焊接工程技術(shù)措施在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的應(yīng)用

高博文

摘 要：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(duì)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(duì)存在的問(wèn)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。

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);建筑

前言：在我國(guó)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(shì)，在鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接工程技術(shù)占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)，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(duì)存在的問(wèn)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)。

1.鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

一方面是鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，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(chǎng)進(jìn)行安裝，施工便捷。同時(shí)，可以二次回收利用鋼結(jié)構(gòu)，避免了浪費(fèi)問(wèn)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(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑工程會(huì)出現(xiàn)超出鋼材本身最大熔點(diǎn)值的問(wèn)題，無(wú)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(guò)程中，施工人員應(yīng)做好防火設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，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(wèn)題，導(dǎo)致生銹，降低了鋼結(jié)構(gòu)施工效果。對(duì)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(wèn)題，設(shè)計(jì)預(yù)防方案，以免出現(xiàn)更多的使用問(wèn)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(shí)應(yīng)選擇合理焊材，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件施工時(shí)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(guò)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(shí)，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(shí)，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(píng)定法、熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)評(píng)定法、插銷試驗(yàn)臨界斷裂應(yīng)力評(píng)定法等評(píng)價(jià)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(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)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(guò)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(méi)有條件搭建防護(hù)棚時(shí)，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(guò)程中充分保護(hù)焊接氣瓶，避免氣溫過(guò)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(shí)，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(zhǎng)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(wèn)題，施工人員應(yīng)在熄弧時(shí)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(guó)家體育場(chǎng)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(shí)，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(wèn)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(shí)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控制焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)變形問(wèn)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(wèn)題，以致頻繁出現(xiàn)焊接變形情況，對(duì)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(shí)，鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)應(yīng)盡量在物體截面對(duì)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)。

3.3懸掛臂安裝焊接注意

在安裝懸掛臂過(guò)程中，施工人員應(yīng)合理采用焊接措施，正式開始焊接前對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，做好懸掛臂施行坡度的設(shè)計(jì)工作，保證實(shí)際焊接期間不出現(xiàn)偏差問(wèn)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(guò)程中，施工人員在進(jìn)行各項(xiàng)操作時(shí)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。

3.4改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

改善焊接變形問(wèn)題時(shí)，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(shí)，在焊接鋼結(jié)構(gòu)時(shí)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(shí)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(wèn)題，工作人員在選擇零部件型號(hào)時(shí)應(yīng)保證符合相關(guān)規(guī)定，避免外力強(qiáng)制性拼接過(guò)度，盡可能保證焊接接頭熱量的均勻性與溫度的適當(dāng)性。

4.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)社會(huì)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(gè)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(guò)程中鋼結(jié)構(gòu)的精確程度，針對(duì)焊接問(wèn)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)。

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