论文集（07）——V型柱斜圆管制作时发生裂纹的处理（1）_风闻

摘  要

对厚度40mm、材质为Q345BZ15的钢板用手工切割时，起始端会遗留下割痕。当钢板卷制和焊接过程中，在应力作用下，割痕部位出现长短不一的裂纹。通过采取钻止裂孔，对裂纹处进行坡口、打磨处理后重新施焊……措施，消除了质量缺陷。通过这一案例，作者总结出了正确设置H点；根据实际情况设置现场见证点（W点）等体会。

关健词

钢构件， 焊接工艺，割痕，应力，裂纹

0. 引言

2009年12月22日，河北省唐山某冶金集团钢结构生产厂家。驻厂监理工程师在对单件焊接场地进行日常巡检时，发现KZLa-1（图纸编号）上节柱（厂方编号116，材质为Q345BZ15）出现裂纹。该节柱尺寸：￠900×40（mm）。裂纹出现在钢板切割边缘割痕处，长度约80mm，深度达板厚2/3。随后对已经完成加工制作的18节管件进行普查，总共发现了有5件存在长度50～80mm的裂纹。裂纹部位都在钢板边缘割痕处。

1. 项目背景

2006年，北京市某区政府与香港某传媒公司签订了战略合作协议，决定在区内建设一座大型国际传媒中心。2008年项目正式启动。区政府采用出让方式，提供建设用地近1.9万平米。港方投资5个亿（后来追加到10个亿），到2013年底，建成了一座总面积达7.3万平米的XX国际传媒中心。

项目概况(规模和相关主要工艺介绍)

XX国际传媒中心工程占地面积18821.83m2；建筑面积73600㎡；分为主楼和裙楼两部分；地上10层，檐高54m；地下3层，－13.15m。主体结构采用劲性混凝土核心筒+钢框架结构。外表面由箱型截面钢构件（截面尺寸700mm×500mm）形成的梯形网格构成，且构件具有不同程度的空间弯扭特征。工程总用钢量超过12000吨。

办公楼首层顶板以上的荷载分别通过18根V型钢柱（KZLa。V型一侧柱的尺寸6000×40（mm））传递到混凝土结构上，以及通过H型钢梁传递到劲性混凝土核心筒上。

1.2 监理范围

本工程设计阶段的审核及合理化建议，设计图纸范围内所包含的全部工程内容，其中包括……结构工程、钢结构、幕墙工程……等工程的质量控制、进度控制、投资控制、安全管理、合同管理、信息管理及参建各方的关系。

1.3 监理合同摘要（监理服务内容、监理目标及特殊要求等）

1.3.1 质量监控

（1）协助委托人选择施工队伍；

（2）审查工程承包人提交的施工组织设计、施工方案和进度计划；审查与确认工程承包人选择的分包单位资质及质保体系；审核施工图纸；核查工程采用的主要设备、材料情况，防止不合格的材料、构配件及设备等用于工程。

（3）做好施工过程中的监理工作。对施工现场有目的地进行巡视、旁站。做好隐蔽工程、检验批、分项和分部工程验收。按有关规定进行见证取样工作。

（4）组织工程竣工初期验收，对工程的整体质量签署意见。

1.3.2 进度监控

（1）根据合同规定工期目标，核实整个施工方案。并在此基础上审核承包人编制的工程进度计划。根据总进度计划审核年、季、月进度计划并监控其执行。对进度计划执行过程中出现的任何问题，随时查清原因，记录在案，以便分清责任。

（2）审核材料、设备采购计划。

（3）在保证工程质量的前提下，对影响进度计划实施的原因做出有针对性的指令以确保工程如期完成。

1.3.3 投资监控

（1）工程进度款的审批。

（2）审核各分包工程的工程量。计算并审核经济洽商或变更项目。

（3）对可能发生的索赔事项提出预防措施。对已发生的索赔事项，做出专业性的回复意见。

（4）工地一切设计、施工的变更或修改要通过监理人确认。

2. 监理过程中遇到的主要问题

根据《监理委托合同》的约定和《监理规划》，监理部向钢构件制作厂家派驻了驻厂监造监理工程师。

根据了解到的钢构件制作工艺和加工方案，驻厂监理工程师编制了《V型钢柱监造实施细则》(V型柱形状见附图一)，并报项目部总监批准。随后根据现场实际情况，进行过补充、调整和完善。

在监造细则中，监理工程师设置了钢构件原材料（包括辅材）、焊工资质证件等2个文件见证点（R点）；在人工放样、原材切割、单件焊接和拼装等工作完成后进入下一道工序前设置了4个停止见证点（H点）；对核实圆管管口相贯线、按照2％的比例对焊接过程、按照100％的比例对原材料取样送检和焊缝检测等设置了4个现场见证点（W点）；以及若干日常巡检点（P点）。

2009年12月22日，驻厂监理工程师在对单件焊接场地进行日常巡检时，发现KZLa-1（图纸编号）上节柱（厂方编号116，材质为Q345BZ15）出现裂纹。该节柱尺寸：￠900×40（mm）。裂纹出现在钢板切割边缘割痕处，长度约80mm，深度达板厚2/3（裂纹情况详见附图二）。随后对已经完成加工制作的18节管件进行普查，总共发现了有5件存在长度50～80mm的裂纹。裂纹部位都在钢板边缘割痕处。

3. 问题产生的原因

由厂家技术负责人牵头组织的质量缺陷调查小组很快找到了该部位发生裂纹的原因：

（1）由于缺少钢管圆口相贯线切割机，为了保证￠900×40斜钢管卷制过程中斜口尺寸和圆度的准确性，只能采用人工方式，按照设计图纸将计算所得的管口相贯线手工绘制在钢板上，并由焊工手动切割。这样在切割时连接处的起始端就会出现约5mm左右的割痕，遗留下无足够约束力（拘束力）的结晶。钢板卷制过程中应力超过了割痕处的（结晶）约束力，导则裂纹产生；

（2）加工时的环境温度较低（零下10℃左右），焊接过程中预热、保温等工艺措施不到位，加剧了构件物理性质冷脆断裂趋势。

两大因素导致在钢管卷制、焊接结束后在割痕处出现裂纹。这个结论获得监理部认可。

（待续）