建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程技術(shù)措施應(yīng)用

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摘要：在我國建筑工程領(lǐng)域中，鋼筋混凝土技術(shù)得到全面應(yīng)用，相較其他結(jié)構(gòu)技術(shù)，此技術(shù)承重能力較強(qiáng)，堅(jiān)固程度較高，具有防火、防潮優(yōu)勢，在鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接工程技術(shù)占據(jù)較大優(yōu)勢，具有良好的發(fā)展前景。本文便據(jù)此分析了焊接工程技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，針對存在的問題制定合理解決措施，以期為此后鋼結(jié)構(gòu)施工提供更多的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)；建筑

前言

在鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域中，焊接技術(shù)占據(jù)十分重要的作用，焊接水平直接決定著鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量水平，可以顯著增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的生命力。對此，在此后的建筑領(lǐng)域中，應(yīng)廣泛應(yīng)用焊接工程技術(shù)，針對存在的問題制定合理的解決措施，以切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效果。

1鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

一方面是鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)的施工周期較短，施工規(guī)模較大，且采用流水線技術(shù)，可以在現(xiàn)場進(jìn)行安裝，施工便捷。同時，可以二次回收利用鋼結(jié)構(gòu)，避免了浪費(fèi)問題，降低了施工成本。因此，鋼結(jié)構(gòu)在工程操作中得到了廣泛認(rèn)可與贊同。且鋼結(jié)構(gòu)工程施工速度較快，可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，保證了施工的便利性，可以在優(yōu)化施工流程的基礎(chǔ)上，縮短施工周期，提高施工質(zhì)量。相較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)自身的重量較輕，建設(shè)適應(yīng)性較大，適用于地震強(qiáng)度較高且承載力較弱的區(qū)域。另一方面，在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中，鋼材導(dǎo)熱性能良好，高于普通材料。因此，施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑工程會出現(xiàn)超出鋼材本身最大熔點(diǎn)值的問題，無法保證鋼結(jié)構(gòu)施工的剛度與強(qiáng)度，影響了建筑質(zhì)量。因此，在鋼結(jié)構(gòu)建筑方案的實(shí)施過程中，施工人員應(yīng)做好防火設(shè)計工作。同時，在耐腐蝕方面，鋼結(jié)構(gòu)本身材料的含鐵量較大，鐵的抗腐蝕性能較強(qiáng)，在使用期間極易出現(xiàn)水分與空氣氧化問題，導(dǎo)致生銹，降低了鋼結(jié)構(gòu)施工效果。對此，在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際施工期間，相關(guān)工作人員應(yīng)充分考慮可能出現(xiàn)的相關(guān)問題，設(shè)計預(yù)防方案，以免出現(xiàn)更多的使用問題，全方位提高建筑工程質(zhì)量水平。

2鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

2．1高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)

在采用高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)時應(yīng)選擇合理焊材，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件施工時應(yīng)選擇沖擊韌性、強(qiáng)度均高于木材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值的焊接材料，以保證焊接接頭各方面性能均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值，提高焊縫的可塑性。在厚板焊接過程中，施工人員應(yīng)結(jié)合厚度效應(yīng)選擇合理強(qiáng)度的焊材，當(dāng)節(jié)點(diǎn)拘束度較大時，配用低強(qiáng)焊材應(yīng)保證1／4板厚以下標(biāo)準(zhǔn)，保證鋼材的沖擊韌性。同時，還應(yīng)根據(jù)重點(diǎn)施工流程合理選擇焊材韌性，以確保焊縫、韌性均達(dá)到鋼材的基本標(biāo)準(zhǔn)要求。施工人員應(yīng)選擇碳當(dāng)量評定法、熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)評定法、插銷試驗(yàn)臨界斷裂應(yīng)力評定法等評價高強(qiáng)度焊接性，并進(jìn)行裂紋試驗(yàn)控制。在確定最低預(yù)熱溫度時，施工人員應(yīng)充分結(jié)合坡口試樣抗裂試驗(yàn)進(jìn)行，以達(dá)到預(yù)期的硬度控制效果。施工人員應(yīng)根據(jù)不同板厚T型接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達(dá)到350HV對應(yīng)的冷卻溫度確定焊接線能量，并結(jié)合板厚范圍、裂紋敏感指數(shù)、熔敷金屬擴(kuò)散氫含量確定最低預(yù)熱溫度，根據(jù)鋼材特定曲線、冷卻時間以及接頭輸入等因素確定最低預(yù)熱溫度。

2．2低溫焊接施工工藝

低溫環(huán)境焊接時應(yīng)盡量選擇超低氫焊接材料與低氫焊接材料，保證烘焙與保溫措施的嚴(yán)格執(zhí)行，提高焊材質(zhì)量水平。焊前防護(hù)過程中，施工人員應(yīng)在焊接作業(yè)區(qū)域搭建防護(hù)棚，形成焊接封閉空間，盡量避免損失熱量。若施工企業(yè)沒有條件搭建防護(hù)棚時，施工人員還應(yīng)在焊接防護(hù)區(qū)域采用其他合理防護(hù)措施，并在氣體保護(hù)焊過程中充分保護(hù)焊接氣瓶，避免氣溫過低。為了保證焊接質(zhì)量，施工人員還應(yīng)合理控制層間溫度與預(yù)熱溫度。低溫焊接時，預(yù)熱溫度應(yīng)稍高于常溫下的焊接溫度，確定構(gòu)件焊接區(qū)域方向，使其大于或等于二倍鋼板厚度的木材，焊接溫度不得低于預(yù)熱溫度的基本標(biāo)準(zhǔn)：≥20℃。除此之外，施工人員在焊接期間還應(yīng)加大定位焊熱輸入，選擇正式焊接相同的預(yù)熱條件，增大焊縫截面與長度，不得在坡口外的母材上打弧。為了避免因定位焊接引起收縮裂紋問題，施工人員應(yīng)在熄弧時填滿弧坑，采用擺幅焊接方法，在嚴(yán)格控制層間溫度的基礎(chǔ)上，保證焊接后熱與保溫效果。

2．3厚鋼板焊接技術(shù)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，厚鋼板得到了廣泛應(yīng)用，比如國家體育場工程最大鋼板板厚可達(dá)到110mm，更多鋼結(jié)構(gòu)開始廣泛采用厚鋼板，促進(jìn)了厚鋼板材焊接技術(shù)的快速發(fā)展，擴(kuò)大了建筑用鋼范圍。同時，在厚鋼板焊接期間，施工人員還應(yīng)做好裂紋與變形的控制預(yù)防工作，選擇合理的坡口方式，比如可以選擇X坡口或雙U型坡口，若采用單面焊接適應(yīng)在焊透的基礎(chǔ)上，盡量提高工作效率，選擇窄間隙與小角度坡口，降低焊接剩余應(yīng)力，減少焊接收縮量，保證層間與預(yù)熱溫度的合理性。

3建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工作期間注意的問題

3．1加工前做好準(zhǔn)備及下料工作

在鋼結(jié)構(gòu)加工工作正式開始前，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)施工圖紙做好前期準(zhǔn)備工作，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行下料與放料，且在制造樣板時應(yīng)遵循放樣要求，不斷矯正鋼材，優(yōu)化鋼材下料流程，避免偏差超出規(guī)則允許范圍，保證建筑工程的整體質(zhì)量水平。在鋼板領(lǐng)域中還應(yīng)做好多領(lǐng)域的預(yù)防措施，避免腐蝕，以保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量維持在較高水準(zhǔn)。

3．2測量放線期間注意問題

施工人員在頂測標(biāo)高時應(yīng)針對測量過程可能出現(xiàn)的偏差溫度開展詳細(xì)檢測，遵循土建標(biāo)高基準(zhǔn)線，做好相關(guān)的預(yù)防防護(hù)措施，在保證檢查工作詳盡性的基礎(chǔ)上，記錄檢查結(jié)果，在此基礎(chǔ)上給出詳盡具體的施工方案，并沿著樓板外沿開展相應(yīng)的施工措施。

3．3控制焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)時應(yīng)避免出現(xiàn)變形問題，嚴(yán)格控制焊縫數(shù)量及大小。焊接鋼結(jié)構(gòu)期間極易出現(xiàn)焊縫數(shù)量多且尺寸大等問題，以致頻繁出現(xiàn)焊接變形情況，對此，工作人員應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫大小及數(shù)量，盡可能選擇恰當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀，以保證鋼結(jié)構(gòu)的承載力，減小截面積。同時，鋼結(jié)構(gòu)焊接時應(yīng)盡量在物體截面對稱處確定焊接節(jié)點(diǎn)位置，保證中性軸焊接點(diǎn)盡量靠近中性軸，避免接近高應(yīng)力區(qū)。除此之外，還應(yīng)合理選擇節(jié)點(diǎn)形式，避免因應(yīng)力集中及高溫集中等因素引起變形問題，且在多向交叉位置不得設(shè)置節(jié)點(diǎn)。

3．4懸掛臂安裝焊接注意

在安裝懸掛臂過程中，施工人員應(yīng)合理采用焊接措施，正式開始焊接前對焊接點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，做好懸掛臂施行坡度的設(shè)計工作，保證實(shí)際焊接期間不出現(xiàn)偏差問題，做好后續(xù)的施工措施。之后應(yīng)找準(zhǔn)焊接位置，放置第一條懸掛臂，并隨之進(jìn)行第二條懸掛臂的焊接工作。當(dāng)懸掛臂均確定準(zhǔn)確位置后，則可以進(jìn)行點(diǎn)焊，找出懸掛臂的最高與最低位置，以保證后續(xù)各項(xiàng)工作的合理開展，提高焊接質(zhì)量水平。在異型鋼連接過程中，施工人員在進(jìn)行各項(xiàng)操作時應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，磨平棱角突出的地方，促進(jìn)焊接工作的規(guī)范化與科學(xué)化，且在完成焊接工作后，施工人員應(yīng)細(xì)致磨平。

3．5改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

改善焊接變形問題時，工作人員應(yīng)充分重視鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的改進(jìn)。一是確定合理的焊接順序，工作人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定確定鋼結(jié)構(gòu)的組裝與焊接流程，保證自重壓力的承受情況，以符合構(gòu)件組裝標(biāo)準(zhǔn)。同時，在焊接鋼結(jié)構(gòu)時應(yīng)一次性焊接小型構(gòu)件，之后根據(jù)合理順序進(jìn)行組裝。在焊接較大鋼結(jié)構(gòu)時應(yīng)先完成小構(gòu)件的焊接工作，之后再進(jìn)行組裝與焊接。為了避免部件組裝期間出現(xiàn)變形問題，工作人員在選擇零部件型號時應(yīng)保證符合相關(guān)規(guī)定，避免外力強(qiáng)制性拼接過度，盡可能保證焊接接頭熱量的均勻性與溫度的適當(dāng)性。且還應(yīng)做好反變形工作，鋼結(jié)構(gòu)焊接時會發(fā)生收縮反應(yīng)，一定程度上減小了構(gòu)件原有的尺寸大小，因此，應(yīng)利用反變形方式彌補(bǔ)因熱脹冷縮出現(xiàn)的變形問題。除此之外，還應(yīng)確定合理的焊接夾具，更好地固定較大型的構(gòu)件，確定合理的焊接平臺與焊接工具。

3．6優(yōu)化調(diào)整校驗(yàn)結(jié)果

在完成懸掛臂的安裝工作后，施工人員還應(yīng)全面檢驗(yàn)安裝質(zhì)量工作，實(shí)行懸掛臂安裝操作過程中詳細(xì)檢查垂直方向的施工情況，嚴(yán)格掌握側(cè)邊下垂程度，在安裝懸掛臂之后，保證坡度的合理性，以此為標(biāo)準(zhǔn)確定懸掛臂整體穩(wěn)定性，提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。同時，還應(yīng)利用超聲波探傷儀檢測節(jié)點(diǎn)形式與焊縫質(zhì)量，保證焊接強(qiáng)度。除此之外，在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的過程中還應(yīng)全面檢查焊接質(zhì)量，精細(xì)化記錄焊接材料的質(zhì)量與應(yīng)用情況，有效監(jiān)管焊接流程，規(guī)范焊接人員的操作行為，提高焊接安全重視程度。在焊接結(jié)束后，工作人員也應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精細(xì)化評定，保證建筑工程的功能性，爭取為人們提供滿意的建筑空間。

3．7建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)質(zhì)量管理

實(shí)際焊接操作過程中，各層面出現(xiàn)問題的程度與幾率較高，其包含于隱蔽工程的范圍內(nèi)。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果可知，焊縫重新操作問題大多因焊接質(zhì)量引起。對此，施工人員應(yīng)由整體層面分析，保證焊接施工操作滿足現(xiàn)行規(guī)程要求，嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)束語

當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)獲得了穩(wěn)定發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在眾多施工單位得到了快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)焊接工作得到了各個領(lǐng)域工作人員的充分重視。實(shí)際施工期間，施工人員應(yīng)全面清晰了解焊接工程的形成流程，并有效控制焊接過程中鋼結(jié)構(gòu)的精確程度，針對焊接問題制定合理的預(yù)防方案，確定解決措施，從根本上保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，為此后鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］安占坤．焊接工程質(zhì)量控制措施淺析［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，6（8）：220．

［2］李曉亮．芻議焊接工程質(zhì)量分析與質(zhì)量保證研究［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，6（24）：194．

作者：高瑞峰 單位：山西建筑工程集團(tuán)有限公司