有一定的有所依托，解决焊缝受热后下坠而导致反面余高过高等外观问题；码板必须要在焊接完成温度降低以后，才能够拆除。
（3）斜顶板与顶板、斜顶板与人行道面板焊接斜顶板与顶板及人行道面板的焊接接头形式为自然坡口焊缝。斜顶板与顶板的焊接采用CO2药芯焊丝，先焊接钢箱梁里侧焊缝，并焊接箱外焊缝，保证焊缝熔透的要求，使钢箱梁密封。斜顶板与人行道面板的焊接采用CO2实芯焊丝，先焊接钢箱梁内侧焊缝，再用埋弧自动焊焊接钢箱梁外侧焊缝，保证熔透焊接，保证外观质量。
三、控制效果
在整个钢结构大桥的施工过程中，采用了以上的这些焊接变形控制方法，确实保证了整个钢结构大桥的高质量，准确施工，有效地保证了大桥的施工质量，同时还有效地控制了施工的成本，有效地提高了焊接过程的效率，减小了箱梁的变形，同时进一步减小了整个结构的受力结构变形，所以说合理设计焊缝坡口形式是保证焊接质量和减小焊接变形的关键，也只有这样才能够提高钢结构焊接过程的精度，有效提高钢结构焊接变形的控制能力。
总结
钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的方式将板材或型钢组合成构件，或将若干个构件组合成整体结构，以保证其共同工作。因此，连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。钢结构的连接必须符合安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。连接接头应有足够的强度，要有适宜于施行连接的足够空间。所以，钢结构桥梁施工必须要保证钢结构产品生产的精度，必须要选取最为合理的施工方法，也只有这样才能够有效提高钢结构桥梁施工的的能力，扩展钢结构桥梁的使用范围。
参考文献
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[4]陈蕊军.箱形梁制作焊接变形控制探讨［J］．金属制品，2008（3）：37- 38．
论文作者:金旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/15
标签：钢结构论文; 桥梁论文; 顶板论文; 有效地论文; 焊丝论文; 组合论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;