钢结构的箱形柱，灌混凝土时，怎么爆管了？

本文转载自 公众号愚公解构

作者：双无余

引言

从前面一篇聊台湾箱形钢梁文章（   台湾的箱形钢梁，为什么采用了这种独特的构造形式？   ）的留言中，摘录了两位读者的留言内容，一位读者写一个简短的留言：

“为什么？因为不会偷工减料。很单纯也很简单”——张老师

另外一位读者写了一个包含很多内容的留言：

“箱形截面是现实中质量里偷工减料的重灾区。主要体现以下方面的质量问题：1.内隔板，端头封板材质降低，厚度降低。2.内隔板双面电渣改成单侧电渣，甚至有些单位电渣焊位置只有衬垫，根本不焊，电渣焊衬垫尺寸普遍偏小，非电渣焊侧的内隔板与柱壁的焊缝很多就是角焊缝，无法达到全熔透。3，封头端板不进行端铣且与壁板的坡口焊熔深不够，甚至端板厚度也不够。4，4块壁板之间的主焊缝无论是节点区域还是非节点区域，坡口角度不够，熔深不够。5，根据钢标和施工规范，内灌混凝土的箱型柱，4个角部的主焊缝，应为一级全熔透，很多构件根本不是，甚至也有现场灌浆柱子角部爆裂。以上问题都有实际照片。”——R老师

一短一长，其实都在说一个同样的事情： 钢构件的加工质量问题 ，在具体的工程项目中，大家或多或少都会遇到。我们就展开聊一聊这个箱形柱存在的问题。先是箱形柱的组立最基本的规范要求，再一一对着问题照片说一说。

箱形柱的组立要求

《高钢规》JGJ99

第8.4.2条中规定： 箱形柱角部的组装焊缝一般应采用V形坡口部分熔透焊缝。组装焊缝厚度不应小于板厚的1/3，且不应小于16mm，抗震设计时不应小于板厚的1/2。

当梁与柱刚性连接时，在框架梁翼缘的上、下 500mm（柱宽≥600mm，取600mm）范围内，应采用 全熔透焊缝 。

“全熔透” 指的是在焊接过程中，不仅仅是焊剂融化，还把基材的金属也熔化进去了，两个金属完全融合，确保接头的强度。

《钢结构焊接规范》

第5.6.1条中规定： 焊接箱形组合梁、柱的纵向焊缝，宜采用 全焊透或部分焊透 的对接焊缝；要求全焊透时，应采用衬垫单面焊。

上文中提到的全熔透焊缝，是几级焊缝呢？一级还是二级？

《钢－混凝土组合结构施工规范》GB 50901

第5.2.3中规定， 矩形钢管构件纵向的角部组装焊缝应采用 全熔透一级焊缝 （这个仅是针对灌混凝土的） 。

《BIAD建筑结构专业技术措施》

箱形柱壁板间组合焊缝	焊接要求	焊接质量等级	检验方法	检测比例
框架梁柱节点区及框架梁 上下各500mm范围内	坡口全焊透	一级	超声波	100%
柱接头上下各100mm	坡口全焊透	一级	超声波	100%
全焊透区以外四角	坡口部分焊透	二级	超声波	20%

这里的箱型柱没有灌混凝土，也是提出了一级的质量等级要求。

评定等级与检测等级

设计说明中的 焊接质量等级一、二级， 除了检验百分比的要求不同外 ， 在检测报告中其实还有对应具体的 评定等级（I、II、III、IV） 和 检验等级（A、B、C） 。在《钢结构焊接规范》有给出一张具体要求的表。

箱形柱爆管

有以上内容的铺垫，我们再来看这张现场工程的照片，一般钢柱，都是三层一节进行加工、现场安装的。一节钢柱、两层钢梁和楼板板可能都施工完了，这样一灌混凝土，下面的箱形柱的壁板就这么爆开了，如果这种焊缝问题是普遍存在的，这三层算是报废了。可想而知，损失是有多么地严重！

这个焊缝，根据《钢－混凝土组合结构施工规范》5.2.3的条文，要得到全熔透一级焊缝的要求。看裂开的两块钢板，完全没有按照规定来做，剖口没有，更别提全熔透焊了。再看这些实际工程中发现的问题照片。

如读者留言所说 “箱形截面是现实中质量里偷工减料的重灾区” ，当四块钢板都盖上，喷上防锈漆以后，基本上靠肉眼已经看不出太多的区别了。在经历的具体工程中，这些质量问题被检查发现后，都会有严格地监督整改；问题严重的，即便是已经安装上去，也是要拆下来的。

小结

以上图片中的问题，集中体现 在横隔板、组立焊、电渣焊 等方面，在上海地标《钢结构制作与安装规程》DG/TJ08-216-2016的附录中有给出非常详细的箱形柱焊接工艺，后面我们在对照上面的图片逐个聊一聊。欢迎大家一起交流讨论。 非常感谢热心读者提供的素材！