淺析建筑鋼結構焊接施工工藝

摘 要：隨著新技術、新材料、新設備、新工藝的不時涌現，國建筑鋼結構建設中發揮更加重要的作用。據統計，約50%以上的鋼材在投進使用前需要經過焊接加工處置。因此，焊接水平的進步是實現鋼結構技術快速發展和確保建筑鋼結構施工質量的關鍵所在。本文就建筑鋼結構焊接施工工藝進行探討。

關鍵詞：建筑鋼結構焊接施工工藝

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0050-02

建筑鋼結構具有自重輕、建設周期短、適應性強、外形豐富、維護方便等優點，其應用范圍廣泛。焊接技術是鋼結構工程建設中非常重要的技術，焊接技術的好壞不僅僅決定著鋼結構工程的質量，從跟高的角度來看，是焊接技術賦予了鋼結構以生命。目前我國的建筑鋼材存在很大不足，在品種、規格和質量水平上和發達國家還有較大差距。在高層鋼框架結構施工領域，技術水平高、管理能力強的建筑企業很少，鋼結構施工成套技術尚處于完善階段。為此，有必要加強對鋼結構的施工工藝及其焊接變形方面的探討，這也是本論文的研究出發點。

1 建筑鋼結構焊接施工要點

1.1 加工準備及下料

按照施工圖放樣，放樣和號料時要預留焊接收縮量和加工余量，根據放樣作樣板。鋼材矯正：鋼材下料前必須先進行矯正，矯正后的偏差值不應超過規范規定的允許偏差值，以保證下料的質量。熱加工的型鋼先熱加工，待冷卻后再號孔。鋼板預埋件及其他零件切割鉆孔及噴防腐漆處理。

1.2 測量放線

根據土建標高基準線測預埋件標高中心線，檢查預埋件標高偏差、左右偏差。整理結果，確定預埋件分隔的調整處理方案。沿樓板外沿彈出墨線定出預埋件頂標高線。

1.3 懸掛臂安裝焊接

懸掛臂安裝采用焊接，需檢查焊接節點，調節懸掛臂設計坡度，準確無誤方能進行焊接。靠邊一條懸掛臂準確無誤后，安裝另一邊一條懸掛臂，就位準確后點焊。然后以此兩條懸掛臂為基準拉出懸掛臂的最高、最底標高線，一一焊接剩余懸掛臂。并焊接無縫鋼管。型鋼需接長時，先焊接頭并矯直。采用型鋼接頭時，為使接頭型鋼與鋼板預埋件緊貼，應按設計要求鏟去楞角。對接焊縫應在焊縫的兩端焊上引弧板，其材質和波口型式與焊件相同，焊后氣割切除并磨平。

1.4 校準檢驗

懸掛臂安裝后首先檢查現場連接部位的質量。懸掛臂安裝質量主要檢查懸掛臂豎向面的不垂直度；受壓對懸掛臂豎向面的側面下垂；懸掛臂坡度。保證懸掛臂符合設計受力狀態及整體穩定要求。

1.5 防銹噴漆處理

應清除熔渣及飛濺物，不銹鋼件表面噴白漆多遍防銹噴漆處理。涂料及漆膜厚度應符合設計要求或施工規范的規定。以肢型鋼內側的油漆不得漏涂。

1.6 調整檢驗

點式玻璃進行整體調整檢驗，調整標準橫平、豎直、面平。偏差不得超過規定偏差。

1.7 上下打膠

充分清潔玻璃間縫隙，不應有水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等。充分清潔粘結面，加以干燥。為調整縫的深度，避免三邊粘膠。在縫兩側貼保護膠紙保護玻璃不被污染。上下同時打密封膠，注膠后將膠縫表面抹平，去掉多余的膠。注膠完畢，將保護紙撕掉，必要時用溶劑擦拭玻璃。膠在未完全硬化前，不要沾染灰塵和劃傷。

2 鋼結構焊接變形的預防方法

焊接鋼結構產生的變形超過技術設計允許變形范圍，應設法進行矯正，使其達到符合產品質量要求。實踐證明，多數變形的構件矯正的方法都是設法造成新的變形來達到抵消已經發生的變形。在生產過程中普遍應用的矯正方法，主要有機械矯正、火焰矯正和綜合矯正。但火焰矯正是一門較難操作的工作，方法掌握、溫度控制不當還會造成構件新的更大變形。因此，火焰矯正要有豐富的實踐經驗。鋼結構對鋼結構焊接變形的種類、矯正方法作一個粗略的分析。鋼結構焊接變形的種類與火焰矯正：鋼結構的主要構件是焊接H型鋼柱、梁、撐。焊接變形最低預熱溫度確定方法。

（1）裂紋試驗控制。根據斜Y坡口試樣抗裂試驗確定最低預熱溫度。

（2）硬度控制。根據一定碳當量的鋼材，其不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到350 HV對應的冷卻速度（540 ℃時），查表確定焊接線能量。

（3）根據裂紋敏感指數、板厚范圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫。

（4）根據接頭熱輸入、冷卻時間和鋼材的特定曲線圖確定最低預熱溫度。建筑鋼結構焊接施工工藝。

2.1 焊材選配原則

（1）強匹配。強節點弱桿件：焊接資料熔敷金屬的強度、塑性、沖擊韌性高于母材標準規定的最低值。焊接接頭（焊縫及熱影響區）各項性能全面要求達到母材標準規定的最低值。（2）兼顧焊縫塑性。厚板焊接時按厚度效應后的強度選配焊材，節點拘束度大時可在1/4板厚以下配用低強焊材。（3）滿足沖擊韌性要求。必需重點選擇焊材的韌性，使焊縫及熱影響區韌性達到鋼材的規范要求。

2.2 電渣焊焊接時的注意要點

電渣焊是一種自動焊，主要用于高強度結構鋼在豎直位置上的對接焊接。在進行操作時首先根據計算公式選擇計算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，需要選擇焊接的電流和電壓，起弧階段的電壓會高一點，在焊透的前提下，使用電壓要盡可能低一點，注意在焊接過程隨時要調整電壓，其次應適當掌握好焊接的速度，造渣過程中最好選擇200 m/h，送絲速度在最好保持在200～300 m/h的范圍內，最后就是要適當調整焊接工藝參數，隨時檢查焊件的熾熱狀態，當翼緣板較薄時，要在焊接部位安裝水冷裝置。

2.3 最低預熱溫度確定方法

（1）裂紋試驗控制。根據斜Y坡口試樣抗裂試驗確定最低預熱溫度。（2）硬度控制。根據一定碳當量的鋼材，其不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到350HV對應的冷卻速度（540 ℃時）查表確定焊接線能量。（3）根據裂紋敏感指數、板厚范圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫。（4）根據接頭熱輸入、冷卻時間和鋼材的特定曲線圖確定最低預熱溫度。

2.4 自動埋弧焊焊接時的注意要點

自動埋弧焊由于熔深大、焊接速度快、焊縫質量穩定、熱影響區域小和焊接變形小等優點，已被廣泛應用于厚度板的貼角焊縫和直長對接的焊接施工中。在施工中使用自動埋弧焊時需注意的是：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結構高層建筑設計與施工規程》進行選擇，其次對于那些無法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊來焊接，對于較厚的鋼板可采用多層焊的工藝，在T形接頭和塔接接頭的焊接中，可以采用船型焊接和斜角焊接的方法。最好是焊絲的數目的選擇，當選擇雙絲焊時，一次焊接就可得到大量的熔敷金屬，可有效提高焊接速度，同時焊接變形也比較小。

2.5 鋼結構焊接變形的控制措施

焊接變形是指在焊接鋼結構的過程中，由于施焊電弧的高溫引起的構件的變形，以及焊接完成后存在的殘余變形現象。在這兩類變形中，影響焊接質量的主要方面是焊接殘余變形，它也是破壞性最強的變形類型。根據它對建筑結構不同層次的影響分為局部變形和整體變形。根據變形的不同特點則可分為：角變形、收縮變形、彎曲變形、扭曲變形、錯邊變形和波浪變形。在這些變形類型中，波浪變形和角變形屬于局部變形，其他種類的變形則屬于整體變形，整體變形是高層建筑中鋼結構發生較多的變形類型。因此，在施工時要制定合理的控制和預防變形的控制措施。

3 結語

隨著我國經濟、社會的不斷發展，鋼結構將會被越來越多的建筑企業所應用，尤其是在建筑行業迅猛發展的今天，鋼結構的前景必將無限光明。與此同時，鋼結構的焊接施工質量問題也必將會得到更多人的關注，施工人員在建筑業的發展中要把握住先機，應切實有效的掌握先進的焊接工藝方法，把握世界前沿的焊接施工技術，在焊接施工中要嚴格控制鋼結構的精度，防患于未然，密切關注，監督過程要從全局著眼，對施工工序嚴格把關，緊抓細節，達到前期預控、中期監督、收工階段達標的責任和義務。

參考文獻

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