建筑工程中钢结构安装焊接施工技术应用探究

代程

摘 要：随着建筑行业的快速发展，建筑结构形式不断增多，呈现出多样化发展趋势，极大地满足了当代人们的建筑需求。其中钢结构的应用最为广泛，所起到的作用也非常突出，不仅能够增强建筑结构的整体性能，同时还具有很好的环保效果。钢结构安装焊接施工技术的应用也存在着一些不足，需要持续加强研究力度，才能更好地展现出钢结构的应用优势。基于此，本研究将围绕这一方向展开深入研究与分析，希望能为钢结构安装焊接施工技术的发展提供帮助。

关键词：建筑工程;钢结构安装;焊接施工技术

中图分类号：TU758     文献标志码：A     文章编号：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

城市發展与建筑工程是相互影响的，推动城市发展，尤其应注重建筑工程可持续发展理念。目前，钢结构安装焊接施工技术在工程项目中的运用还不够充分，在可持续发展背景下，加强对该施工技术的相关研究十分必要。

1 钢结构的相关概述

1.1 定义分析

所谓钢结构，简单来说就是建筑结构中常见的一种用钢制原料制作而成的结构，相对普通建筑结构材料来说，钢结构有着独特的应用优势，因此在当前建筑工程中的应用较为广泛。钢结构的建筑与以往的建筑形式也有非常大的区别，通常其构架都是由各种钢结构组合而成，比如型钢、钢梁以及钢柱等。在当前时代背景下，越来越多的建筑企业都将钢结构作为主要的施工材料，无论是厂房建设、桥梁制造，还是房屋建造，都能够看到钢结构的身影。在具体的施工过程中，钢结构的形成需要经历多个工序，如先对钢制原料进行除锈防锈工艺，之后再根据工程实际诉求对钢结构进行安装和焊接，确保其能够具备一定的抗压性和抗震性。

1.2 特征分析

通过相关调查可以发现，钢结构主要有以下3个方面的特征。

1.2.1 强度高、重量轻。相对于以往建筑中常用的木材、混凝土来说，利用钢制原料制成的钢结构，不仅有更高的强度，而且其本身没有添加多余的材料，因此重量也比较轻，方便运输，在一些跨度大的建筑中能够发挥巨大作用。

1.2.2 塑性和韧性非常好。当前建筑工程中之所以钢结构能够被广泛应用，主要原因就在于其有着较好的可塑造性和韧性，因此更能够保护建筑物不被破坏，有利于增强建筑的整体抗震性与抗压性。

1.2.3 密封性好且耐热性强。焊接技术与钢结构有效结合，两者搭配能够保证钢结构完全密封，并且具有良好的耐热性。

1.3 性能分析

当前，钢结构的运用深受建筑行业的青睐，其在建筑工程中发挥的作用十分突出[1]。具体来说，要提高钢结构建筑的保温及节能性能，只需要相关工作人员在墙柱间添加保温隔热材料即可，为进一步减少温度的流失，还可以在外墙涂抹保温材料，在大大提升保温效果的同时，也能起到一定的节能作用。此外，要提高钢结构建筑的防火性能，则可以在墙壁和楼顶贴上防火石膏板，有效改善轻型钢耐火等级不高的问题。除此之外，想要减少钢结构建筑内部的噪声污染，则可以在墙体中嵌入玻璃棉以达到减少噪声的目的。

2 钢结构焊接工艺的主要技术

2.1 低温焊接技术

就现阶段实际情况而言，低温焊接技术的使用最为广泛，其主要是指在低温状态下进行的一项焊接技术[2]。通常情况下来看，这项技术对施工人员的要求比较高，不仅要具备一定的专业技术能力，同时还要细致稳重，才能更好地保障低温焊接技术质量，避免对工程造成其他不利影响。另外，该焊接技术对环境要求也比较大，需要对操作环境进行封闭处理，以防止温度过高导致焊接质量下降，而要创建封闭环境，通常会采用物理封闭和气体封闭两种方式，前者是通过在周围设立防护层来隔离焊接区，后者是借助气瓶对温度进行控制，两种温度控制措施均可以保证低温焊接工作的顺利进行。

2.2 高强度焊接技术

与低温焊接技术有所不同，高强度焊接技术属于中高端施工技术，虽然应用范围没有低温焊接技术广泛，但也是目前我国钢结构焊接工艺常见的施工技术。其最为突出的特征在于“强”，主要体现在两个方面：其一，对焊接材料的强度要求十分高，只有确保材料强度符合施工需求，才能使钢结构之间的融合度达到最高，从而更好地提升焊接質量;其二，对焊接接头各方面要求强度也非常高，如果接头部分的强度不够，就会导致焊接出现裂缝，进而影响施工质量，因此必须要严格筛选焊接接头的各项性能强度，才能保障建筑工程的整体安全性与稳定性。

3 焊接质量存在的问题以及预防措施

3.1 咬边问题

在建筑工程中进行焊接施工时，作业人员对金属构件进行熔化处理的过程中，如果处理不到位，极有可能会出现沿焊趾的情况，进而产生咬边问题，这将大大影响整个工程项目的建设质量。咬边问题通常是发生在焊缝边缘的位置，结合工程实际情况可以是连续的，也可以是中断的。要想有效解决这一问题，通常需要对各类设备进行全面把控，掌握各自的优势与特征，之后再结合工程实际情况来选择合适的设备进行焊接，这样才能够有效提高建筑物的整体质量，并保证项目的顺利开展。除此之外，还需要对焊接速度及使用电流进行合理管控，确保焊接工作整体质量符合相关要求，同时还要对焊接方法及焊接角度进行综合考量，一般情况下，焊条和焊接前进方向的角度应当尽可能地保持在65°～75°之间，如果是与焊接左右的夹角，则应当为45°。

3.2 气孔问题

在焊接构件过程中，由于焊接设备在使用的过程中会导致附近温度急剧升高，因此有可能出现气泡现象，需要及时进行处理，如果在冷却过程中未能将气泡排出，就会导致钢结构焊接出现气孔现象，严重影响焊接质量。为了解决这一问题，需要注意两个方面：其一，需要提高焊接人员的操作水平，确保他们能够应对焊接过程中的各种突发问题，从根源上减少气孔问题的产生概率;其二，需要确保气体的持续输送，并将焊接部位的水分和污垢等去除，以防止外部因素造成的气孔问题，保证钢结构焊接工作的有序进行。

3.3 夹渣问题

夹渣主要是指熔渣，当焊接工作结束后难免会产生这种杂质，主要存在于焊缝部位（如图1所示），其通常具有非常多的表现形式，如果焊接结束后不及时对这些夹渣进行处理，也会影响建筑结构的整体性能，导致工程项目的质量受到影响。为了解决这一问题，则需要施工人员在焊接工作结束后就必须立即对这些熔渣进行处理，在清除夹渣过程中，可以通过对焊接方式的合理选择来尽可能地控制焊接坡的角度，并确保使用合格的焊接设备和焊条，以此来减少夹渣的产生。

3.4 局部变形问题

通过对钢结构焊接施工的进一步研究可以发现，局部变形也是十分常见的问题，造成这一问题的主要原因包括：施工人员在运用焊接技术的过程中出现失误，或是进行焊接操作之前对钢结构框架结构设计不合理，母材、焊接材料的质量不达标[3]。这些因素都会导致焊接出现局部变形的情况。而要解决这一问题，就必须要对其产生原因进行分析，并以此为依据来进行有效预防。具体来说：首先需要对施工人员技术能力准确评估，安排专业能力强的人员进行焊接施工，以保证焊接工艺的可靠性与安全性;其次需要保证结构框架设计工作的有效开展，要求设计人员采取科学、严谨的态度进行结构设计，以提高该环节的合理性;最后需要对母材、焊接材料进行严格审查，一旦发现材料质量不达标，必须立即停止使用，并对相关人员进行惩处。

4 建筑工程钢结构安装焊接施工技术

4.1 做好焊接施工各项准备工作

任何工程项目在进行之前，都要注重准备工作的开展，以便为后续整个工程项目的运行奠定基础，确保工程项目高效完工。在焊接施工过程中也需要做好完善的准备工作，一是进行焊接工艺的评定，并检查焊机设备是否正常运转、管焊条孔是否堵塞等，以确保焊接整体质量;二是需要做好焊前准备工作，包括在引弧结晶器内倒入引弧剂，将焊剂从上孔倒入并轻轻敲打，确保其分布均匀，提前设置好引弧电流等工作。除此之外，还需要注意焊接时的电流控制工作，应当在此之前就对相关的数据加以明确，比如焊接电流应以10%～15%为标准，并控制好板的厚度，确保其在标准厚度6 mm以下。

4.2 做好钢结构的安装准备工作

在进行钢结构安装的过程中，其准备工作也非常重要，主要包括以下4个方面。

4.2.1 钢构件的准备。对钢柱和钢梁进行合理堆放，避免现场二次倒运困难，堆垛高度应控制在2 m左右，在构件堆放之前应当将枕木垫平，防止构件受到损伤，在钢结构安装前须对这些构件的数量、品种、质量等进行全方位的检查。

4.2.2 高强度螺栓的准备。结合图纸要求来合理配置螺栓，并对其出厂合格证、检验报告等资料进行审核，并对高强度螺栓的各项参数信息进行复验，确保其质量符合设计要求。

4.2.3 焊接材料及机具的准备。详细检验焊接材料的品种、规格及性能，尤其是对重要钢结构采用的焊接材料，更应当加强重视。对于机具的选择应当结合工程实际情况，如轻型单层钢结构安装工程可以配置汽车式起重机，重型钢结构则应当配置履带式起重机。

4.2.4 测量准备，主要是对钢柱的检查，包括柱间距是否符合标准、钢柱垂直度是否符合标准等，在进行钢柱测量的过程中，应当严格遵循相关的程序图进行（如图2所示），以保证钢结构安装工作的顺利开展。

4.3 焊接施工顺序以及施工工艺

要保证钢结构安装焊接施工技术发挥更大的优势，还需要严格遵循相关的焊接施工顺序以及施工工艺，这样才能提高安装焊接施工的效率，并保证整个工程项目的顺利完工[5]。为此，在具体的实施过程中，应当结合建筑项目特点及结构形式来科学制定施工流程，并充分考虑构件焊接的对称性。在进行钢结构的焊接工作过程中，想要滿足施工相关要求，还应当严格按照从上到下的顺序进行焊接，主要包括上层梁、下层梁、托架、中层梁等，也可以按柱与柱之间的位置进行焊接。

4.4 注重节点形式与焊缝的检测

在建筑工程项目中，为确保钢结构的稳定性以及焊接质量，还必须在焊接结束后进行焊接质量检测，而检测的方式主要是观察焊缝等级[4]。具体来说，应当从以下两点出发：其一，节点形式和焊缝检测是最为重要的内容，须在焊接作业完成之后立即进行，主要检测钢结构不同部位之间的连接情况，并根据实际检测结果出具相关报告，以确保钢结构整体焊接质量符合工程要求，通常焊缝焊脚的重量在0.25 t左右，特殊情况时可以达到0.5 t，整体允许偏差值为0～4 mm;其二，还应当注重对焊接的全过程质量检查工作，规范焊接人员的操作行为，并对焊接材料的质量情况及应用情况进行详细的整理与记录，防止焊接过程中出现问题。

4.5 加强钢结构焊接以增强应力

钢结构连接也是焊接工作中非常重要的一项内容，螺栓连接、铆接、焊接是其主要形式，为了确保钢结构整体应力满足施工要求，须对钢结构的连接提出如下建议：其一，重点区分钢结构的应用位置，常见的包括建筑的梁和柱、焊接球节点等，在不同部位钢结构的焊接过程中，相关工作人员应重点区分梁和柱等节点的形式，并按照不同的结构选择不同的连接方式;其二，做好连接测试工作，为了更好地提升钢结构连接质量，必须要借助试验来明确焊接所需的相关材料，以防止出现材料与施工需求不相符的情况，切实提高钢结构的稳定性。

5 结语

总而言之，在社会不断发展的背景下，钢结构安装焊接施工技术是建筑行业未来发展的必然趋势，想要充分发挥其技术优势，更好地为建筑工程奠定基础，就必须对其进行深入的研究。相关工作人员不仅要对钢结构安装焊接施工技术给予足够重视，还要不断学习先进的理论与技能，完善自身的专业水平，以保证钢结构安装焊接工作的高效完成，更好地提升建筑工程整体结构的稳定性与可靠性，提高建筑物的质量，更好地满足当代社会群众的需求。

参考文献：

[1] 何继祖.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术的应用[J].砖瓦，2020（9）：153-154.

[2] 杜月胜.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术应用[J].建材与装饰，2019（34）：28-29.

[3] 王俊杰.浅谈建筑工程中钢结构安装焊接施工技术应用[J].中国标准化，2019（22）：9-10.

[4] 于孟佳.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术的应用[J].建材与装饰，2019（32）：28-29.

[5] 闫业涛.建筑工程技术中钢结构安装技术探究[J].中国标准化，2019（4）：34-35.