鄧建華

摘要：某工程筏基底板上的60個(gè)角鋼錨固結(jié)構(gòu)埋件，主要用于工程設(shè)備的承載、錨固，該埋件分別由錨板、角鋼錨固件及錨固件端板三部分組成。本文按埋件制作質(zhì)量控制過(guò)程中從施工準(zhǔn)備、下料組對(duì)工藝、焊接工藝、防變形措施到變形校正的一系列環(huán)節(jié)進(jìn)行闡述，為后續(xù)類似結(jié)構(gòu)的埋件制作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：埋件;角鋼錨固件；質(zhì)量；控制

一、角鋼錨固結(jié)構(gòu)埋件概述

角鋼錨固結(jié)構(gòu)埋件是某工程設(shè)備基礎(chǔ)中承載、錨固設(shè)備的重要組成部分，其制作、安裝質(zhì)量要求高。以某工程為例，60個(gè)埋件錨板及錨固件端板板厚均為50mm，角鋼錨固件有L180×18和L200×24兩種類型，以其中四個(gè)埋件為例，埋件規(guī)格見(jiàn)表1。

以表1中MMJ-3埋件為例，結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖1。

根據(jù)表1及圖1內(nèi)容，該角鋼錨固結(jié)構(gòu)埋件存在以下特點(diǎn)：錨固板厚且尺寸較大；角鋼錨固件規(guī)格尺寸大、數(shù)量多，且布置密集，多達(dá)5.4個(gè)/m2；角鋼肢厚度較厚，焊接接頭坡口大、數(shù)量多，焊接填充量大；焊接作業(yè)空間小。

按制作技術(shù)文件要求及現(xiàn)場(chǎng)安裝精度需求，角鋼錨固結(jié)構(gòu)埋件制作精度需控制在制作偏差±3mm、水平度偏差2mm/m。為滿足質(zhì)量要求，在制作過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。

二、施工準(zhǔn)備

（一）人員

安排有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師、焊接工程師及專業(yè)質(zhì)量檢查員負(fù)責(zé)埋件制作過(guò)程中的全程跟蹤。

選用按《民用核安全設(shè)備焊接人員資格管理規(guī)定》（HAF603）規(guī)定取得資格的焊工施焊埋件，無(wú)損檢測(cè)人員必須按《民用核安全設(shè)備無(wú)損檢驗(yàn)人員資格管理規(guī)定》（HAF602）的規(guī)定，取得資格。

（二）原材

埋件中錨板、錨固端板鋼板材質(zhì)為Q345B，角鋼材質(zhì)為Q235B。

嚴(yán)格按《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591—2018）、《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700—2006）及《熱軋型鋼》（GB/T706—2016）的規(guī)定進(jìn)行鋼板、角鋼的采購(gòu)驗(yàn)收，產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)及進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)報(bào)告中化學(xué)成分、力學(xué)性能試驗(yàn)及厚板超聲檢測(cè)結(jié)果均應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（三）焊材

按技術(shù)文件要求，并結(jié)合成熟的焊接工藝，采用ER50-6氣保焊絲進(jìn)行施焊。

嚴(yán)格按《熔化極氣體保護(hù)電弧焊用非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲》（GB/T8110—2020）進(jìn)行焊材的采購(gòu)驗(yàn)收，焊材產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)及進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)報(bào)告中化學(xué)成分、力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（四）儀表及計(jì)量檢驗(yàn)器具

焊接設(shè)備上的儀表應(yīng)在標(biāo)定合格有效期內(nèi)，焊條保溫桶應(yīng)每三個(gè)月檢查一次。

制作時(shí)采用的卷尺、直尺、直角尺水平尺等計(jì)量器具應(yīng)標(biāo)定合格。

三、埋件制作

（一）制作工藝流程

鋼板、角鋼切割下料→零件校正→角鋼坡口加工→鋼板開(kāi)孔→端板與角鋼組對(duì)焊接→角鋼、端板組合件與鋼板組對(duì)焊接→成品件校正。

（二）切割下料

1.鋼板下料

大小尺寸不同的錨板共計(jì)60塊，250mm×250mm的錨固端板共計(jì)788塊，鋼板下料工作量較大。

錨板平整度要求高，領(lǐng)取合格的鋼板，核對(duì)鋼板材質(zhì)、外觀無(wú)誤后，檢查鋼板平面度，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205—2020）中7.3.6的要求，對(duì)于超差鋼板進(jìn)行校正。

采用數(shù)控切割以保證切割質(zhì)量、精度，控制切割速度不得過(guò)快避免產(chǎn)生熱變形。切割后錨板表面打磨平整，去除表面硬化層。對(duì)下料后的鋼板進(jìn)行逐塊檢查，保證尺寸精度在±3mm內(nèi)，校正錨板水平度至2mm/m內(nèi)。

2.角鋼下料

長(zhǎng)度1480mm規(guī)格L200×24、L180×18的角鋼錨固件共計(jì)788件，采用型材切割機(jī)切割角鋼以保證下料精度及錨固件端頭質(zhì)量，控制角鋼下料長(zhǎng)度尺寸不得有負(fù)偏差。

3.鋼板制孔

錨板上布置由有?70排氣孔外觀質(zhì)量要求不高，根據(jù)施工圖紙上孔的位置采用火焰切割，制空后周圍的毛刺、飛邊必須用砂輪或銼刀逐個(gè)清除干凈。

4.角鋼坡口加工

L200×24、L180×18角鋼錨固件分別為318件、470件，按照焊接工藝中焊縫接頭形式要求，L200×24、L180×18角鋼錨固件兩端分別為單邊坡口和雙邊不等邊坡口，采用刨床機(jī)加工開(kāi)坡口以保證坡口尺寸精度及表面質(zhì)量。

（三）組裝

1.角鋼錨固件與錨固端板組裝

L200×24、L180×18角鋼錨固件分別與50×250×250mm錨固端板單獨(dú)進(jìn)行組對(duì)，組對(duì)前對(duì)鋼板及角鋼待焊區(qū)域兩側(cè)20～50mm范圍內(nèi)清理打磨至露出金屬光澤。角鋼錨固件與錨固端板先行焊接完成形成組合件，按二級(jí)焊縫要求進(jìn)行外觀、超聲檢測(cè)。

2.角鋼錨固件與錨板組裝

為保證角鋼錨固件的定位精度，避免單根逐個(gè)組對(duì)形成的累積誤差，根據(jù)角鋼錨固件在錨板上的定位及方向，采用臨時(shí)角鋼連成一排。檢查間距方向無(wú)誤后再成排組裝至錨板，點(diǎn)固。

（四）防變形措施

角鋼錨固件與錨板焊縫為T形接頭。在焊接時(shí)，在厚度方向上溫度分布不均勻，導(dǎo)致壓縮塑性變形量在厚度方向上不一致，或者由于熔化金屬在厚度上收縮量不一致都會(huì)引起角變形。角鋼錨固件布置密集、方向不一致且肢相互垂直，焊后的變形方向及大小無(wú)法預(yù)測(cè)。

針對(duì)以上特點(diǎn)，采取先將錨板在鋼平臺(tái)上用馬鐵配合斜鐵進(jìn)行剛性固定，后進(jìn)行錨固件的組對(duì)焊接工作，在縱橫方向的角鋼錨固件上靠近錨固端板端位置采用小角鋼（L70×6）拉結(jié)固定起來(lái)，防止角鋼錨固件在焊接過(guò)程中的變形。以MMJ-3埋件為例，其在鋼平臺(tái)上固定及角鋼錨固件拉結(jié)固定方式見(jiàn)圖2。

點(diǎn)固的角鋼及其他臨時(shí)固定件拆除時(shí)不能采用會(huì)導(dǎo)致母材損傷的方法，如錘敲等；用熱切割或碳弧氣刨時(shí)，切割面與母材要留有足夠的余量，至少為5mm，再用機(jī)械方法去除剩余部分的材料，打磨后不得低于母材表面，與母材表面平滑過(guò)渡。

（五）焊接

1.焊接工藝的制定

根據(jù)已有成熟施工經(jīng)驗(yàn)及進(jìn)度需要，采用CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行埋件的施焊，CO2氣體保護(hù)焊效率高，焊接質(zhì)量好，焊接變形小。

設(shè)計(jì)圖紙中角鋼與錨板的T型全熔透角焊縫采用等邊坡口，清根后會(huì)導(dǎo)致角鋼肢焊縫兩側(cè)金屬熔敷量不同產(chǎn)生角變形。由于錨板厚度較厚、且被剛性固定，角鋼錨固件在兩垂直肢與錨板焊接時(shí)產(chǎn)生的焊接應(yīng)力共同作用下，將產(chǎn)生較大的不規(guī)則傾斜變形，焊后難以校正。

為減小焊接變形根據(jù)制定的焊接工藝，對(duì)角鋼錨固件與錨板的焊接接頭形式坡口進(jìn)行優(yōu)化，L180×18角鋼采用45°單邊坡口、L200×24角鋼采用45°不等邊坡口，坡口具體形式見(jiàn)圖3。

單邊坡口T型接頭先焊接坡口側(cè)焊縫，不等邊坡口T型接頭先焊接大坡口側(cè)焊縫，按規(guī)定焊接，3道焊完后焊縫另一側(cè)用碳弧氣刨進(jìn)行清根，并用磨光機(jī)打磨清理感覺(jué)，繼續(xù)按焊道順序施焊。

2.焊接方法及焊接順序

對(duì)定位焊縫打磨時(shí)，以及為防變形在母材上焊接工裝時(shí)，嚴(yán)禁傷及母材，嚴(yán)禁錘擊敲打，對(duì)母材造成嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊處理。

在焊接過(guò)程中，嚴(yán)格按照工藝卡的要求控制焊接電流、焊接速度、層間溫度等參數(shù)。

焊接完成后，認(rèn)真仔細(xì)檢查焊縫表面，清除飛濺等缺陷。盡量保留原焊縫不要出現(xiàn)打磨過(guò)度。對(duì)存在咬邊的地方打磨，對(duì)焊縫成型不良的地方處理，嚴(yán)禁損傷母材。

焊接順序基本原則：對(duì)稱焊、從中間往兩邊焊，以MMJ-3為例，其上錨固角鋼焊接順序如圖4所示，序號(hào)表示錨固角鋼與在錨板上的施焊順序。

圖4? MMJ-3錨固件焊接順序示意

（六）無(wú)損檢測(cè)

根據(jù)技術(shù)文件要求，角鋼結(jié)構(gòu)形式埋件的主焊縫等級(jí)要求為二級(jí)焊縫，外觀檢查、超聲波檢測(cè)按《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661—2011）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

當(dāng)外觀檢查發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)行液體滲透檢驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)缺陷，必須對(duì)焊工的20%的焊縫再作檢驗(yàn)。

（七）變形校正

埋件在制作過(guò)程中，由于切割或焊接引起的變形，須進(jìn)行校正，根據(jù)情況采用機(jī)械校正或火焰校正法。

采用型鋼校正機(jī)對(duì)進(jìn)場(chǎng)角鋼及下料后角鋼錨固件進(jìn)行校正，采用液壓千斤頂對(duì)進(jìn)場(chǎng)鋼板、下料后錨板進(jìn)行校正。

焊接完成后的埋件，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜其變形部位無(wú)法采用機(jī)械校正，按下述要求采用火焰加熱校正：火焰加熱時(shí)，采用中性焰。在埋件錨板上畫(huà)出角鋼端面的外輪廓尺寸，采用沿角鋼肢背與肢平行的區(qū)域進(jìn)行線狀加熱，加熱溫度嚴(yán)格控制在600℃以內(nèi)，一般控制在400℃～600℃范圍內(nèi)，要求在不通風(fēng)的條件下自然冷卻。在加熱時(shí)采用紅外測(cè)溫儀控制加熱溫度，停止加熱后進(jìn)行空冷，火焰加熱過(guò)程中實(shí)時(shí)采用靠尺檢查錨板平面度，避免過(guò)校正。

參考文獻(xiàn)：

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[2]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范：GB 50661—2011[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.