焊接工程技術措施在建筑鋼結構領域中的應用

高博文

摘 要：在鋼結構施工領域中，焊接技術占據十分重要的作用，焊接水平直接決定著鋼結構工程的質量水平，可以顯著增強鋼結構的生命力。對此，在此后的建筑領域中，應廣泛應用焊接工程技術，針對存在的問題制定合理的解決措施，以切實提高鋼結構的施工質量與效果。

關鍵詞：焊接技術;鋼結構;建筑

前言：在我國建筑工程領域中，鋼筋混凝土技術得到全面應用，相較其他結構技術，此技術承重能力較強，堅固程度較高，具有防火、防潮優勢，在鋼結構施工中焊接工程技術占據較大優勢，具有良好的發展前景。本文便據此分析了焊接工程技術在建筑鋼結構領域中的具體應用，針對存在的問題制定合理解決措施，以期為此后鋼結構施工提供更多的借鑒依據。

1.鋼結構建筑特點

一方面是鋼結構的優勢，鋼結構的施工周期較短，施工規模較大，且采用流水線技術，可以在現場進行安裝，施工便捷。同時，可以二次回收利用鋼結構，避免了浪費問題，降低了施工成本。因此，鋼結構在工程操作中得到了廣泛認可與贊同。且鋼結構工程施工速度較快，可以實現大批量生產，保證了施工的便利性，可以在優化施工流程的基礎上，縮短施工周期，提高施工質量。相較鋼筋混凝土結構，鋼結構自身的重量較輕，建設適應性較大，適用于地震強度較高且承載力較弱的區域。另一方面，在鋼結構建筑工程中，鋼材導熱性能良好，高于普通材料。因此，施工過程中，鋼結構建筑工程會出現超出鋼材本身最大熔點值的問題，無法保證鋼結構施工的剛度與強度，影響了建筑質量。因此，在鋼結構建筑方案的實施過程中，施工人員應做好防火設計工作。同時，在耐腐蝕方面，鋼結構本身材料的含鐵量較大，鐵的抗腐蝕性能較強，在使用期間極易出現水分與空氣氧化問題，導致生銹，降低了鋼結構施工效果。對此，在鋼結構實際施工期間，相關工作人員應充分考慮可能出現的相關問題，設計預防方案，以免出現更多的使用問題，全方位提高建筑工程質量水平。

2.鋼結構焊接技術

2.1高強鋼焊接技術

在采用高強鋼焊接技術時應選擇合理焊材，強節點弱桿件施工時應選擇沖擊韌性、強度均高于木材標準規定的最低值的焊接材料，以保證焊接接頭各方面性能均達到標準規定的最低值，提高焊縫的可塑性。在厚板焊接過程中，施工人員應結合厚度效應選擇合理強度的焊材，當節點拘束度較大時，配用低強焊材應保證1/4板厚以下標準，保證鋼材的沖擊韌性。同時，還應根據重點施工流程合理選擇焊材韌性，以確保焊縫、韌性均達到鋼材的基本標準要求。施工人員應選擇碳當量評定法、熱影響區最高硬度試驗評定法、插銷試驗臨界斷裂應力評定法等評價高強度焊接性，并進行裂紋試驗控制。在確定最低預熱溫度時，施工人員應充分結合坡口試樣抗裂試驗進行，以達到預期的硬度控制效果。施工人員應根據不同板厚T型接頭角焊縫熱影響區硬度達到350HV對應的冷卻溫度確定焊接線能量，并結合板厚范圍、裂紋敏感指數、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫度，根據鋼材特定曲線、冷卻時間以及接頭輸入等因素確定最低預熱溫度。

2.2低溫焊接施工工藝

低溫環境焊接時應盡量選擇超低氫焊接材料與低氫焊接材料，保證烘焙與保溫措施的嚴格執行，提高焊材質量水平。焊前防護過程中，施工人員應在焊接作業區域搭建防護棚，形成焊接封閉空間，盡量避免損失熱量。若施工企業沒有條件搭建防護棚時，施工人員還應在焊接防護區域采用其他合理防護措施，并在氣體保護焊過程中充分保護焊接氣瓶，避免氣溫過低。為了保證焊接質量，施工人員還應合理控制層間溫度與預熱溫度。低溫焊接時，預熱溫度應稍高于常溫下的焊接溫度，確定構件焊接區域方向，使其大于或等于二倍鋼板厚度的木材，焊接溫度不得低于預熱溫度的基本標準：≥20℃。除此之外，施工人員在焊接期間還應加大定位焊熱輸入，選擇正式焊接相同的預熱條件，增大焊縫截面與長度，不得在坡口外的母材上打弧。為了避免因定位焊接引起收縮裂紋問題，施工人員應在熄弧時填滿弧坑，采用擺幅焊接方法，在嚴格控制層間溫度的基礎上，保證焊接后熱與保溫效果。

2.3厚鋼板焊接技術

在建筑鋼結構施工中，厚鋼板得到了廣泛應用，比如國家體育場工程最大鋼板板厚可達到110mm，更多鋼結構開始廣泛采用厚鋼板，促進了厚鋼板材焊接技術的快速發展，擴大了建筑用鋼范圍。同時，在厚鋼板焊接期間，施工人員還應做好裂紋與變形的控制預防工作，選擇合理的坡口方式，比如可以選擇X坡口或雙U型坡口，若采用單面焊接適應在焊透的基礎上，盡量提高工作效率，選擇窄間隙與小角度坡口，降低焊接剩余應力，減少焊接收縮量，保證層間與預熱溫度的合理性。

3.建筑鋼結構焊接工作期間注意的問題

3.1加工前做好準備及下料工作

在鋼結構加工工作正式開始前，相關工作人員應根據施工圖紙做好前期準備工作，根據工程項目的實際情況進行下料與放料，且在制造樣板時應遵循放樣要求，不斷矯正鋼材，優化鋼材下料流程，避免偏差超出規則允許范圍，保證建筑工程的整體質量水平。在鋼板領域中還應做好多領域的預防措施，避免腐蝕，以保證鋼結構施工質量維持在較高水準。

3.2控制焊接節點構造

在設計鋼結構焊接節點時應避免出現變形問題，嚴格控制焊縫數量及大小。焊接鋼結構期間極易出現焊縫數量多且尺寸大等問題，以致頻繁出現焊接變形情況，對此，工作人員應嚴格控制焊縫大小及數量，盡可能選擇恰當的焊縫坡口大小及形狀，以保證鋼結構的承載力，減小截面積。同時，鋼結構焊接時應盡量在物體截面對稱處確定焊接節點位置，保證中性軸焊接點盡量靠近中性軸，避免接近高應力區。

3.3懸掛臂安裝焊接注意

在安裝懸掛臂過程中，施工人員應合理采用焊接措施，正式開始焊接前對焊接點進行調試，做好懸掛臂施行坡度的設計工作，保證實際焊接期間不出現偏差問題，做好后續的施工措施。之后應找準焊接位置，放置第一條懸掛臂，并隨之進行第二條懸掛臂的焊接工作。當懸掛臂均確定準確位置后，則可以進行點焊，找出懸掛臂的最高與最低位置，以保證后續各項工作的合理開展，提高焊接質量水平。在異型鋼連接過程中，施工人員在進行各項操作時應遵循標準規定，磨平棱角突出的地方，促進焊接工作的規范化與科學化，且在完成焊接工作后，施工人員應細致磨平。

3.4改進鋼結構焊接工藝

改善焊接變形問題時，工作人員應充分重視鋼結構焊接工藝的改進。一是確定合理的焊接順序，工作人員應嚴格根據相關規定確定鋼結構的組裝與焊接流程，保證自重壓力的承受情況，以符合構件組裝標準。同時，在焊接鋼結構時應一次性焊接小型構件，之后根據合理順序進行組裝。在焊接較大鋼結構時應先完成小構件的焊接工作，之后再進行組裝與焊接。為了避免部件組裝期間出現變形問題，工作人員在選擇零部件型號時應保證符合相關規定，避免外力強制性拼接過度，盡可能保證焊接接頭熱量的均勻性與溫度的適當性。

4.結束語

當前我國社會經濟獲得了穩定發展，鋼結構施工技術在眾多施工單位得到了快速發展，鋼結構焊接工作得到了各個領域工作人員的充分重視。實際施工期間，施工人員應全面清晰了解焊接工程的形成流程，并有效控制焊接過程中鋼結構的精確程度，針對焊接問題制定合理的預防方案，確定解決措施，從根本上保證鋼結構的施工質量，為此后鋼結構的廣泛應用打下堅實的基礎。

參考文獻：

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