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

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)，以切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效果。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，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

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，為建筑行業(yè)的快速發(fā)展奠定了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。在建筑領(lǐng)域中，通過(guò)合理地運(yùn)用焊接技術(shù)，能夠減小工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)建筑質(zhì)量的提升。鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用日益普遍，對(duì)于建筑物穩(wěn)定性的提升具有重要意義。因此，工作人員應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的重要性有足夠認(rèn)識(shí)，促進(jìn)自身焊接技術(shù)水平的提高，以滿足用戶對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求。

1建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)

1.1復(fù)雜性

建筑鋼結(jié)構(gòu)是鋼制材料通過(guò)焊接連接、螺栓連接、螺栓鉚釘連接等工藝組成的結(jié)構(gòu)，工藝流程較復(fù)雜，涉及諸多專業(yè)的施工作業(yè)。引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的因素較多，例如，在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，導(dǎo)致焊接出現(xiàn)裂縫的原因有受母材熱影響、焊材選用不當(dāng)、錯(cuò)誤操作、焊接預(yù)熱不當(dāng)?shù)?，所以?xiàng)目管理者應(yīng)嚴(yán)格做好鋼結(jié)構(gòu)工程的安全施工與質(zhì)量管理工作。

1.2嚴(yán)重性

在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工期間，出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題會(huì)造成嚴(yán)重事故，影響施工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)人員傷亡事件。例如，在鋼結(jié)構(gòu)工程中，技術(shù)人員制定設(shè)計(jì)方案時(shí)并未考慮吊頂與設(shè)備管道的懸掛荷載，違反設(shè)計(jì)規(guī)范要求加大了屋面荷載，鋼梁撓度過(guò)大導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)坍塌，最終引發(fā)工程事故。

1.3可變性

技術(shù)人員在工程建設(shè)初期沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患，隨著時(shí)間推移，在外部環(huán)境的影響下，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷發(fā)生持續(xù)性變化，問(wèn)題愈加嚴(yán)重，逐漸降低鋼結(jié)構(gòu)的整體性能。

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(kāi)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(kāi)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)。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(wèn)題，且在多向交叉位置不得設(shè)置節(jié)點(diǎn)。

3.3利用自動(dòng)焊接技術(shù)能力

自動(dòng)化的焊接技術(shù)能夠有效提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平和強(qiáng)度指標(biāo)，并且，這項(xiàng)焊接技術(shù)不僅被工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家積極采用，而且被我國(guó)建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，這種焊接技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的大型化和重型化，而且能夠提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度，這種技術(shù)形式不需要技術(shù)人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。

3.4創(chuàng)新建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接

建筑鋼結(jié)構(gòu)在綠色環(huán)保方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，因而受到了建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，焊接技術(shù)是連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)，對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展有著重要作用。在此背景下，要想促進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須加強(qiáng)對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)及工藝上的創(chuàng)新，只有不斷創(chuàng)新，才能使我國(guó)焊接技術(shù)越來(lái)越完善，提高焊接整體水平，從而趕上發(fā)達(dá)國(guó)家。在科技高速發(fā)展的今天，智能切割成為建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能切割不但能夠減輕工作人員的任務(wù)量，而且能確保切割的精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)人工誤差。從未來(lái)發(fā)展方向來(lái)看，智能化焊接及切割方式能夠代替人工焊接和切割，一方面能夠提高焊接質(zhì)量，減少安全事故的發(fā)生，另一方面能夠避免焊接材料發(fā)生浪費(fèi)，確保材料用到合適位置。因此，相關(guān)人員要加大創(chuàng)新力度，在確保生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)速度，從而提高我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)水平，使其在國(guó)際上占有一定地位。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，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，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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作者簡(jiǎn)介：

李大鵬，男，河北省承德市人，研究方向：建筑工程