建筑鋼結構焊接施工技術及質量控制

汪婧　蔡兆群

摘 要：隨著我國經濟社會的快速發展，對于建筑施工技術的要求也越來越高，采用焊接技術對鋼結構進行合并以及整合，從而構成一個完整的建筑鋼結構。這種施工技術是目前建筑施工的發展趨勢，越來越多的結構均采用焊接鋼結構的方式作為建筑的結構。

關鍵詞：建筑鋼結構；焊接施工技術；質量控制

一、 鋼結構焊接概述

鋼結構是指利用板、管、繩等形狀的鋼材，通過拼裝鉚接、焊接等工藝制作的結構。一部分建筑工程中所需要的結構規模較大，如大跨度橋梁、超高層建筑等，該類結構具有極強的跨越能力，能夠實現多方位同時施工，因而被廣泛使用。焊接是鋼結構制作中必不可少的工藝，但由于焊接時技術、人員、材料等多方面的原因，常產生裂紋、夾渣、變形、焊接度不足等各種問題，導致鋼結構存在質量隱患。目前，主要使用的焊接工藝技法有：手工電弧焊、鎢極氬弧焊、螺柱電弧焊、埋弧焊等，且國家頒布了相應的技術標準，以對焊接工藝和質量檢驗等進行了規范，包括《鋼結構焊接規范》《建筑鋼結構焊接技術規程》《鋼結構工程施工規范》等，也要求焊接施工人員必須具備專業的知識技能并實行了作業許可制度。

二、 鋼結構安裝焊接施工技術

（一） 高強焊接技術

高強焊接技術作為我國建筑行業中高端的施工技術。這種技術的主要能力就在于“強”，一方面要求焊接材料的強度十分的高，另一方面要求對焊接兩種材料之間有很強的相關性，使二者的融合度在焊接的過程中達到最高；還有一個就是對焊接接頭的各方面要求強度也相當大。所以要是用這種高強焊接技術一定要對每一個焊接接頭和焊接材料要求十分嚴格，且進行嚴厲的審查保證焊接的質量和建筑工程的安全性。

（二） 低溫焊接技術

因為高強焊接技術“高強度”的要求條件比較高，所以我國目前應用比較廣泛的一種技術就是低溫焊接技術。而低溫焊接技術的工作原理是要在低溫環境下進行施工，無疑給施工隊伍帶來很大壓力，施工隊伍需要對施工空間進行密封處理。物理封閉和氣體封閉這兩種方法主要應用于密封處理。將焊接操作周圍搭設防護層來進行隔絕焊接區的方法叫做物理封閉，這種方法不會產生任何物質。而對焊接過程中使用的氣瓶進行保溫處理的方法叫做氣體封閉，而氣體封閉則相對高級，在這兩種方法的幫助下，焊接操作才能順利完成。

（三） 節點形式與焊縫的檢測技術

在建筑工程項目中，按照普遍的鋼結構設計規律，全熔透焊接的形式主要是現場安裝柱與柱之間對接的方法。同時鋼梁與鋼柱牛腿上、下翼緣的焊接形式也是為全熔透焊，而通常用高強螺栓連接大幅鋼板，角焊縫的是雙剪連接板和鋼柱腳。其中，建筑工程中的焊縫大都為全熔透焊縫，因為鋼板的厚度很大。而對焊縫進行檢測的時候，在檢測的過程中發現質量問題時，檢測單位要告訴焊接負責人，確保相關人員及時對其進行返修重焊工作。在對焊縫進行檢測的時候通常采用斜探頭進行超聲波探傷。因為這種方法可以清楚地找出探傷部位、存在缺陷問題的位置，還可以判斷焊縫是否合格。

三、 鋼結構施工工程中焊接技術的技術控制要點分析

（一） 控制和解決焊接變形問題的技術措施

在進行鋼結構焊接施工時，其中非常關鍵的工序是控制焊接的變形，這種變形是由于焊接過程中的溫度變化非線性而形成的剛性變形或者塑性變形，焊接變形會嚴重影響焊接頭的抗疲勞強度和韌性，使其抗腐蝕的性能降低。為了盡量避免焊接變形：①對焊接的坡口進行合理布置，從而減少焊接變形；②對焊接的工序進行合理安排，盡量避免出現應力集中；③在進行角焊縫焊接時，應采取相應的反變形措施，如針對對稱構件，采用同步對稱焊接技術；④選取合適的焊接材料、采取合適的焊接工藝，從而減小焊接應力。使用低溫焊接技術對鋼結構進行焊接時，由于預熱溫度不同，導致不同部位的焊接強度也不相同，尤其是在進行厚板的焊接時，較低的溫度會極大地影響鋼板的各項強度指標，這是因為鋼材在低溫條件下，其硬度很低，極容易產生脆化。

（二） 選擇正確的焊接工藝形式、材料和工序

在焊接接頭坡口形式的選擇上，為了使電弧能夠充分深入焊透至焊縫的根部，需要在接頭上開一個坡口，在選擇坡口的形狀時應選擇易加工的坡口形式，并且保證焊縫能被完全焊透，從而達到降低焊接成本和減少焊后變形可能性的效果。在選擇焊接用材料時，應當充分考慮到母材的具體化學成分、物理力學性能、接頭的形式等因素。如果沒有正確選用焊接用材料，就會很容易使焊縫的過渡區產生脆裂現象。因此進行超低溫焊接時，應在保證設計強度的前提下，盡量選用低氫堿性或者鈦鈣型的焊條，因為其屈服強度比較低、沖擊韌性比較好；同時對焊條進行預加熱，從而提升焊條的抗疲勞強度。

四、 鋼結構焊接施工質量的相關控制措施

（一） 對于鋼結構焊接安裝現場的測量監控

設立一個平面控制網，掌握全部設計資料及設計圖紙的內容；先熟悉施工建筑物的工程結構、各項尺寸、施工要求以及內部的主要特征，而后再進行平面控制網的設計；了解施工區域一定區域內的環境和相鄰地物之間存在的關系等。

（二） 設立完善的檢查制度

在焊接工程施工時，將最終審批的施工方案放在第一位，需嚴格遵守其中的規定，并保證達到預期的要求。進行工作時以施工方案中的步驟為標準，定期開例會，為確保出現問題時第一時間返現并處理，要反復多次針對焊接質量進行檢查，不能忽視內部自檢的重要性，不定期對施工組進行互檢或自檢，在這過程中不斷優化檢查方法，建立較為健全的機制。焊接工作在鋼結構建筑施工安裝的過程中是特別重要的，焊接工藝評定報告是焊接操作步驟的主要標準，鋼材的選擇并非是固定的，針對不一樣的焊接材料要使用不一樣的鋼材。在一些工程中也會運用到超聲波探傷技術，用超聲波探傷來對全溶性一級與二級焊縫進行探傷，嚴格按照設計圖紙的要求對焊縫的焊腳尺寸以及外觀質量進行作業。鋼結構的施工不能超出計劃進行，需有效控制全過程。

五、 結語

在工業建筑項目施工過程中，鋼結構的焊接質量對建筑的整體質量起著重要的影響作用。因此，我們應該要不斷提高焊工的焊接技術水平和能力，加強對焊接材料的選擇，對于施工中存在的問題，仔細分析原因，并制定合理的質量控制措施，這樣才能不斷提高我國工業建筑航結構的焊接質量。

參考文獻：

[1]崔玉平.建筑鋼結構焊接施工技術及質量控制分析[J].建筑知識，2016（12）：49-50.

[2]陳明.建筑鋼結構焊接施工技術及質量控制[J].黑龍江科技信息，2017（18）：235.

作者簡介：

汪婧，430302198812063804；

蔡兆群，321201198801190035。