建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術

王云玲

（山西六建集團有限公司，山西 太原 030006）

隨著我國城市化建設發展速度不斷加快，建筑工程施工規模也在不斷擴張，同時在建筑結構構成形式上也越來越多樣化，是整個城市建設發展的重要基礎保障。由于我國建筑產業的不斷向前發展，在建筑結構構成形式上越來越多樣化，傳統形勢下建筑工程主要是以現澆混凝土結構為主，但是隨著人們日常生活和生產工作要求的不同，鋼結構建筑工程受到了人們廣泛關注和使用，鋼結構相比于傳統的混凝土結構，有著自身獨有的使用優勢，主要體現在鋼結構工程施工效率更快、經濟成本投入量更低，同時整個建筑體的結構穩定性也可以得到保證，可以實現良好的施工經濟效益，同時可以滿足人們一些特定的使用空間要求。在建筑工程鋼結構施工過程中，鋼材料的安裝焊接施工是其中非常重要的施工技術環節，直接關系到整個鋼結構建筑的質量和后續使用的安全性。因此，工程施工單位需要對建筑工程鋼結構焊接施工技術，以及相關施工工藝流程進行全面了解，不斷提高鋼結構的焊接施工質量，保證人們的生活和生產工作安全。

1 鋼結構建筑分析

1.1 鋼結構的概念

鋼結構具體而言，主要指的是使用一些特制高強度的鋼材料作為建筑的主體結構，是我國建筑工程施工當中比較常見的類型之一，鋼結構建筑相比于傳統的建筑結構構成形式存在比較明顯的不同，在對一些規定型號的鋼板和鋼材料加工完成之后，需要對不同鋼構件進行焊接和加固處理，組成整個建筑主體結構。現階段，隨著我國建筑產業的不斷向前發展，在各大房屋建筑工程施工、工業廠房橋梁工程施工當中，對于鋼結構的使用非常普遍，在實際施工過程中要求工程施工單位，必須要不斷提高施工人員的專業技能，特別是對鋼結構安裝焊接施工技術需要進行全面提升，要有效保證鋼結構的安裝焊接施工質量，并且配合使用鉚釘等各種材料，對整個鋼構件進行充分加固，以此來提高整個建筑鋼結構的抗形變能力以及抗震效果。

1.2 鋼結構建筑特征分析

相比于傳統的建筑工程施工材料，比如混凝土和木材等，鋼材料在建筑工程施工當中的應用優勢表現非常明顯，主要體現在鋼材料的強度相對較大、質地較輕，并且材料的運輸工作更加方便快捷。不但如此，因為鋼結構在施工過程中具有更高的跨度和施工高度，因此在一些大跨度的工業廠房等建筑工程施工當中應用非常普遍。鋼材料具有的塑性和韌性效果非常明顯，在針對建筑體實施鋼構件搭建工作之后，可以全面提高整個建筑主體結構的抗壓能力以及抗震效果，同時鋼材料還具有良好的密封效果。現階段，在我國各大鋼結構建筑工程施工當中所使用的焊接技術方法，已經可以實現完全密封鋼結構，可以防止出現水體滲漏等情況。鋼材料具有較高的生產效率，各種鋼構件生產成品的精度相對較高，并且可以迅速對其進行拼裝，可以最大程度上縮短工程施工周期，同時鋼結構還具有一些特殊的使用性質，主要包含外鋼部分具有良好的耐熱性效果，同時鋼材料的耐腐蝕性相對較差。鋼材料屬于一種可回收再利用的材料，因此在鋼結構建筑工程施工當中，可以有效控制大量建筑垃圾的產生，如圖1所示。

圖1 鋼結構建筑

1.3 鋼結構建筑的性能分析

通過鋼結構作為建筑的主體結構，可以實現良好的建筑保溫以及節能化作用，相關施工人員通過將保溫隔熱材料直接加入到墻柱內部，并且將保溫材料直接涂抹在外墻部分，以此可以保證整個墻體的傳熱效率降低，實現良好的室內保溫效果。一些輕型的鋼材料耐火等級相對較低，相關施工人員通過使用防火石膏板，將其直接粘貼在鋼結構的墻壁或者是樓頂位置，同時建筑墻體當中需要使用隔熱材料，可以有效起到良好的隔熱和防護作用。為了實現將建筑體內部的噪音污染問題進行有效控制，工程施工單位在鋼結構施工當中，可以使用一些玻璃棉材料填充在墻體內部，可以保證聲音的傳播程度得到有效控制，進而提高整個建筑體的隔音效果。

2 建筑工程鋼結構安裝焊接施工技術要點

2.1 焊接施工前的準備工作

在建筑鋼結構安裝焊接施工正式開始之前，需要有效做好前期的各項準備工作，具體內容包含以下幾個方面：第一，由于鋼結構焊接在操作上難度相對較大，因此鋼柱安裝和焊接工作過程中，需要先為施工人員搭設相應的工作平臺，保證焊接工作人員可以在工作平臺內部自由活動，保證施工人員的安全性。第二，在正式開始焊接安裝施工前，需要對所使用的各種焊接設備材料進行準備，同時需要對材料和設備質量進行嚴格控制，結合不同的材料焊接位置以及工作量大小不同，有效做好設備和材料的準備工作，如果焊接工作任務量相對較大，則可以通過采取二保焊處理工作方法來進行施工，同時需要對焊接安裝施工中的相關輔助設備進行配備。第三，在工程施工準備工作過程中，不能忽略社會人員的安排工作。在鋼結構建筑工程施工當中，每一個施工環節的施工要求需要保證符合建筑施工標準，對一些工作能力較強、工作認真負責的人員進行選拔，同時鋼結構焊接人員要求身體素質和焊接專業能力更好，為后續的鋼結構焊接和安裝施工打下良好的基礎。

2.2 鋼結構焊接工作材料選擇

選擇合適的焊接工作材料，是保證鋼結構焊接工作質量的重要基礎，因此在具體的焊接工作當中，相關焊接工作人員需要遵循以下幾個方面共同原則。

第一，在焊接材料的選擇上，鋼材料必須要具有更高的強度、韌性以及疲勞性，并且要保證鋼結構的焊接性能優良，以此才可以充分保證鋼結構的焊接工作效果，同時提高后續鋼結構的整體穩定性。在焊接材料的選擇工作中，必須要考慮到材料的強度大小、韌性大小以及成分構成等相關因素，所選用的焊接材料和被焊接材料的母材，需要具有相似的焊接性質，防止出現焊接材料和焊接鋼材之間存在不相容的情況，造成整個焊接工作質量不符合標準。在焊接厚度較大的鋼板過程中，由于焊接工作材料的冷卻速率較快，在焊接工作中經常會出現焊接應力過大問題，會直接造成焊接材料表面產生不同程度的裂紋，為了有效防止這一問題的產生，在正式焊接工作之前需要做好相應的預熱處理工作，同時在焊接工作完成之后需要進行常溫冷卻處理，有效改善焊接頭的結構構成，并且提高焊接縫的整體工作性能，有效提高HAZ的整體工作效果。

第二，在針對鋼結構形狀比較復雜，或者鋼體厚度較大的材料進行焊接過程中，必須要選擇抗開裂能力更強的低輕型焊條材料。由于焊接金屬在冷卻工作中會形成較大的收縮性的問題，進而造成了焊接材料產生了不同程度的裂縫。因此，為了有效解決裂縫問題，對鋼結構所產生的質量影響，必須要保證焊接縫所產生的收縮應力達到一種平衡性狀態，同時在焊接工作中需要在對應的焊接工作位置，保證所產生的不同方向應力可以相互抵消，以此來保證鋼結構的整體焊接穩定性。

第三，在針對一些低合金鋼材料進行焊接工作中，如果低合金鋼鐵材料的強度大小不同，則需要依照實際的焊接工作狀況，對焊接材料的性質進行有效的選擇和控制，有效提高低合金鋼焊接工作程度，以此來保證整個鋼結構工程的焊接工作安全性。

2.3 鋼結構節點和焊接縫的檢測分析

在前期的各項準備工作結束之后，則可以進行后續的鋼結構正式焊接作業，在實際焊接工作當中需要根據鋼結構的施工設計工作要求，以及具體的安裝施工內容，對鋼結構的焊接方法進行合理選擇，在焊接工作當中主要的工作目標，是對焊接結構當中的各個構件進行充分連接。比如，鋼柱之間的焊接鋼梁和鋼柱之間的焊接，以及其他附屬鋼構件節點位置焊接處理等，在實際焊接安裝施工當中，不但要求焊接鋼結構的一些關鍵性位置，同時還需要有效借助使用一些高強度的螺栓，對鋼梁和鋼板等進行加固處理。由于鋼材料都具有一定的厚度，因此在正式開始焊接工作之前，需要采用全熔透焊的焊接工作方法，有效保證鋼材料焊接完成之后的穩定性。不但如此，相關施工技術人員需要全面檢查焊接縫位置的質量情況，通過實驗檢測避免出現缺焊漏焊等問題，在進行實驗檢測分析工作過程中，如果發現其中存在一些缺陷和異常情況必須要及時進行修復，避免對后續整個鋼結構的穩定性造成不良影響。針對焊接縫位置的檢查工作，通常情況下會使用超聲波探傷設備來進行操作，準確查明探傷的具體位置以及焊接工作過程中的一些缺陷問題，保證焊接縫和鋼結構之間的對接符合施工要求和標準，如圖2所示。

圖2 結構節點和焊接縫的檢測

2.4 鋼結構焊接施工順序和施工工藝分析

在鋼結構安裝施工過程中，對于焊接施工作業必須要遵守特定的操作流程和施工順序，需要有效結合建筑工程施工過程中的不同形式以及不同的施工特征，對整個工程施工流程進行合理編排。不但如此，在進行焊接施工作業過程中，需要對鋼構件焊接的對稱效果進行有效控制，結合這一施工目標有效保證鋼構件的焊接工作質量。對于鋼結構的焊接工作內容，需要對整個焊接工作順序進行嚴格控制，并且需要配合使用高強度螺栓，對各種鋼構件進行充分加固。在完成焊接處理工作之后，需要將加固的高強度螺栓進行充分擰緊，以此來滿足鋼結構的整體穩定性要求。在鋼結構焊接工作過程中，整個焊接工作順序需要遵循由上到下，需要先進行建筑結構的上層梁位置，依次對柱腳板、下層梁托架以及中層梁等位置進行焊接處理，最后需要檢測焊接工的質量。在實際焊接工作過程中，可以先對鋼柱之間的連接位置進行檢查，然后通過上下中等三個不同的位置對其實施焊接處理，在焊接工作過程中，可以使用同時焊接的方法，提高焊接工作效率，但是對于同一個鋼梁當中兩端實施焊接不能同步進行。在焊接橫梁鋼構件過程中，通常使用的是由下邊緣到上邊緣的焊接順序方法依次逆時針進行，梁體位置焊接處理、焊接工作形式和焊接順序多樣化，需要結合不同的焊接工作部位，提出針對性的焊接處理工作要求，有效保證整個鋼構件的施工工藝的科學性與合理性。

3 鋼結構現場焊接質量控制工作策略

3.1 加強焊接工作人員的專項技能培訓工作

在鋼結構現場焊接工作過程中，材料焊接工作質量和相關操作人員的專業技能水平，直接影響到整個鋼材料的焊接效果和穩定性，因為每個工程項目施工原材料和材料的結構構成特性各有不同。在正式開始施工之前，即使是持有有效的焊工證件的工作人員，也必須要事先展開具有針對性的專業焊接技能培訓工作，保證工作人員可以充分了解作業現場的環境條件以及焊接材料的特性。

3.2 原材料質量控制

鋼結構構件的原材料質量，直接關系到后續的焊接質量和成型效果，同時也是保證鋼結構厚鋼板現場焊接效果的重要基礎，因為厚板現場焊接工作當中，普遍存在應力偏大的特點，在現場焊接工作之前，工程施工單位需要對焊縫坡口位置兩側區域100mm范圍之內展開超聲波探傷處理工作，有效保證焊接縫的整體處理質量和效果，如圖3所示。

圖3 焊接縫處理

3.3 提高焊接施工作業的環境質量

由于項目工程施工現場的厚板焊接填充量相對較大，通常情況下需要對焊接縫的數量進行有效控制，盡可能保證一條焊接縫完成整個焊接工作，防止中途產生焊接中斷問題。因此，在現場焊接工作當中，需要設立起專用的焊接工作平臺，同時需要搭設其專用的防護棚，要求在工程施工現場的焊接位置，使用特制型號的鋼架結構和腳手架結構展開鋼管搭設施工，同時平臺的底部位置需要鋪設跳板。在焊接工作過程中需要在周圍踢腳板位置進行清理工作，防止一些小部件物體的脫落。在焊接平臺的周圍和頂部區域，需要通過使用防火材料來搭設防護棚，并且需要保證防護棚的頂部不透風，周圍不存在漏水情況，可以承受外部較大的荷載作用力。

3.4 對焊接順序進行有效控制

在建筑工程鋼結構焊接工的現場，因為厚板焊接工作當中的熱輸入量相對較大，同時焊接收縮量也相對較大，對于其中一些獨立的結構構架。比如，鋼柱結構可以通過使用雙向對稱焊接方法保證焊接工作質量，有效防止鋼柱焊接工作完成之后，垂直程度超出預先設定的規范要求和標準，對于比較復雜的橫架現場焊接工作而言，需要保證橫架整體拼裝工作完成之后，再進行后續的焊接工作，整個焊接工作順序需要從中間位置向四周展開，同時盡可能防止周邊位置形成較大的約束作用力和影響。

3.5 全面加強焊接工作過程中的變形監測工作

在鋼結構的焊接工作過程中經常會出現變形問題，做好鋼結構的變形監測工作非常關鍵。在現場焊接工作開始之前，相關工作人員需要事先了解鋼構件的安裝誤差情況，合理運用焊接變形量，有效消除部分鋼結構安裝誤差問題。對于其中比較重要的鋼結構構件而言，為了有效防止焊接工作完成之后的變形量過大，在焊接作業工作當中需要對焊接結構展開變形監測工作，如果發現焊接構件變形量超標，需要及時調整焊接工作順序，或者對焊接工作速度進行有效控制，以此來有效保證最終的鋼結構焊接工作質量和穩定性。

4 結語

綜上所述，在鋼結構施工過程中，必須要對焊接工作技術進行全面把控，需要全面提高鋼結構的焊接工作質量，對每一個焊接工作環節的技術把控要點加以了解，并且在實際操作當中加以落實全面提高鋼結構的焊接工作，質量美觀性以及穩定性，為后續的鋼結構使用打下良好的基礎。