道桥施工钢结构与焊接技术的优化应用

道桥施工钢结构与焊接技术的优化应用

吴建伟

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摘要：道桥工程在促进国家交通运输方面发挥着重要作用，其中道桥施工钢结构设计是否合理，及焊接技术应用情况，会直接影响整个道桥施工质量的好坏。本文主要对道桥钢结构与焊接施工进行分析，从施工设计、工艺及材料和设备这方面入手，优化钢结构与焊接技术，希望为实际钢结构桥梁工程施工提供参考。

关键词：道桥施工；钢结构；焊接结构

引言

随着道桥事业的不断发展，对道桥施工钢结构和焊接技术提出更高的要求，尤其是桥梁建设的长度、桥墩高度的不断增加，对其抗冲击能力、承载能力及抵抗自然灾害的能力提出更高的要求。而道桥钢结构施工和焊接技术使用情况，会直接影响桥梁结构刚性、动力性能等，所以，结合道桥工程实际情况，对道桥钢结构施工和焊接技术进行优化具有一定的迫切性。

一、道桥钢结构与焊接施工分析

（一）受力分析

钢结构桥梁作为道桥工程建设的主要类型之一，与其他材料相比较，钢结构具有轻便、强度和刚度大等特点，能够满足当前跨度大、负荷重的道桥建设要求。同时，为了确保道桥工程整体承载能力满足建设要求，在道桥工程钢结构施工前，需要从整体和部分的角度出发，对道桥预应力进行受力分析、模拟实验，依据模拟实验结果来制定施工设计方案，确保钢结构满足道桥建设受力情况。

（二）应用预应力

为了了解道桥钢结构强度是否符合建设要求，需分析道桥施工钢结构的预应力应用，合理设计预应力结构，解决道桥施工钢结构构件变形、受力不均匀等问题的同时，提高钢结构强度，节约钢材，实现道桥建设施工成本的控制。同时，预应力应用作为钢结构施工中的重点内容，即预先向混凝土、钢结构施加一定的外部压力，使其内部产生压力骤变，避免钢筋断裂或混凝土开裂，所以，在道桥钢结构施工设计环节，需开展预应力实验，结合工艺要求，对预应力锚索交叉位置、张拉支座及转向器等进行合理设计，依据设计来连接和配置预应力锚索，确保其满足施工要求，促进道桥工程钢结构施工的安全性和稳定性。

（三）焊接施工

焊接作为道桥钢结构施工中常用的手段之一。在实际焊接施工前，焊接人员应熟悉图纸，做好焊接技术交底，明确焊接任务，且做好现场预热、验电及后热稳定试验等准备工作，对焊接材料的质量进行严格把控，根据钢结构施工特点、要求等选择适宜的焊接工艺、焊接材料，以实验的方式来验证焊接工艺、焊接参数是否合理。在具体焊接施工中，先清理焊口和焊缝周围的锈污、油污，检查坡口是否符合要求，然后对焊接材料进行预热、保温，严格按照焊接施工流程进行作业，焊接结束后清理焊缝周围的残渣，并做好保温工作，确保焊接接头的抗疲劳性、强度及韧性等符合施工标准[1]。其中关于焊接质量的把控，一方面通过控制焊接电流、电压、焊接速度及冷却速度，实现焊接质量的把控；另一方面对影响焊接质量的因素进行分析，严格对其控制，实现焊接质量的提高，比如使用优质的焊接材料，应用先进的焊接技术，对整个焊接过程进行严格控制，尤其需要控制层间温度，以提高焊接水平。

二、道桥施工钢结构与焊接技术优化应用

（一）优化焊接施工设计

道桥工程实际受力情况会直接桥梁总体运行效果，为了满足道桥工程建设要求，发挥其使用功能，应对焊接施工设计进行优化，按照钢结构疲劳特性，选用适宜的焊接方法，确保道桥工程建设满足设计和相关规范要求，并依据材料特点，结合抗裂技术标准，分析影响道桥结构关键构件的不利因素，有针对性地采取相应的处理措施。同时，道桥钢结构设计过程中，应遵循便捷、经济等原则，对施工流程进行优化，制定可行性的施工方案，避免焊接施工中出现质量缺陷。

（二）选择合适的焊接工艺参数

为了保证道桥施工质量，钢结构焊接过程中，需根据工程施工实际情况，选择最佳的焊接工艺参数，如表1所示，对于二氧化碳气体保护焊而言，需了解焊接电流、电弧电压这两个工艺参数，若焊接电流较小，会影响焊接工作效率和焊接质量；若焊接电流过大，容易出现咬边、烧穿现象，加之在电弧电压过低的情况下，焊缝会变窄，焊接强度提高，电弧电压过高，会使电弧长度增加，焊缝变宽。因此，为了保证焊接接头质量，应在重复测试的基础上，确定适合的焊接工艺参数。

表1.主要焊接工艺参数

（三）焊接工艺优化

在道桥钢结构焊接施工中，应对焊接所需的环境温湿度进行合理控制，通常将周围的环境温湿度分别控制在25-35℃-50%-55%，焊接任务在杆件组装施工后一天内完成。若冬季进行焊接，需采取一定的保温措施，将焊接构件焊接的环境温度控制在5℃以上，焊接前依据焊接要求预热待焊件，预热温度控制在60-150℃，并将焊接区域的有害物、杂物等彻底清除，焊接后及时清除焊缝周围的飞溅物、焊渣

[2]。对道桥工程的桥面支撑、锚固系统构件及横梁等主要受力部位，需优化接头设计、焊接顺序等，避免焊接应力过于集中。此外，采取热矫正这一方式处理焊接应力所导致的构件变形问题，在该过程中将加热温度控制在600℃至800℃之间，不宜对同一位置重复加热，或锤击加热面；若采取冷矫正，需将环境温度、总变形量分别控制在5℃、2°之内[3]。

（四）提高焊接设备和材料质量

钢结构道桥工程施工中所使用的焊接材料、焊接设备质量也会影响施工效果，钢结构与焊接技术的优化应用可以从焊接材料、设备方面入手，一方面严格把控钢材、焊接材料质量，比如对钢材外观锈蚀性、划痕深度等进行检查，查看材料外包装是否完好，是否具有说明书、质量保证书等，尤其需检查焊条焊芯是否生锈、受潮，对所有钢材、焊接材料复验，比如按照表2常用焊接材料型号、标准验收焊接材料，确认合格后方可投入使用；另一方面钢结构道桥工程施工会使用到焊接、切割及无损检测等设备，实际施工中，应根据工程实际需要来选择设备规划、型号等，查验各设备是否具有出厂合格证书，设备规格、技术参数等指标是否满足工艺要求，并定期检查、校正设备，确保其运行更加稳定、高效。

表2.常用焊接材料

三、结束语

综上所述，钢结构桥梁作为常用的桥梁类型之一，这类道桥工程涉及多种焊接技术和工艺，为了提高整个工程施工质量，应从施工设计、工艺及材料和设备这几方面入手，优化钢结构焊接技术，对焊接施工各环节质量进行把控，实现焊接施工技术的有效控制和应用。

参考文献：

[1]赵宏伟.钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施[J].科技风,2020(14):186.

[2]刘杰,宋晓帆.道桥施工钢结构与焊接技术的优化应用[J].建材与装饰,2018(32):274-275.

[3]张洪飞.浅议道桥施工钢结构与焊接技术[J].江西建材,2015(09):180.