建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術應用探究

代程

摘 要：隨著建筑行業的快速發展，建筑結構形式不斷增多，呈現出多樣化發展趨勢，極大地滿足了當代人們的建筑需求。其中鋼結構的應用最為廣泛，所起到的作用也非常突出，不僅能夠增強建筑結構的整體性能，同時還具有很好的環保效果。鋼結構安裝焊接施工技術的應用也存在著一些不足，需要持續加強研究力度，才能更好地展現出鋼結構的應用優勢。基于此，本研究將圍繞這一方向展開深入研究與分析，希望能為鋼結構安裝焊接施工技術的發展提供幫助。

關鍵詞：建筑工程;鋼結構安裝;焊接施工技術

中圖分類號：TU758 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）5-0077-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.017

Probe into the Application of Steel Structure Installation and Welding Construction Technology in Building Engineering Substitute Journey

DAI Cheng

（China Railway 22nd Bureau Group No. 2 Engineering Co.， Ltd.， Beijing 100041，China）

Absrtact： With the rapid development of the construction industry， the building structure forms are increasing， showing a diversified development trend， greatly meeting the building needs of contemporary people. Among them， steel structure is the most widely used and plays a very prominent role， not only to enhance the overall performance of the building structure， but also has a good environmental protection effect. However， the application of installation and welding technology of steel structure is facing some shortages， so it is necessary to strengthen the research on it continuously in order to show the advantages of steel structure. Based on this， this study will carry out in-depth research and analysis around this direction， hoping to provide help for the development of steel structure installation and welding construction technology.

Keywords： architecture and civil engineering ;steel installation ; welding construction technology

0 引言

城市發展與建筑工程是相互影響的，推動城市發展，尤其應注重建筑工程可持續發展理念。目前，鋼結構安裝焊接施工技術在工程項目中的運用還不夠充分，在可持續發展背景下，加強對該施工技術的相關研究十分必要。

1 鋼結構的相關概述

1.1 定義分析

所謂鋼結構，簡單來說就是建筑結構中常見的一種用鋼制原料制作而成的結構，相對普通建筑結構材料來說，鋼結構有著獨特的應用優勢，因此在當前建筑工程中的應用較為廣泛。鋼結構的建筑與以往的建筑形式也有非常大的區別，通常其構架都是由各種鋼結構組合而成，比如型鋼、鋼梁以及鋼柱等。在當前時代背景下，越來越多的建筑企業都將鋼結構作為主要的施工材料，無論是廠房建設、橋梁制造，還是房屋建造，都能夠看到鋼結構的身影。在具體的施工過程中，鋼結構的形成需要經歷多個工序，如先對鋼制原料進行除銹防銹工藝，之后再根據工程實際訴求對鋼結構進行安裝和焊接，確保其能夠具備一定的抗壓性和抗震性。

1.2 特征分析

通過相關調查可以發現，鋼結構主要有以下3個方面的特征。

1.2.1 強度高、重量輕。相對于以往建筑中常用的木材、混凝土來說，利用鋼制原料制成的鋼結構，不僅有更高的強度，而且其本身沒有添加多余的材料，因此重量也比較輕，方便運輸，在一些跨度大的建筑中能夠發揮巨大作用。

1.2.2 塑性和韌性非常好。當前建筑工程中之所以鋼結構能夠被廣泛應用，主要原因就在于其有著較好的可塑造性和韌性，因此更能夠保護建筑物不被破壞，有利于增強建筑的整體抗震性與抗壓性。

1.2.3 密封性好且耐熱性強。焊接技術與鋼結構有效結合，兩者搭配能夠保證鋼結構完全密封，并且具有良好的耐熱性。

1.3 性能分析

當前，鋼結構的運用深受建筑行業的青睞，其在建筑工程中發揮的作用十分突出[1]。具體來說，要提高鋼結構建筑的保溫及節能性能，只需要相關工作人員在墻柱間添加保溫隔熱材料即可，為進一步減少溫度的流失，還可以在外墻涂抹保溫材料，在大大提升保溫效果的同時，也能起到一定的節能作用。此外，要提高鋼結構建筑的防火性能，則可以在墻壁和樓頂貼上防火石膏板，有效改善輕型鋼耐火等級不高的問題。除此之外，想要減少鋼結構建筑內部的噪聲污染，則可以在墻體中嵌入玻璃棉以達到減少噪聲的目的。

2 鋼結構焊接工藝的主要技術

2.1 低溫焊接技術

就現階段實際情況而言，低溫焊接技術的使用最為廣泛，其主要是指在低溫狀態下進行的一項焊接技術[2]。通常情況下來看，這項技術對施工人員的要求比較高，不僅要具備一定的專業技術能力，同時還要細致穩重，才能更好地保障低溫焊接技術質量，避免對工程造成其他不利影響。另外，該焊接技術對環境要求也比較大，需要對操作環境進行封閉處理，以防止溫度過高導致焊接質量下降，而要創建封閉環境，通常會采用物理封閉和氣體封閉兩種方式，前者是通過在周圍設立防護層來隔離焊接區，后者是借助氣瓶對溫度進行控制，兩種溫度控制措施均可以保證低溫焊接工作的順利進行。

2.2 高強度焊接技術

與低溫焊接技術有所不同，高強度焊接技術屬于中高端施工技術，雖然應用范圍沒有低溫焊接技術廣泛，但也是目前我國鋼結構焊接工藝常見的施工技術。其最為突出的特征在于“強”，主要體現在兩個方面：其一，對焊接材料的強度要求十分高，只有確保材料強度符合施工需求，才能使鋼結構之間的融合度達到最高，從而更好地提升焊接質量;其二，對焊接接頭各方面要求強度也非常高，如果接頭部分的強度不夠，就會導致焊接出現裂縫，進而影響施工質量，因此必須要嚴格篩選焊接接頭的各項性能強度，才能保障建筑工程的整體安全性與穩定性。

3 焊接質量存在的問題以及預防措施

3.1 咬邊問題

在建筑工程中進行焊接施工時，作業人員對金屬構件進行熔化處理的過程中，如果處理不到位，極有可能會出現沿焊趾的情況，進而產生咬邊問題，這將大大影響整個工程項目的建設質量。咬邊問題通常是發生在焊縫邊緣的位置，結合工程實際情況可以是連續的，也可以是中斷的。要想有效解決這一問題，通常需要對各類設備進行全面把控，掌握各自的優勢與特征，之后再結合工程實際情況來選擇合適的設備進行焊接，這樣才能夠有效提高建筑物的整體質量，并保證項目的順利開展。除此之外，還需要對焊接速度及使用電流進行合理管控，確保焊接工作整體質量符合相關要求，同時還要對焊接方法及焊接角度進行綜合考量，一般情況下，焊條和焊接前進方向的角度應當盡可能地保持在65°～75°之間，如果是與焊接左右的夾角，則應當為45°。

3.2 氣孔問題

在焊接構件過程中，由于焊接設備在使用的過程中會導致附近溫度急劇升高，因此有可能出現氣泡現象，需要及時進行處理，如果在冷卻過程中未能將氣泡排出，就會導致鋼結構焊接出現氣孔現象，嚴重影響焊接質量。為了解決這一問題，需要注意兩個方面：其一，需要提高焊接人員的操作水平，確保他們能夠應對焊接過程中的各種突發問題，從根源上減少氣孔問題的產生概率;其二，需要確保氣體的持續輸送，并將焊接部位的水分和污垢等去除，以防止外部因素造成的氣孔問題，保證鋼結構焊接工作的有序進行。

3.3 夾渣問題

夾渣主要是指熔渣，當焊接工作結束后難免會產生這種雜質，主要存在于焊縫部位（如圖1所示），其通常具有非常多的表現形式，如果焊接結束后不及時對這些夾渣進行處理，也會影響建筑結構的整體性能，導致工程項目的質量受到影響。為了解決這一問題，則需要施工人員在焊接工作結束后就必須立即對這些熔渣進行處理，在清除夾渣過程中，可以通過對焊接方式的合理選擇來盡可能地控制焊接坡的角度，并確保使用合格的焊接設備和焊條，以此來減少夾渣的產生。

3.4 局部變形問題

通過對鋼結構焊接施工的進一步研究可以發現，局部變形也是十分常見的問題，造成這一問題的主要原因包括：施工人員在運用焊接技術的過程中出現失誤，或是進行焊接操作之前對鋼結構框架結構設計不合理，母材、焊接材料的質量不達標[3]。這些因素都會導致焊接出現局部變形的情況。而要解決這一問題，就必須要對其產生原因進行分析，并以此為依據來進行有效預防。具體來說：首先需要對施工人員技術能力準確評估，安排專業能力強的人員進行焊接施工，以保證焊接工藝的可靠性與安全性;其次需要保證結構框架設計工作的有效開展，要求設計人員采取科學、嚴謹的態度進行結構設計，以提高該環節的合理性;最后需要對母材、焊接材料進行嚴格審查，一旦發現材料質量不達標，必須立即停止使用，并對相關人員進行懲處。

4 建筑工程鋼結構安裝焊接施工技術

4.1 做好焊接施工各項準備工作

任何工程項目在進行之前，都要注重準備工作的開展，以便為后續整個工程項目的運行奠定基礎，確保工程項目高效完工。在焊接施工過程中也需要做好完善的準備工作，一是進行焊接工藝的評定，并檢查焊機設備是否正常運轉、管焊條孔是否堵塞等，以確保焊接整體質量;二是需要做好焊前準備工作，包括在引弧結晶器內倒入引弧劑，將焊劑從上孔倒入并輕輕敲打，確保其分布均勻，提前設置好引弧電流等工作。除此之外，還需要注意焊接時的電流控制工作，應當在此之前就對相關的數據加以明確，比如焊接電流應以10%～15%為標準，并控制好板的厚度，確保其在標準厚度6 mm以下。

4.2 做好鋼結構的安裝準備工作

在進行鋼結構安裝的過程中，其準備工作也非常重要，主要包括以下4個方面。

4.2.1 鋼構件的準備。對鋼柱和鋼梁進行合理堆放，避免現場二次倒運困難，堆垛高度應控制在2 m左右，在構件堆放之前應當將枕木墊平，防止構件受到損傷，在鋼結構安裝前須對這些構件的數量、品種、質量等進行全方位的檢查。

4.2.2 高強度螺栓的準備。結合圖紙要求來合理配置螺栓，并對其出廠合格證、檢驗報告等資料進行審核，并對高強度螺栓的各項參數信息進行復驗，確保其質量符合設計要求。

4.2.3 焊接材料及機具的準備。詳細檢驗焊接材料的品種、規格及性能，尤其是對重要鋼結構采用的焊接材料，更應當加強重視。對于機具的選擇應當結合工程實際情況，如輕型單層鋼結構安裝工程可以配置汽車式起重機，重型鋼結構則應當配置履帶式起重機。

4.2.4 測量準備，主要是對鋼柱的檢查，包括柱間距是否符合標準、鋼柱垂直度是否符合標準等，在進行鋼柱測量的過程中，應當嚴格遵循相關的程序圖進行（如圖2所示），以保證鋼結構安裝工作的順利開展。

4.3 焊接施工順序以及施工工藝

要保證鋼結構安裝焊接施工技術發揮更大的優勢，還需要嚴格遵循相關的焊接施工順序以及施工工藝，這樣才能提高安裝焊接施工的效率，并保證整個工程項目的順利完工[5]。為此，在具體的實施過程中，應當結合建筑項目特點及結構形式來科學制定施工流程，并充分考慮構件焊接的對稱性。在進行鋼結構的焊接工作過程中，想要滿足施工相關要求，還應當嚴格按照從上到下的順序進行焊接，主要包括上層梁、下層梁、托架、中層梁等，也可以按柱與柱之間的位置進行焊接。

4.4 注重節點形式與焊縫的檢測

在建筑工程項目中，為確保鋼結構的穩定性以及焊接質量，還必須在焊接結束后進行焊接質量檢測，而檢測的方式主要是觀察焊縫等級[4]。具體來說，應當從以下兩點出發：其一，節點形式和焊縫檢測是最為重要的內容，須在焊接作業完成之后立即進行，主要檢測鋼結構不同部位之間的連接情況，并根據實際檢測結果出具相關報告，以確保鋼結構整體焊接質量符合工程要求，通常焊縫焊腳的重量在0.25 t左右，特殊情況時可以達到0.5 t，整體允許偏差值為0～4 mm;其二，還應當注重對焊接的全過程質量檢查工作，規范焊接人員的操作行為，并對焊接材料的質量情況及應用情況進行詳細的整理與記錄，防止焊接過程中出現問題。

4.5 加強鋼結構焊接以增強應力

鋼結構連接也是焊接工作中非常重要的一項內容，螺栓連接、鉚接、焊接是其主要形式，為了確保鋼結構整體應力滿足施工要求，須對鋼結構的連接提出如下建議：其一，重點區分鋼結構的應用位置，常見的包括建筑的梁和柱、焊接球節點等，在不同部位鋼結構的焊接過程中，相關工作人員應重點區分梁和柱等節點的形式，并按照不同的結構選擇不同的連接方式;其二，做好連接測試工作，為了更好地提升鋼結構連接質量，必須要借助試驗來明確焊接所需的相關材料，以防止出現材料與施工需求不相符的情況，切實提高鋼結構的穩定性。

5 結語

總而言之，在社會不斷發展的背景下，鋼結構安裝焊接施工技術是建筑行業未來發展的必然趨勢，想要充分發揮其技術優勢，更好地為建筑工程奠定基礎，就必須對其進行深入的研究。相關工作人員不僅要對鋼結構安裝焊接施工技術給予足夠重視，還要不斷學習先進的理論與技能，完善自身的專業水平，以保證鋼結構安裝焊接工作的高效完成，更好地提升建筑工程整體結構的穩定性與可靠性，提高建筑物的質量，更好地滿足當代社會群眾的需求。

參考文獻：

[1] 何繼祖.建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術的應用[J].磚瓦，2020（9）：153-154.

[2] 杜月勝.建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術應用[J].建材與裝飾，2019（34）：28-29.

[3] 王俊杰.淺談建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術應用[J].中國標準化，2019（22）：9-10.

[4] 于孟佳.建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術的應用[J].建材與裝飾，2019（32）：28-29.

[5] 閆業濤.建筑工程技術中鋼結構安裝技術探究[J].中國標準化，2019（4）：34-35.