建筑鋼結構焊接施工質量控制探析

顏懷川

（克州誠鑫建設工程有限公司 845350）

建筑鋼結構焊接施工質量控制探析

顏懷川

（克州誠鑫建設工程有限公司 845350）

在建筑施工過程中，鋼結構具備諸多的優勢被非常廣泛的應用，未來50層以上的建筑中各類形式的鋼結構已經成為主導結構。雖然鋼結構的涉及面光、技術難度較大，但它依舊是建筑業10大新技術之一。焊接施工作為建筑鋼結構施工的關鍵所在，對鋼結構焊接施工質量控制管理措施進行探討，有助于建筑工程施工質量的提升。本文結合筆者實際工作研究，對建筑鋼結構焊接施工質量控制要點進行了詳細分析。

鋼結構；焊接施工；質量控制

我國城市化進程腳步不斷加快，建筑行業也獲得了新的發展機遇。因為鋼結構本身來說具備的諸多優點，例如自重輕、無污染等，特別適合于大跨度結構，這就讓鋼結構在建筑施工中的應用范圍越來越廣，近年來一些鋼結構廠房、鋼結構體育館等建筑越來越多。通常來說，鋼結構的組成構件是在生產廠家預制好之后，在施工現場中利用螺栓進行拼裝，同時對鋼結構部分實施電焊施工，從而確保構件之間的緊密連接。

1 我國建筑鋼結構焊接施工技術分析

對于現階段國內建筑鋼結構焊接技術的實際發展情況來說，其中應用得最普遍的兩種焊接技術便是高強焊接技術以及低溫焊接技術，這兩類技術也是未來建筑鋼結構焊接技術發展的必然趨勢。

高強焊接技術是現階段國內建筑鋼結構焊接技術中表現最好、應用最多的一種，它的主要特征集中在一個“強”字上，一方面對我們應當對進行焊接的材料實施嚴格的檢查，保證其強度，同時還應當要求相互焊接的材料可以在焊接過程中能夠實現最佳的融合程度；另一方面，對焊接接頭而言，也必須要確保其各方面性能都能夠滿足很好的強度，因此必須要我們針對不同類型的焊接接頭以及焊接材料予以嚴格的篩選，保證焊接施工的質量[1]。

低溫焊接技術是目前相對流行的一類焊接技術，顧名思義，低溫焊接技術指的是在低溫下操作的焊接施工技術，而若需要滿足這一技術的溫度環境，對于當前國內建筑施工實際來說也是比較困難的。低溫焊接技術要求我們對焊接施工作業環境予以封閉處理，封閉的方法有下面兩種：①物理密封，指的是在焊接施工作業環境附近設置防護層，從而將焊接區域和附近區域進行隔離，維持焊接區域的溫度；②比較先進的氣體保護焊接，即是針對鋼結構焊接施工中所使用的氣瓶給予一定的保溫處理。借助上述兩類方式來更好的實現焊接操作，最終保證建筑鋼結構敢接質量。

2 建筑鋼結構焊接施工質量控制措施

2.1 焊接裂紋的控制

焊接裂紋屬于建筑鋼結構焊接施工中最為嚴重的一種質量問題。焊接裂紋的產生一般來說和焊縫以及母材中缺陷位置應力提高相關，或焊件設計而導致的機械缺口位置應力提高相關。因為殘余應力過高的現象常常出現，而氫脆往往是導致裂紋產生的關鍵原因。從本質上而言，和焊接相關的裂紋一般屬于脆性，裂紋邊界位置很少存在塑性變形。鋼結構焊接施工過程中必須要對焊接材料質量進行嚴格控制，從而降低母材以及焊接材料內形成低熔點共晶物來避免熱裂紋的出現；在實際的焊接過程中對電流以及焊縫速度等參數進行嚴格的控制，讓焊道截面的寬度與深度的比值能夠滿足基本的工藝要求，從而達到控制熱量輸送的目的，避免冷裂紋的產生[2]。

2.2 層狀撕裂的控制

在焊接一些大型厚壁結構的過程中，如果鋼板厚度方向承受到一定的拉伸應力在其內部產生階梯狀裂紋，我們將其稱之為層狀撕裂。層狀撕裂通常不會出現在焊縫上而是產生于熱影響區域或者木材之中，所以其防治難度更大。我們可以選擇一些抗層狀撕裂的鋼材，或者可以進行拉伸實驗來獲得其斷面收縮率，從而更加準確的判定其抗層狀撕裂的性能；對于T型或者十字型的接頭區域，如果翼緣板厚度大于20mm，必須要合理的降低焊接坡口角度和間隙，同時保證其符合焊透深度的要求；如果板厚方向承擔焊接拉應力，板材短頭必須伸出接頭焊縫位置，利用這些方法來防止出現層狀撕裂的問題；對于施工工藝的選擇方面必須要在強度允許的前提下選擇低強度焊條，或者在坡口母材板上堆焊塑形過渡層，或者選擇低氫型、超低氫型焊條或者氣體保護電弧焊施焊，也可以采取提高預熱溫度的方法來進行施工。

2.3 環境因素的控制

我們知道對鋼結構焊接施工質量造成影響的環境因素一般來說有空氣溫度、濕度和風力、焊接件坡口處的清潔水平等。空氣溫度會在很大程度上對焊接熱循環過程、焊接熔池冶金化學反應情況、焊縫和熱影響區金相組織轉變等產生影響，最終會對焊接接頭質量造成影響；因為水分屬于氫元素的主要成分，同時氫元素可以直接參與熔池的冶金化學反應，它的溶解與擴散速度是根據金屬結晶和組織的變化而處于不斷變化狀態下，同時其具體分布會在很大程度上對焊接接頭的脆性轉變以及延遲裂紋造成干擾。如果焊接前坡口區域出現水分、油漆或者鐵銹等雜物，在實際的焊接操作中它會直接參與冶金反應，同時會改變化學反應成分以及元素含量，進而在一定程度上提升焊縫接頭出現質量問題的概率。在焊接之前必須要確保坡口附近沒有其他污物，確保作業環境的相對濕度控制在90%之內，我們可以在焊接施工區域準備一些防寒防水物資，或者使用石棉布等作為遮蓋焊縫的防護材料。

2.4 做好焊接工藝評定

焊接工藝評定的主要目的在于對焊接工藝的正確性進行驗證。評定工作一般來說包含了金屬焊接性試驗以及結合相關焊接性能的技術資料來制定的工藝方案，包括已經評定合格但是因為客觀因素而做出調整的焊接工藝方案。金屬焊接性試驗標準也是通過了一系列試驗來證明和探索的，同時它也存在一定的風險性，其主要目的在于對剛才的實際焊接性能進行評估。因為目的的差異性，和實際工程相比焊接條件依舊存在一定的差距，因此我們若要將實驗室的數據參數變為建筑工程的工藝，所以必須進行檢驗。

評價施工單位能否焊接出符合相關需求的焊接接頭，焊接工藝評定具有不可輸入性，焊接工藝評定應當結合本單位的具體情況來實施。由于焊接質量主要涉及到人、機、料、法、環五類管理因素來確定，加之施工單位的管理條件存在差異性，因此焊接工藝評定水平也各不相同。實際上我們在進行焊接工藝評定時，部分施工單位常常會出現不合格的情況，所以必須要盡快制定出與公司實際情況相符合的焊接工藝評定規范，從而讓其更好的指導焊接施工。

2.5 其他質量控制措施

（1）應當做好焊接工作人員的培訓工作。因為高強焊接以及低溫焊接屬于比較特殊的焊接施工作業，和日常的焊接作業存在一定的差異，所以焊接操作人員應當擁有更強的焊接技術水平。所以在施工作業開始之前應當對焊接人員展開施工技術培訓，培訓的主要內容分為理論與實踐兩個模塊。在進行實踐培訓過程中可采取結合建筑工程實際的方式來進行訓練，從而有助于焊接人員在實際施工過程中可以更為熟練的操作。同時必須要做好針對焊接人員的安全防護措施，確保其可以安全有序的開展施工作業，必要時應當采取兩班倒的施工組織管理方案，降低焊接作業所占工期。

（2）必須要做好充分的準備工作。因為在低溫環境下開展焊接工作對于相關設備的具體性能和壽命會產生很大的影響，所以我們有必要對焊接設備采取一定的抗寒措施。焊機應當放置于可以靈活移動同時兼具保溫性能的防護棚內，確保焊接設備在施工作業過程中時刻保持常溫狀態，所選用的氣瓶也應當集中放置，做好防寒措施，在使用過程中也應當將氣瓶放置于焊機的防護棚內，保證液化氣體能夠第一時間氣化，為焊接施工的持續進行提供保證[3]。

（3）應當做好焊接材料的管控工作。為了進一步確保鋼結構焊接質量，在焊接施工過程中特別要注意對焊接材料的管控，我們可以選擇純度比較高的二氧化碳氣體當作保護氣體，從而增強焊接接頭的抗裂性能。焊接所用到的焊條必須要提前做好防水和防寒處理，也可以采取烘干處理的措施，但要避免多次對其烘干，也不應當將其長期的放置于空氣中。儲存焊接材料的倉庫必須要做好防潮處理，確保相關材料的性能。

3 結語

總之，建筑鋼結構焊接施工是一項非常重要的工作。為了能夠達到焊接區域所規定的質量標準，對于影響鋼結構焊接質量的相關因素應當嚴格的管控，比如說焊接操作工作人員、焊接設備、焊接材料、施工作業方法以及檢查監督方法等。現階段我們已經在建筑鋼結構的焊接施工質量控制作業中積累了很多的經驗，也具備了一定的技術水平，但是目前國內依舊沒有專門針對高層建筑鋼結構設計以及焊接施工的標準規范，所以必須要加快相關管理控制標準規范的制定，進一步總結積累焊接施工實踐經驗，讓鋼結構焊接施工質量水平能夠有更大程度的提升，從而推動我國建筑事業的發展。

[1]李天旭.鋼結構焊接缺陷對施工質量的影響分析[J].江西建材，2015 （21）：28.

[2]徐海林.談鋼結構焊接施工質量控制[J].山西建筑，2015（12）：15.

[3]王大闖.淺析鋼結構焊接缺陷對施工質量的影響[J].河南科技，2013 （13）：31.

[4]倪真.鋼結構焊接缺陷對施工質量的影響[J].鋼結構，2013（03）：51.

TU758.11

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1673-0038（2015）37-0002-02

2015-8-28