建筑钢结构焊接施工技术及质量控制

汪婧　蔡兆群

摘 要：随着我国经济社会的快速发展，对于建筑施工技术的要求也越来越高，采用焊接技术对钢结构进行合并以及整合，从而构成一个完整的建筑钢结构。这种施工技术是目前建筑施工的发展趋势，越来越多的结构均采用焊接钢结构的方式作为建筑的结构。

关键词：建筑钢结构；焊接施工技术；质量控制

一、 钢结构焊接概述

钢结构是指利用板、管、绳等形状的钢材，通过拼装铆接、焊接等工艺制作的结构。一部分建筑工程中所需要的结构规模较大，如大跨度桥梁、超高层建筑等，该类结构具有极强的跨越能力，能够实现多方位同时施工，因而被广泛使用。焊接是钢结构制作中必不可少的工艺，但由于焊接时技术、人员、材料等多方面的原因，常产生裂纹、夹渣、变形、焊接度不足等各种问题，导致钢结构存在质量隐患。目前，主要使用的焊接工艺技法有：手工电弧焊、钨极氩弧焊、螺柱电弧焊、埋弧焊等，且国家颁布了相应的技术标准，以对焊接工艺和质量检验等进行了规范，包括《钢结构焊接规范》《建筑钢结构焊接技术规程》《钢结构工程施工规范》等，也要求焊接施工人员必须具备专业的知识技能并实行了作业许可制度。

二、 钢结构安装焊接施工技术

（一） 高强焊接技术

高强焊接技术作为我国建筑行业中高端的施工技术。这种技术的主要能力就在于“强”，一方面要求焊接材料的强度十分的高，另一方面要求對焊接两种材料之间有很强的相关性，使二者的融合度在焊接的过程中达到最高；还有一个就是对焊接接头的各方面要求强度也相当大。所以要是用这种高强焊接技术一定要对每一个焊接接头和焊接材料要求十分严格，且进行严厉的审查保证焊接的质量和建筑工程的安全性。

（二） 低温焊接技术

因为高强焊接技术“高强度”的要求条件比较高，所以我国目前应用比较广泛的一种技术就是低温焊接技术。而低温焊接技术的工作原理是要在低温环境下进行施工，无疑给施工队伍带来很大压力，施工队伍需要对施工空间进行密封处理。物理封闭和气体封闭这两种方法主要应用于密封处理。将焊接操作周围搭设防护层来进行隔绝焊接区的方法叫做物理封闭，这种方法不会产生任何物质。而对焊接过程中使用的气瓶进行保温处理的方法叫做气体封闭，而气体封闭则相对高级，在这两种方法的帮助下，焊接操作才能顺利完成。

（三） 节点形式与焊缝的检测技术

在建筑工程项目中，按照普遍的钢结构设计规律，全熔透焊接的形式主要是现场安装柱与柱之间对接的方法。同时钢梁与钢柱牛腿上、下翼缘的焊接形式也是为全熔透焊，而通常用高强螺栓连接大幅钢板，角焊缝的是双剪连接板和钢柱脚。其中，建筑工程中的焊缝大都为全熔透焊缝，因为钢板的厚度很大。而对焊缝进行检测的时候，在检测的过程中发现质量问题时，检测单位要告诉焊接负责人，确保相关人员及时对其进行返修重焊工作。在对焊缝进行检测的时候通常采用斜探头进行超声波探伤。因为这种方法可以清楚地找出探伤部位、存在缺陷问题的位置，还可以判断焊缝是否合格。

三、 钢结构施工工程中焊接技术的技术控制要点分析

（一） 控制和解决焊接变形问题的技术措施

在进行钢结构焊接施工时，其中非常关键的工序是控制焊接的变形，这种变形是由于焊接过程中的温度变化非线性而形成的刚性变形或者塑性变形，焊接变形会严重影响焊接头的抗疲劳强度和韧性，使其抗腐蚀的性能降低。为了尽量避免焊接变形：①对焊接的坡口进行合理布置，从而减少焊接变形；②对焊接的工序进行合理安排，尽量避免出现应力集中；③在进行角焊缝焊接时，应采取相应的反变形措施，如针对对称构件，采用同步对称焊接技术；④选取合适的焊接材料、采取合适的焊接工艺，从而减小焊接应力。使用低温焊接技术对钢结构进行焊接时，由于预热温度不同，导致不同部位的焊接强度也不相同，尤其是在进行厚板的焊接时，较低的温度会极大地影响钢板的各项强度指标，这是因为钢材在低温条件下，其硬度很低，极容易产生脆化。

（二） 选择正确的焊接工艺形式、材料和工序

在焊接接头坡口形式的选择上，为了使电弧能够充分深入焊透至焊缝的根部，需要在接头上开一个坡口，在选择坡口的形状时应选择易加工的坡口形式，并且保证焊缝能被完全焊透，从而达到降低焊接成本和减少焊后变形可能性的效果。在选择焊接用材料时，应当充分考虑到母材的具体化学成分、物理力学性能、接头的形式等因素。如果没有正确选用焊接用材料，就会很容易使焊缝的过渡区产生脆裂现象。因此进行超低温焊接时，应在保证设计强度的前提下，尽量选用低氢碱性或者钛钙型的焊条，因为其屈服强度比较低、冲击韧性比较好；同时对焊条进行预加热，从而提升焊条的抗疲劳强度。

四、 钢结构焊接施工质量的相关控制措施

（一） 对于钢结构焊接安装现场的测量监控

设立一个平面控制网，掌握全部设计资料及设计图纸的内容；先熟悉施工建筑物的工程结构、各项尺寸、施工要求以及内部的主要特征，而后再进行平面控制网的设计；了解施工区域一定区域内的环境和相邻地物之间存在的关系等。

（二） 设立完善的检查制度

在焊接工程施工时，将最终审批的施工方案放在第一位，需严格遵守其中的规定，并保证达到预期的要求。进行工作时以施工方案中的步骤为标准，定期开例会，为确保出现问题时第一时间返现并处理，要反复多次针对焊接质量进行检查，不能忽视内部自检的重要性，不定期对施工组进行互检或自检，在这过程中不断优化检查方法，建立较为健全的机制。焊接工作在钢结构建筑施工安装的过程中是特别重要的，焊接工艺评定报告是焊接操作步骤的主要标准，钢材的选择并非是固定的，针对不一样的焊接材料要使用不一样的钢材。在一些工程中也会运用到超声波探伤技术，用超声波探伤来对全溶性一级与二级焊缝进行探伤，严格按照设计图纸的要求对焊缝的焊脚尺寸以及外观质量进行作业。钢结构的施工不能超出计划进行，需有效控制全过程。

五、 结语

在工业建筑项目施工过程中，钢结构的焊接质量对建筑的整体质量起着重要的影响作用。因此，我们应该要不断提高焊工的焊接技术水平和能力，加强对焊接材料的选择，对于施工中存在的问题，仔细分析原因，并制定合理的质量控制措施，这样才能不断提高我国工业建筑航结构的焊接质量。

参考文献：

[1]崔玉平.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制分析[J].建筑知识，2016（12）：49-50.

[2]陈明.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制[J].黑龙江科技信息，2017（18）：235.

作者简介：

汪婧，430302198812063804；

蔡兆群，321201198801190035。