焊接工程技術(shù)措施在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的應用

摘?要：在鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域中，焊接技術(shù)占據(jù)十分重要的作用，焊接水平直接決定著鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量水平，可以顯著增強鋼結(jié)構(gòu)的生命力。對此，在此后的建筑領(lǐng)域中，應廣泛應用焊接工程技術(shù)，以切實提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效果。本文便據(jù)此分析了焊接工程技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的具體應用，以期為此后鋼結(jié)構(gòu)施工提供更多的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);建筑

當前，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，為建筑行業(yè)的快速發(fā)展奠定了經(jīng)濟基礎(chǔ)。在建筑領(lǐng)域中，通過合理地運用焊接技術(shù)，能夠減小工作人員的勞動強度，促進建筑質(zhì)量的提升。鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中應用日益普遍，對于建筑物穩(wěn)定性的提升具有重要意義。因此，工作人員應對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的重要性有足夠認識，促進自身焊接技術(shù)水平的提高，以滿足用戶對鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求。

1建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工特點

1.1復雜性

建筑鋼結(jié)構(gòu)是鋼制材料通過焊接連接、螺栓連接、螺栓鉚釘連接等工藝組成的結(jié)構(gòu)，工藝流程較復雜，涉及諸多專業(yè)的施工作業(yè)。引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)質(zhì)量問題的因素較多，例如，在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，導致焊接出現(xiàn)裂縫的原因有受母材熱影響、焊材選用不當、錯誤操作、焊接預熱不當?shù)龋皂椖抗芾碚邞獓栏褡龊娩摻Y(jié)構(gòu)工程的安全施工與質(zhì)量管理工作。

1.2嚴重性

在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工期間，出現(xiàn)的質(zhì)量問題會造成嚴重事故，影響施工質(zhì)量，嚴重時還會出現(xiàn)人員傷亡事件。例如，在鋼結(jié)構(gòu)工程中，技術(shù)人員制定設計方案時并未考慮吊頂與設備管道的懸掛荷載，違反設計規(guī)范要求加大了屋面荷載，鋼梁撓度過大導致鋼結(jié)構(gòu)坍塌，最終引發(fā)工程事故。

1.3可變性

技術(shù)人員在工程建設初期沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患，隨著時間推移，在外部環(huán)境的影響下，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷發(fā)生持續(xù)性變化，問題愈加嚴重，逐漸降低鋼結(jié)構(gòu)的整體性能。

2鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

2.1高強鋼焊接技術(shù)

在采用高強鋼焊接技術(shù)時應選擇合理焊材，強節(jié)點弱桿件施工時應選擇沖擊韌性、強度均高于木材標準規(guī)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(guī)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(jié)合厚度效應選擇合理強度的焊材，當節(jié)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(jù)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(qū)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(jié)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(jù)不同板厚T型接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達到350HV對應的冷卻溫度確定焊接線能量，并結(jié)合板厚范圍、裂紋敏感指數(shù)、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫度，根據(jù)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(huán)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(zhí)行，提高焊材質(zhì)量水平。焊前防護過程中，施工人員應在焊接作業(yè)區(qū)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(yè)沒有條件搭建防護棚時，施工人員還應在焊接防護區(qū)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(zhì)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(gòu)件焊接區(qū)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(chǔ)上，保證焊接后熱與保溫效果。

2.3厚鋼板焊接技術(shù)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)開始廣泛采用厚鋼板，促進了厚鋼板材焊接技術(shù)的快速發(fā)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(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)加工工作正式開始前，相關(guān)工作人員應根據(jù)施工圖紙做好前期準備工作，根據(jù)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(yōu)化鋼材下料流程，避免偏差超出規(guī)則允許范圍，保證建筑工程的整體質(zhì)量水平。在鋼板領(lǐng)域中還應做好多領(lǐng)域的預防措施，避免腐蝕，以保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量維持在較高水準。

3.2控制焊接節(jié)點構(gòu)造

在設計鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點時應避免出現(xiàn)變形問題，嚴格控制焊縫數(shù)量及大小。焊接鋼結(jié)構(gòu)期間極易出現(xiàn)焊縫數(shù)量多且尺寸大等問題，以致頻繁出現(xiàn)焊接變形情況，對此，工作人員應嚴格控制焊縫大小及數(shù)量，盡可能選擇恰當?shù)暮缚p坡口大小及形狀，以保證鋼結(jié)構(gòu)的承載力，減小截面積。同時，鋼結(jié)構(gòu)焊接時應盡量在物體截面對稱處確定焊接節(jié)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(qū)。除此之外，還應合理選擇節(jié)點形式，避免因應力集中及高溫集中等因素引起變形問題，且在多向交叉位置不得設置節(jié)點。

3.3利用自動焊接技術(shù)能力

自動化的焊接技術(shù)能夠有效提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平和強度指標，并且，這項焊接技術(shù)不僅被工業(yè)發(fā)達國家積極采用，而且被我國建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)行業(yè)領(lǐng)域廣泛應用，這種焊接技術(shù)的有效應用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的大型化和重型化，而且能夠提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的精準度，這種技術(shù)形式不需要技術(shù)人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。

3.4創(chuàng)新建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接

建筑鋼結(jié)構(gòu)在綠色環(huán)保方面具有顯著優(yōu)勢，因而受到了建筑行業(yè)的廣泛應用，焊接技術(shù)是連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)，對于建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展有著重要作用。在此背景下，要想促進建筑鋼結(jié)構(gòu)長遠發(fā)展，必須加強對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)及工藝上的創(chuàng)新，只有不斷創(chuàng)新，才能使我國焊接技術(shù)越來越完善，提高焊接整體水平，從而趕上發(fā)達國家。在科技高速發(fā)展的今天，智能切割成為建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢，智能切割不但能夠減輕工作人員的任務量，而且能確保切割的精準度，避免出現(xiàn)人工誤差。從未來發(fā)展方向來看，智能化焊接及切割方式能夠代替人工焊接和切割，一方面能夠提高焊接質(zhì)量，減少安全事故的發(fā)生，另一方面能夠避免焊接材料發(fā)生浪費，確保材料用到合適位置。因此，相關(guān)人員要加大創(chuàng)新力度，在確保生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)速度，從而提高我國建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)水平，使其在國際上占有一定地位。

4結(jié)語

綜上所述，當前我國社會經(jīng)濟獲得了穩(wěn)定發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在眾多施工單位得到了快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)焊接工作得到了各個領(lǐng)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(jié)構(gòu)的精確程度，從根本上保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，為此后鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應用打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2]李曉亮.芻議焊接工程質(zhì)量分析與質(zhì)量保證研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2018，6（24）：194.

作者簡介：

李大鵬，男，河北省承德市人，研究方向：建筑工程