建筑鋼結構焊接工程的技術要點及質量控制

郭俊義

摘要：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。

關鍵詞：建筑鋼結構；焊接施工；工藝

前言

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。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。

一、現代建筑鋼結構特點及焊接難點

（一）鋼結構特點

隨著建筑結構造型的日趨新穎，鋼結構體型也日益多樣，導致犬跨度復雜空間形狀的鋼結構建筑不斷涌現以及管結構的不斷推廣，鋼結構構件形狀多變，節點構造復雜多樣且鋼板厚度加大；鋼結構材料由低碳鋼發展到高強合金鋼、鑄鋼等新型材料，近年來鋁合金材料也逐步應用到鋼結構網架。

（二）鋼結構焊接難點

（1）減少焊縫截面積

在焊接施工過程中若出現凸出很高的焊縫，其多出的焊縫金屬并不能提高許可強度，反而增加了應力集中系數同時消弱了破口的綜合性能，因此在焊接施工中應采用U型刨邊以便形成U型破口以盡量減少焊縫金屬量。

（2）多角度全方位高空焊接

鋼結構復雜的體型及繁瑣的節點位置和構造決定了現場焊接工作的操作點多、操作面廣、操作量大以及需進行多角度全方位和高空焊接施工的難點；應力大，接頭處易產生質量缺陷。鋼結構施工中的節點復雜、板厚加大等導致焊縫密集甚至出現立體交叉最終導致焊接接頭剛性拘束大的后果，使焊縫不能自由收縮而導致雙向甚至三向產生應力，因此在很大程度上增加了焊接接頭產生裂紋和層狀撕裂的可能性。

（3）錘擊法

錘擊法也是消除收縮力的方法一種，其本質是在焊縫上施加外力的方法將焊縫變薄變長來消除殘余應力，在錘擊過程中應堅持在一定層面溫度中錘擊、在一定頻率下錘擊、在一定力道下錘擊和焊道根部不錘、等材不錘、焊道表面不錘的。三點錘、三點不錘”的原則，合理布置焊縫。對焊縫進行合理布置避免焊縫間距離太近現象，當材料尺寸與零件長度尺寸不同應盡量減少或不做拼接焊縫的措施來減少焊接應力集中和焊接變形。

（4）逆向回焊法

若焊接的總進程為從左到右，則施焊過程中每個焊縫應從右到左，即分段側焊，以免由于在每道焊縫施焊后沿焊縫板內側的熱量導致該處膨脹使兩側板向外分開，而當熱量在板內側向外擴散后板外邊緣膨脹致使其重新合攏。

（5）反變形法

采取在施焊前將需焊接構件刻意偏置的方法來有效利用收縮力，諸如將某些組合在焊接前裝偏，待焊接時其預偏量能夠恰好回到所需位置，或用機械方法產生反向力來將構件進行彎曲或預拱以抵消收縮力。

（6）焊縫平衡

應盡量保證焊縫盡可能對稱，并要靠近中和軸施焊，實現一個收縮力對另一個收縮力相互平衡以有效控制減少變形。

（7）采用反力平衡收縮力

采用夾具產生的約束力或構件裝配為組件時的約束力以及構件在重力作用下產生的拱度等所產生的反力來平衡焊接過程中產生的收縮力。其中夾具法是將同等焊接件背靠背緊夾在一起后用夾具將其夾好，待其焊接完成并冷卻后將夾具松開。

二、建筑鋼結構焊接施工要點

（一）加工準備及下料

加工之前需要按照施工圖進行準備工作，放樣和號料都需要根據施工要求有預備措施，樣板需要根據放樣來制作。鋼材矯正：鋼材下料前需要進行調整工作，偏差不能插過允許的范圍，促進施工的質量更有保障。對于鋼板需要進行多方面的處理工作，防止被腐蝕，確保施工質量。

（二）測量放線

土建標高基準線是預測標高的重要依據，對于標高可能出現的偏差，需要進行仔細檢測，當然對于可能出現的左右偏差也需要提前預防。整理測量結果，給出具體的方案。沿樓板外沿進行具體工作的實施。

（三）懸掛臂安裝焊接

懸掛臂安裝是用焊接的方式進行的，需要對焊接點進行調試，也需要不斷對懸掛臂設計坡度進行規范，做到沒有差錯，然后再進行下一步工作。只有其中一條懸掛臂做到準確之后，才能夠確保第二條懸掛臂的工作，位置準確之后才能夠進行點焊工作。通過以上工作作為基礎將懸掛臂的最高、最底標高線確定下來，確保工作的順利，促進下一步工作的開展。型鋼需接長需要按照操作規范進行落實。在進行接頭工作的時候，型鋼與鋼板預埋需要規范進行，將楞角的地方去除掉。規范進行焊接工作，并在焊接工作完成之后進行磨平工作。

（四）校準檢驗

懸掛臂安裝工作完成之后，需要對安裝質量進行多方面檢查。懸掛臂安裝質量需要仔細檢查在垂直方面的方向；對于側面的下垂程度的需要準確把握；保證施工完成之后的懸掛臂坡，促進整體的穩定。

（五）防銹噴漆處理

對于廢棄物品需要進行清理，對于易銹的表面需要進行涂漆的處理工作。涂料及漆膜厚度需要嚴格根據安裝的要求和設計的方案來落實。以肢型鋼里面也需要進行涂漆處理，避免工作中出現遺漏。

（六）調整檢驗

點式玻璃需要全面檢測，將玻璃的各個側面都進行加工處理，保障操作的準確性。

（七）上下打膠

對玻璃上的水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等物質一定要進行綜合清理。進行全面的清晰，保證干燥性。在打膠的時候要保障粘合性，防止出現三面粘膠的情況。在施工的時候要保證玻璃的干凈，進行一些施工前的處理工作。在進行打膠工作的時候需要將多余的膠去掉，保證工作順暢，保證膠的干凈，放在在干燥之氣出現污塵。

三、結束語

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：

[1]李芳.建筑鋼結構焊接檢驗應注意的問題[J].科協論壇，2018（01）：34-35.