建筑工程钢结构焊接施工技术相关问题研究

王学超　杨国辉

摘 要： 在建筑施工中， 钢体的焊接质量对建筑的整体质量有着决定性的影响。现在我国的建筑在施工中钢材的焊接使用率、 普遍度非常高， 提升钢结构的焊接质量对提高建筑的质量有重要意义。文章对建筑中钢结构的特性和要点进行了分析， 并结合笔者的经验积累对钢结构焊接技术的种类和特点， 以及焊接工程的管理等方面进行了阐述， 同时探讨了钢结构的焊接技术发展方向。

关键词： 钢结构； 焊接技术； 质量

1 我国钢结构焊接技术的现状

我国目前的钢铁产量居世界首位， 钢结构产量也位居前列。近年来我国在焊接技术和工艺上取得了相当大的进步， 已经步入世界领先的行列。在此基础上我国目前的钢结构市场整体飞速发展， 反过来也促进了新材料的研发和新技术的革新。 从我国近年建造的许多大型建筑物中， 不难看出我国钢结构焊接技术的发展。比较典型的钢结构大型建筑如水立方、 鸟巢， 在其建筑中都可以看到大量的钢材焊接， 这些焊接都具有相当高的难度。 除了大型建筑， 我们也可以从许多一般建筑中看到钢结构焊接技术的发展。 随着建筑高度的上升， 钢结构焊接技术在施工技术中所占比重也在逐渐增加。从另一方面看， 钢结构焊接技术的高速发展也必然带动我国经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高。但无法否认， 我国的钢结构焊接无论是在技术还是在工程管理方面都存在缺陷，尤其是钢结构焊接的质量问题在国内相当严重。在目前阶段， 质量问题仍然是困扰相关人员和企业的主要问题。我国的钢结构焊接方面的专业人员需要围绕着钢结构焊接工程中出现的质量问题进行分析， 找出源头， 探讨从根源解决问题的方法， 并且进行必要的预防工作， 同时加强现场质量管理， 从而保证钢结构焊接的施工质量。

2 建筑钢结构的基本结构形式及复杂节点

近年来我国的建筑对建筑结构、 外观的要求越来越高， 新奇的创意层出不穷， 超高层、 结构壮大、 外观宏伟的大型建筑频频现世，强烈的视觉冲击效果使人们越来越青睐大型建筑。 然而随之而来的问题也越来越多。 大型建筑其钢结构较复杂， 节点构造重叠， 接头对

接形式繁多， 钢材的研发和现场施工中焊接技术难度越来越高。如国家游泳中心 “水立方” 的非对称、 不规则球管节点； 国家体育场 “鸟巢” 的空间弯扭构件多分支节点； 广州歌剧院的树支状铸钢节点； 广州电视塔耐候钢结构及深圳大运会超大型铸钢节点等。 这些建筑在带来美轮美奂的视觉效果的同时， 也以其施工的高难度著称。随着建筑高度的增加、 结构跨度的增大， 抗震性能设计对主要钢结构焊接质量要求随之升高。框架梁与柱的连接焊缝、 剪力板与柱的连接焊缝、 梁腹板与柱的连接焊缝和柱的拼接焊缝等都是结构的主要部位，基本上都是坡口熔透一级焊缝， 100%超声波探伤， 对焊接质量要求非常高。

3 主要焊接技术概况

我国目前发展最为突出的钢结构焊接技术莫过于高强焊接技术和低温焊接技术。 未来我国钢结构焊接技术的发展也将以这两种技术作为主要发展方向。

3.1 高强焊接技术

高强焊接技术是我国目前常用的一种尖端技术。 这种技术的核心就在于 “强” ， 一方面要求焊接材料的强度， 并且还要求相互焊接的两者之间存在明显的 “强” 相关， 能够在焊接过程中达到最佳的融合度； 另一方面， 对焊接接头的各方面要求强度也相当大。 因此要使用这种技术，就必须对不同焊接接头和焊接材料都进行严格的审查， 确保焊接质量。

3.2 低温焊接技术

低温焊接技术是我国目前使用率较高的一种焊接技术。 这种技术主要在低温下进行施工， 因此难度较大， 需要对施工的操作空间进行密封处理。密封处理的方法主要分为物理封闭和气体封闭。物理封闭即在焊接操作的周围搭设防护层来隔绝焊接区， 进而维持焊接区域的底纹。气体封闭则相对高级， 要针对焊接过程中使用的气瓶进行保温处理。 在这两种措施的帮助下， 焊接操作能能好的完成。

4 焊接过程中出现局部变形原因以及解决方式

在钢结构焊接施工中最常出现的质量问题就是局部变形现象。如果能解决这一问题，将对提升钢结构焊接的施工质量有重要意义。

4.1 产生原因

焊接过程中易造成局部变形现象出现的原因主要有以下几点：（1） 母材、 焊接材料质量不合格， 其热物理性能参数和力学性能不符合要求； （2） 焊接结构的设计不合理； （3） 焊接工艺不正确。

4.2 预防措施

为了预防以上现象的出现导致焊接施工出现问题， 我们经常在施工操作中采取一些措施， 主要有以下几点： （1） 加强对母材、 焊接材料质量的审查， 避免在施工中出现劣质或达不到要求的材料； （2）结构设计要合理， 避免应力集中； （3） 焊接前进行焊接工艺评定， 确定正确的焊接工艺。

5 钢结构焊接技术的质量控制要点

除了局部变形现象， 施工中还可能出现其他质量问题。为了减少这些问题的出现， 需要做好以下几点。

5.1 对焊接操作人员的控制

焊接操作人员应持证上岗， 并在其允许项目内施焊。

5.2 对焊接设备的控制

焊接设备须外观完好、 性能可靠， 电压表、 电流表等指示准确。

5.3 对焊接材料的控制

首先， 焊接材料选用须符合设计要求。 其次， 焊接材料的质量须符合国家现行相关标准规定， 须有质量证明书或产品合格证。 第三，焊接材料须妥善保管， 以防受潮、 锈蚀等。第四， 焊条在使用前须按说明书要求进行烘焙， 焊工领用后应放入保温筒内。

5.4 对焊接工艺的控制

焊接施工前应进行焊接工艺评定， 并根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺指导书 （工艺规程） ， 焊接施工时操作人员应严格按指导书 （工艺规程） 进行焊接操作。

5.5 对焊接环境的控制

焊接作业区域的温度、 濕度、 风力等须符合规定， 当环境条件不符合条件时应停止焊接作业。

6 结束语

归结全文， 尽管我国目前在钢结构焊接技术上已经有了很大进步， 但在实际的施工操作中和材料、 施工的质量问题上， 仍然存在着许多不足， 需要我们认真分析产生质量问题的原因， 制定针对性的措施进行控制， 这样才能真正的提高我国的钢结构焊接质量。

参考文献

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