建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工技術(shù)

王云玲

（山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006）

隨著我國城市化建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，建筑工程施工規(guī)模也在不斷擴(kuò)張，同時(shí)在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式上也越來越多樣化，是整個(gè)城市建設(shè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障。由于我國建筑產(chǎn)業(yè)的不斷向前發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式上越來越多樣化，傳統(tǒng)形勢下建筑工程主要是以現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)為主，但是隨著人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)工作要求的不同，鋼結(jié)構(gòu)建筑工程受到了人們廣泛關(guān)注和使用，鋼結(jié)構(gòu)相比于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，有著自身獨(dú)有的使用優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)工程施工效率更快、經(jīng)濟(jì)成本投入量更低，同時(shí)整個(gè)建筑體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也可以得到保證，可以實(shí)現(xiàn)良好的施工經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以滿足人們一些特定的使用空間要求。在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，鋼材料的安裝焊接施工是其中非常重要的施工技術(shù)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量和后續(xù)使用的安全性。因此，工程施工單位需要對建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)，以及相關(guān)施工工藝流程進(jìn)行全面了解，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工質(zhì)量，保證人們的生活和生產(chǎn)工作安全。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑分析

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的概念

鋼結(jié)構(gòu)具體而言，主要指的是使用一些特制高強(qiáng)度的鋼材料作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，是我國建筑工程施工當(dāng)中比較常見的類型之一，鋼結(jié)構(gòu)建筑相比于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式存在比較明顯的不同，在對一些規(guī)定型號的鋼板和鋼材料加工完成之后，需要對不同鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接和加固處理，組成整個(gè)建筑主體結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段，隨著我國建筑產(chǎn)業(yè)的不斷向前發(fā)展，在各大房屋建筑工程施工、工業(yè)廠房橋梁工程施工當(dāng)中，對于鋼結(jié)構(gòu)的使用非常普遍，在實(shí)際施工過程中要求工程施工單位，必須要不斷提高施工人員的專業(yè)技能，特別是對鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工技術(shù)需要進(jìn)行全面提升，要有效保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝焊接施工質(zhì)量，并且配合使用鉚釘?shù)雀鞣N材料，對整個(gè)鋼構(gòu)件進(jìn)行充分加固，以此來提高整個(gè)建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗形變能力以及抗震效果。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑特征分析

相比于傳統(tǒng)的建筑工程施工材料，比如混凝土和木材等，鋼材料在建筑工程施工當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢表現(xiàn)非常明顯，主要體現(xiàn)在鋼材料的強(qiáng)度相對較大、質(zhì)地較輕，并且材料的運(yùn)輸工作更加方便快捷。不但如此，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)在施工過程中具有更高的跨度和施工高度，因此在一些大跨度的工業(yè)廠房等建筑工程施工當(dāng)中應(yīng)用非常普遍。鋼材料具有的塑性和韌性效果非常明顯，在針對建筑體實(shí)施鋼構(gòu)件搭建工作之后，可以全面提高整個(gè)建筑主體結(jié)構(gòu)的抗壓能力以及抗震效果，同時(shí)鋼材料還具有良好的密封效果?，F(xiàn)階段，在我國各大鋼結(jié)構(gòu)建筑工程施工當(dāng)中所使用的焊接技術(shù)方法，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)完全密封鋼結(jié)構(gòu)，可以防止出現(xiàn)水體滲漏等情況。鋼材料具有較高的生產(chǎn)效率，各種鋼構(gòu)件生產(chǎn)成品的精度相對較高，并且可以迅速對其進(jìn)行拼裝，可以最大程度上縮短工程施工周期，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)還具有一些特殊的使用性質(zhì)，主要包含外鋼部分具有良好的耐熱性效果，同時(shí)鋼材料的耐腐蝕性相對較差。鋼材料屬于一種可回收再利用的材料，因此在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程施工當(dāng)中，可以有效控制大量建筑垃圾的產(chǎn)生，如圖1所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)建筑

1.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的性能分析

通過鋼結(jié)構(gòu)作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)良好的建筑保溫以及節(jié)能化作用，相關(guān)施工人員通過將保溫隔熱材料直接加入到墻柱內(nèi)部，并且將保溫材料直接涂抹在外墻部分，以此可以保證整個(gè)墻體的傳熱效率降低，實(shí)現(xiàn)良好的室內(nèi)保溫效果。一些輕型的鋼材料耐火等級相對較低，相關(guān)施工人員通過使用防火石膏板，將其直接粘貼在鋼結(jié)構(gòu)的墻壁或者是樓頂位置，同時(shí)建筑墻體當(dāng)中需要使用隔熱材料，可以有效起到良好的隔熱和防護(hù)作用。為了實(shí)現(xiàn)將建筑體內(nèi)部的噪音污染問題進(jìn)行有效控制，工程施工單位在鋼結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中，可以使用一些玻璃棉材料填充在墻體內(nèi)部，可以保證聲音的傳播程度得到有效控制，進(jìn)而提高整個(gè)建筑體的隔音效果。

2 建筑工程鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 焊接施工前的準(zhǔn)備工作

在建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工正式開始之前，需要有效做好前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，具體內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：第一，由于鋼結(jié)構(gòu)焊接在操作上難度相對較大，因此鋼柱安裝和焊接工作過程中，需要先為施工人員搭設(shè)相應(yīng)的工作平臺(tái)，保證焊接工作人員可以在工作平臺(tái)內(nèi)部自由活動(dòng)，保證施工人員的安全性。第二，在正式開始焊接安裝施工前，需要對所使用的各種焊接設(shè)備材料進(jìn)行準(zhǔn)備，同時(shí)需要對材料和設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，結(jié)合不同的材料焊接位置以及工作量大小不同，有效做好設(shè)備和材料的準(zhǔn)備工作，如果焊接工作任務(wù)量相對較大，則可以通過采取二保焊處理工作方法來進(jìn)行施工，同時(shí)需要對焊接安裝施工中的相關(guān)輔助設(shè)備進(jìn)行配備。第三，在工程施工準(zhǔn)備工作過程中，不能忽略社會(huì)人員的安排工作。在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程施工當(dāng)中，每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工要求需要保證符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，對一些工作能力較強(qiáng)、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的人員進(jìn)行選拔，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)焊接人員要求身體素質(zhì)和焊接專業(yè)能力更好，為后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)焊接和安裝施工打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)焊接工作材料選擇

選擇合適的焊接工作材料，是保證鋼結(jié)構(gòu)焊接工作質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，因此在具體的焊接工作當(dāng)中，相關(guān)焊接工作人員需要遵循以下幾個(gè)方面共同原則。

第一，在焊接材料的選擇上，鋼材料必須要具有更高的強(qiáng)度、韌性以及疲勞性，并且要保證鋼結(jié)構(gòu)的焊接性能優(yōu)良，以此才可以充分保證鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作效果，同時(shí)提高后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在焊接材料的選擇工作中，必須要考慮到材料的強(qiáng)度大小、韌性大小以及成分構(gòu)成等相關(guān)因素，所選用的焊接材料和被焊接材料的母材，需要具有相似的焊接性質(zhì)，防止出現(xiàn)焊接材料和焊接鋼材之間存在不相容的情況，造成整個(gè)焊接工作質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。在焊接厚度較大的鋼板過程中，由于焊接工作材料的冷卻速率較快，在焊接工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊接應(yīng)力過大問題，會(huì)直接造成焊接材料表面產(chǎn)生不同程度的裂紋，為了有效防止這一問題的產(chǎn)生，在正式焊接工作之前需要做好相應(yīng)的預(yù)熱處理工作，同時(shí)在焊接工作完成之后需要進(jìn)行常溫冷卻處理，有效改善焊接頭的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并且提高焊接縫的整體工作性能，有效提高HAZ的整體工作效果。

第二，在針對鋼結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，或者鋼體厚度較大的材料進(jìn)行焊接過程中，必須要選擇抗開裂能力更強(qiáng)的低輕型焊條材料。由于焊接金屬在冷卻工作中會(huì)形成較大的收縮性的問題，進(jìn)而造成了焊接材料產(chǎn)生了不同程度的裂縫。因此，為了有效解決裂縫問題，對鋼結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的質(zhì)量影響，必須要保證焊接縫所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力達(dá)到一種平衡性狀態(tài)，同時(shí)在焊接工作中需要在對應(yīng)的焊接工作位置，保證所產(chǎn)生的不同方向應(yīng)力可以相互抵消，以此來保證鋼結(jié)構(gòu)的整體焊接穩(wěn)定性。

第三，在針對一些低合金鋼材料進(jìn)行焊接工作中，如果低合金鋼鐵材料的強(qiáng)度大小不同，則需要依照實(shí)際的焊接工作狀況，對焊接材料的性質(zhì)進(jìn)行有效的選擇和控制，有效提高低合金鋼焊接工作程度，以此來保證整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接工作安全性。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和焊接縫的檢測分析

在前期的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作結(jié)束之后，則可以進(jìn)行后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)正式焊接作業(yè)，在實(shí)際焊接工作當(dāng)中需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)工作要求，以及具體的安裝施工內(nèi)容，對鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法進(jìn)行合理選擇，在焊接工作當(dāng)中主要的工作目標(biāo)，是對焊接結(jié)構(gòu)當(dāng)中的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行充分連接。比如，鋼柱之間的焊接鋼梁和鋼柱之間的焊接，以及其他附屬鋼構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位置焊接處理等，在實(shí)際焊接安裝施工當(dāng)中，不但要求焊接鋼結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵性位置，同時(shí)還需要有效借助使用一些高強(qiáng)度的螺栓，對鋼梁和鋼板等進(jìn)行加固處理。由于鋼材料都具有一定的厚度，因此在正式開始焊接工作之前，需要采用全熔透焊的焊接工作方法，有效保證鋼材料焊接完成之后的穩(wěn)定性。不但如此，相關(guān)施工技術(shù)人員需要全面檢查焊接縫位置的質(zhì)量情況，通過實(shí)驗(yàn)檢測避免出現(xiàn)缺焊漏焊等問題，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測分析工作過程中，如果發(fā)現(xiàn)其中存在一些缺陷和異常情況必須要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，避免對后續(xù)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成不良影響。針對焊接縫位置的檢查工作，通常情況下會(huì)使用超聲波探傷設(shè)備來進(jìn)行操作，準(zhǔn)確查明探傷的具體位置以及焊接工作過程中的一些缺陷問題，保證焊接縫和鋼結(jié)構(gòu)之間的對接符合施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和焊接縫的檢測

2.4 鋼結(jié)構(gòu)焊接施工順序和施工工藝分析

在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中，對于焊接施工作業(yè)必須要遵守特定的操作流程和施工順序，需要有效結(jié)合建筑工程施工過程中的不同形式以及不同的施工特征，對整個(gè)工程施工流程進(jìn)行合理編排。不但如此，在進(jìn)行焊接施工作業(yè)過程中，需要對鋼構(gòu)件焊接的對稱效果進(jìn)行有效控制，結(jié)合這一施工目標(biāo)有效保證鋼構(gòu)件的焊接工作質(zhì)量。對于鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作內(nèi)容，需要對整個(gè)焊接工作順序進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且需要配合使用高強(qiáng)度螺栓，對各種鋼構(gòu)件進(jìn)行充分加固。在完成焊接處理工作之后，需要將加固的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行充分?jǐn)Q緊，以此來滿足鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性要求。在鋼結(jié)構(gòu)焊接工作過程中，整個(gè)焊接工作順序需要遵循由上到下，需要先進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的上層梁位置，依次對柱腳板、下層梁托架以及中層梁等位置進(jìn)行焊接處理，最后需要檢測焊接工的質(zhì)量。在實(shí)際焊接工作過程中，可以先對鋼柱之間的連接位置進(jìn)行檢查，然后通過上下中等三個(gè)不同的位置對其實(shí)施焊接處理，在焊接工作過程中，可以使用同時(shí)焊接的方法，提高焊接工作效率，但是對于同一個(gè)鋼梁當(dāng)中兩端實(shí)施焊接不能同步進(jìn)行。在焊接橫梁鋼構(gòu)件過程中，通常使用的是由下邊緣到上邊緣的焊接順序方法依次逆時(shí)針進(jìn)行，梁體位置焊接處理、焊接工作形式和焊接順序多樣化，需要結(jié)合不同的焊接工作部位，提出針對性的焊接處理工作要求，有效保證整個(gè)鋼構(gòu)件的施工工藝的科學(xué)性與合理性。

3 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制工作策略

3.1 加強(qiáng)焊接工作人員的專項(xiàng)技能培訓(xùn)工作

在鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場焊接工作過程中，材料焊接工作質(zhì)量和相關(guān)操作人員的專業(yè)技能水平，直接影響到整個(gè)鋼材料的焊接效果和穩(wěn)定性，因?yàn)槊總€(gè)工程項(xiàng)目施工原材料和材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)成特性各有不同。在正式開始施工之前，即使是持有有效的焊工證件的工作人員，也必須要事先展開具有針對性的專業(yè)焊接技能培訓(xùn)工作，保證工作人員可以充分了解作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境條件以及焊接材料的特性。

3.2 原材料質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的原材料質(zhì)量，直接關(guān)系到后續(xù)的焊接質(zhì)量和成型效果，同時(shí)也是保證鋼結(jié)構(gòu)厚鋼板現(xiàn)場焊接效果的重要基礎(chǔ)，因?yàn)楹癜瀣F(xiàn)場焊接工作當(dāng)中，普遍存在應(yīng)力偏大的特點(diǎn)，在現(xiàn)場焊接工作之前，工程施工單位需要對焊縫坡口位置兩側(cè)區(qū)域100mm范圍之內(nèi)展開超聲波探傷處理工作，有效保證焊接縫的整體處理質(zhì)量和效果，如圖3所示。

圖3 焊接縫處理

3.3 提高焊接施工作業(yè)的環(huán)境質(zhì)量

由于項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場的厚板焊接填充量相對較大，通常情況下需要對焊接縫的數(shù)量進(jìn)行有效控制，盡可能保證一條焊接縫完成整個(gè)焊接工作，防止中途產(chǎn)生焊接中斷問題。因此，在現(xiàn)場焊接工作當(dāng)中，需要設(shè)立起專用的焊接工作平臺(tái)，同時(shí)需要搭設(shè)其專用的防護(hù)棚，要求在工程施工現(xiàn)場的焊接位置，使用特制型號的鋼架結(jié)構(gòu)和腳手架結(jié)構(gòu)展開鋼管搭設(shè)施工，同時(shí)平臺(tái)的底部位置需要鋪設(shè)跳板。在焊接工作過程中需要在周圍踢腳板位置進(jìn)行清理工作，防止一些小部件物體的脫落。在焊接平臺(tái)的周圍和頂部區(qū)域，需要通過使用防火材料來搭設(shè)防護(hù)棚，并且需要保證防護(hù)棚的頂部不透風(fēng)，周圍不存在漏水情況，可以承受外部較大的荷載作用力。

3.4 對焊接順序進(jìn)行有效控制

在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接工的現(xiàn)場，因?yàn)楹癜搴附庸ぷ鳟?dāng)中的熱輸入量相對較大，同時(shí)焊接收縮量也相對較大，對于其中一些獨(dú)立的結(jié)構(gòu)構(gòu)架。比如，鋼柱結(jié)構(gòu)可以通過使用雙向?qū)ΨQ焊接方法保證焊接工作質(zhì)量，有效防止鋼柱焊接工作完成之后，垂直程度超出預(yù)先設(shè)定的規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)，對于比較復(fù)雜的橫架現(xiàn)場焊接工作而言，需要保證橫架整體拼裝工作完成之后，再進(jìn)行后續(xù)的焊接工作，整個(gè)焊接工作順序需要從中間位置向四周展開，同時(shí)盡可能防止周邊位置形成較大的約束作用力和影響。

3.5 全面加強(qiáng)焊接工作過程中的變形監(jiān)測工作

在鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形問題，做好鋼結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測工作非常關(guān)鍵。在現(xiàn)場焊接工作開始之前，相關(guān)工作人員需要事先了解鋼構(gòu)件的安裝誤差情況，合理運(yùn)用焊接變形量，有效消除部分鋼結(jié)構(gòu)安裝誤差問題。對于其中比較重要的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，為了有效防止焊接工作完成之后的變形量過大，在焊接作業(yè)工作當(dāng)中需要對焊接結(jié)構(gòu)展開變形監(jiān)測工作，如果發(fā)現(xiàn)焊接構(gòu)件變形量超標(biāo)，需要及時(shí)調(diào)整焊接工作順序，或者對焊接工作速度進(jìn)行有效控制，以此來有效保證最終的鋼結(jié)構(gòu)焊接工作質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，必須要對焊接工作技術(shù)進(jìn)行全面把控，需要全面提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作質(zhì)量，對每一個(gè)焊接工作環(huán)節(jié)的技術(shù)把控要點(diǎn)加以了解，并且在實(shí)際操作當(dāng)中加以落實(shí)全面提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作，質(zhì)量美觀性以及穩(wěn)定性，為后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)使用打下良好的基礎(chǔ)。