建筑钢结构焊接工程的技术要点及质量控制

郭俊义

摘要：目前我国的建筑钢材存在很大不足，在品种、规格和质量水平上和发达国家还有较大差距。在高层钢框架结构施工领域，技术水平高、管理能力强的建筑企业很少，钢结构施工成套技术尚处于完善阶段。为此，有必要加强对钢结构的施工工艺及其焊接变形方面的探讨。

关键词：建筑钢结构；焊接施工；工艺

前言

建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点，其应用范围广泛。焊接技术是钢结构工程建设中非常重要的技术，焊接技术的好坏不仅仅决定着钢结构工程的质量，从跟高的角度来看，是焊接技术赋予了钢结构以生命。因此，焊接水平的进步是实现钢结构技术快速发展和确保建筑钢结构施工质量的关键所在。

一、现代建筑钢结构特点及焊接难点

（一）钢结构特点

随着建筑结构造型的日趋新颖，钢结构体型也日益多样，导致犬跨度复杂空间形状的钢结构建筑不断涌现以及管结构的不断推广，钢结构构件形状多变，节点构造复杂多样且钢板厚度加大；钢结构材料由低碳钢发展到高强合金钢、铸钢等新型材料，近年来铝合金材料也逐步应用到钢结构网架。

（二）钢结构焊接难点

（1）减少焊缝截面积

在焊接施工过程中若出现凸出很高的焊缝，其多出的焊缝金属并不能提高许可强度，反而增加了应力集中系数同时消弱了破口的综合性能，因此在焊接施工中应采用U型刨边以便形成U型破口以尽量减少焊缝金属量。

（2）多角度全方位高空焊接

钢结构复杂的体型及繁琐的节点位置和构造决定了现场焊接工作的操作点多、操作面广、操作量大以及需进行多角度全方位和高空焊接施工的难点；应力大，接头处易产生质量缺陷。钢结构施工中的节点复杂、板厚加大等导致焊缝密集甚至出现立体交叉最终导致焊接接头刚性拘束大的后果，使焊缝不能自由收缩而导致双向甚至三向产生应力，因此在很大程度上增加了焊接接头产生裂紋和层状撕裂的可能性。

（3）锤击法

锤击法也是消除收缩力的方法一种，其本质是在焊缝上施加外力的方法将焊缝变薄变长来消除残余应力，在锤击过程中应坚持在一定层面温度中锤击、在一定频率下锤击、在一定力道下锤击和焊道根部不锤、等材不锤、焊道表面不锤的。三点锤、三点不锤”的原则，合理布置焊缝。对焊缝进行合理布置避免焊缝间距离太近现象，当材料尺寸与零件长度尺寸不同应尽量减少或不做拼接焊缝的措施来减少焊接应力集中和焊接变形。

（4）逆向回焊法

若焊接的总进程为从左到右，则施焊过程中每个焊缝应从右到左，即分段侧焊，以免由于在每道焊缝施焊后沿焊缝板内侧的热量导致该处膨胀使两侧板向外分开，而当热量在板内侧向外扩散后板外边缘膨胀致使其重新合拢。

（5）反变形法

采取在施焊前将需焊接构件刻意偏置的方法来有效利用收缩力，诸如将某些组合在焊接前装偏，待焊接时其预偏量能够恰好回到所需位置，或用机械方法产生反向力来将构件进行弯曲或预拱以抵消收缩力。

（6）焊缝平衡

应尽量保证焊缝尽可能对称，并要靠近中和轴施焊，实现一个收缩力对另一个收缩力相互平衡以有效控制减少变形。

（7）采用反力平衡收缩力

采用夹具产生的约束力或构件装配为组件时的约束力以及构件在重力作用下产生的拱度等所产生的反力来平衡焊接过程中产生的收缩力。其中夹具法是将同等焊接件背靠背紧夹在一起后用夹具将其夹好，待其焊接完成并冷却后将夹具松开。

二、建筑钢结构焊接施工要点

（一）加工准备及下料

加工之前需要按照施工图进行准备工作，放样和号料都需要根据施工要求有预备措施，样板需要根据放样来制作。钢材矫正：钢材下料前需要进行调整工作，偏差不能插过允许的范围，促进施工的质量更有保障。对于钢板需要进行多方面的处理工作，防止被腐蚀，确保施工质量。

（二）测量放线

土建标高基准线是预测标高的重要依据，对于标高可能出现的偏差，需要进行仔细检测，当然对于可能出现的左右偏差也需要提前预防。整理测量结果，给出具体的方案。沿楼板外沿进行具体工作的实施。

（三）悬挂臂安装焊接

悬挂臂安装是用焊接的方式进行的，需要对焊接点进行调试，也需要不断对悬挂臂设计坡度进行规范，做到没有差错，然后再进行下一步工作。只有其中一条悬挂臂做到准确之后，才能够确保第二条悬挂臂的工作，位置准确之后才能够进行点焊工作。通过以上工作作为基础将悬挂臂的最高、最底标高线确定下来，确保工作的顺利，促进下一步工作的开展。型钢需接长需要按照操作规范进行落实。在进行接头工作的时候，型钢与钢板预埋需要规范进行，将楞角的地方去除掉。规范进行焊接工作，并在焊接工作完成之后进行磨平工作。

（四）校准检验

悬挂臂安装工作完成之后，需要对安装质量进行多方面检查。悬挂臂安装质量需要仔细检查在垂直方面的方向；对于侧面的下垂程度的需要准确把握；保证施工完成之后的悬挂臂坡，促进整体的稳定。

（五）防锈喷漆处理

对于废弃物品需要进行清理，对于易锈的表面需要进行涂漆的处理工作。涂料及漆膜厚度需要严格根据安装的要求和设计的方案来落实。以肢型钢里面也需要进行涂漆处理，避免工作中出现遗漏。

（六）调整检验

点式玻璃需要全面检测，将玻璃的各个侧面都进行加工处理，保障操作的准确性。

（七）上下打胶

对玻璃上的水、油渍、涂料、铁锈、水泥砂浆、灰尘等物质一定要进行综合清理。进行全面的清晰，保证干燥性。在打胶的时候要保障粘合性，防止出现三面粘胶的情况。在施工的时候要保证玻璃的干净，进行一些施工前的处理工作。在进行打胶工作的时候需要将多余的胶去掉，保证工作顺畅，保证胶的干净，放在在干燥之气出现污尘。

三、结束语

钢结构的焊接施工质量问题也必将会得到更多人的关注，施工人员在建筑业的发展中要把握住先机，应切实有效的掌握先进的焊接工艺方法，把握世界前沿的焊接施工技术，在焊接施工中要严格控制钢结构的精度，防患于未然，密切关注，监督过程要从全局着眼，对施工工序严格把关，紧抓细节，达到前期预控、中期监督、收工阶段达标的责任和义务。

参考文献：

[1]李芳.建筑钢结构焊接检验应注意的问题[J].科协论坛，2018（01）：34-35.