建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

王 飛　雷靜偉　過(guò)小有

河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

王 飛雷靜偉過(guò)小有

河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

在工程建設(shè)實(shí)踐中，鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量直接影響到建筑實(shí)體的質(zhì)量。本文對(duì)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了討論，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了初步探討。

鋼結(jié)構(gòu)；焊接技術(shù)；質(zhì)量

1　我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀

我國(guó)目前的鋼鐵產(chǎn)量居世界首位，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量也位居前列。近年來(lái)我國(guó)在焊接技術(shù)和工藝上取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，已經(jīng)步入世界領(lǐng)先的行列。在此基礎(chǔ)上我國(guó)目前的鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)整體飛速發(fā)展，反過(guò)來(lái)也促進(jìn)了新材料的研發(fā)和新技術(shù)的革新。從我國(guó)近年建造的許多大型建筑物中，不難看出我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展。比較典型的鋼結(jié)構(gòu)大型建筑如水立方、鳥巢，在其建筑中都可以看到大量的鋼材焊接，這些焊接都具有相當(dāng)高的難度。除了大型建筑，我們也可以從許多一般建筑中看到鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展。隨著建筑高度的上升，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在施工技術(shù)中所占比重也在逐漸增加。從另一方面看，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的高速發(fā)展也必然帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高。

但無(wú)法否認(rèn)，我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)焊接無(wú)論是在技術(shù)還是在工程管理方面都存在缺陷，尤其是鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量問(wèn)題在國(guó)內(nèi)相當(dāng)嚴(yán)重。在目前階段，質(zhì)量問(wèn)題仍然是困擾相關(guān)人員和企業(yè)的主要問(wèn)題。我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)焊接方面的專業(yè)人員需要圍繞著鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，找出源頭，探討從根源解決問(wèn)題的方法，并且進(jìn)行必要的預(yù)防工作，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，從而保證鋼結(jié)構(gòu)焊接的施工質(zhì)量。

2　建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)

近年來(lái)我國(guó)的建筑對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、外觀的要求越來(lái)越高，新奇的創(chuàng)意層出不窮，超高層、結(jié)構(gòu)壯大、外觀宏偉的大型建筑頻頻現(xiàn)世，強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊效果使人們?cè)絹?lái)越青睞大型建筑。然而隨之而來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越多。大型建筑其鋼結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造重疊，接頭對(duì)接形式繁多，鋼材的研發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)施工中焊接技術(shù)難度越來(lái)越高。如國(guó)家游泳中心“水立方”的非對(duì)稱、不規(guī)則球管節(jié)點(diǎn)；國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”的空間彎扭構(gòu)件多分支節(jié)點(diǎn)；廣州歌劇院的樹支狀鑄鋼節(jié)點(diǎn)；廣州電視塔耐候鋼結(jié)構(gòu)及深圳大運(yùn)會(huì)超大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)等。這些建筑在帶來(lái)美輪美奐的視覺(jué)效果的同時(shí)，也以其施工的高難度著稱。

隨著建筑高度的增加、結(jié)構(gòu)跨度的增大，抗震性能設(shè)計(jì)對(duì)主要鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量要求隨之升高。框架梁與柱的連接焊縫、剪力板與柱的連接焊縫、梁腹板與柱的連接焊縫和柱的拼接焊縫等都是結(jié)構(gòu)的主要部位，基本上都是坡口熔透一級(jí)焊縫，100%超聲波探傷，對(duì)焊接質(zhì)量要求非常高。

3　主要焊接技術(shù)概況

我國(guó)目前發(fā)展最為突出的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)莫過(guò)于高強(qiáng)焊接技術(shù)和低溫焊接技術(shù)。未來(lái)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展也將以這兩種技術(shù)作為主要發(fā)展方向。

3.1高強(qiáng)焊接技術(shù)

高強(qiáng)焊接技術(shù)是我國(guó)目前常用的一種尖端技術(shù)。這種技術(shù)的核心就在于“強(qiáng)”，一方面要求焊接材料的強(qiáng)度，并且還要求相互焊接的兩者之間存在明顯的“強(qiáng)”相關(guān)，能夠在焊接過(guò)程中達(dá)到最佳的融合度；另一方面，對(duì)焊接接頭的各方面要求強(qiáng)度也相當(dāng)大。因此要使用這種技術(shù)，就必須對(duì)不同焊接接頭和焊接材料都進(jìn)行嚴(yán)格的審查，確保焊接質(zhì)量。

3.2低溫焊接技術(shù)

低溫焊接技術(shù)是我國(guó)目前使用率較高的一種焊接技術(shù)。這種技術(shù)主要在低溫下進(jìn)行施工，因此難度較大，需要對(duì)施工的操作空間進(jìn)行密封處理。密封處理的方法主要分為物理封閉和氣體封閉。物理封閉即在焊接操作的周圍搭設(shè)防護(hù)層來(lái)隔絕焊接區(qū)，進(jìn)而維持焊接區(qū)域的底紋。氣體封閉則相對(duì)高級(jí)，要針對(duì)焊接過(guò)程中使用的氣瓶進(jìn)行保溫處理。在這兩種措施的幫助下，焊接操作能能好的完成。

4　焊接過(guò)程中出現(xiàn)局部變形原因以及解決方式

在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中最常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題就是局部變形現(xiàn)象。如果能解決這一問(wèn)題，將對(duì)提升鋼結(jié)構(gòu)焊接的施工質(zhì)量有重要意義。

4.1產(chǎn)生原因

焊接過(guò)程中易造成局部變形現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）母材、焊接材料質(zhì)量不合格，其熱物理性能參數(shù)和力學(xué)性能不符合要求；（2）焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理；（3）焊接工藝不正確。

4.2預(yù)防措施

為了預(yù)防以上現(xiàn)象的出現(xiàn)導(dǎo)致焊接施工出現(xiàn)問(wèn)題，我們經(jīng)常在施工操作中采取一些措施，主要有以下幾點(diǎn)：（1）加強(qiáng)對(duì)母材、焊接材料質(zhì)量的審查，避免在施工中出現(xiàn)劣質(zhì)或達(dá)不到要求的材料；（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，避免應(yīng)力集中；（3）焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，確定正確的焊接工藝。

5　鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

除了局部變形現(xiàn)象，施工中還可能出現(xiàn)其他質(zhì)量問(wèn)題。為了減少這些問(wèn)題的出現(xiàn)，需要做好以下幾點(diǎn)。

5.1對(duì)焊接操作人員的控制

焊接操作人員應(yīng)持證上崗，并在其允許項(xiàng)目?jī)?nèi)施焊。

5.2對(duì)焊接設(shè)備的控制

焊接設(shè)備須外觀完好、性能可靠，電壓表、電流表等指示準(zhǔn)確。

5.3對(duì)焊接材料的控制

首先，焊接材料選用須符合設(shè)計(jì)要求。其次，焊接材料的質(zhì)量須符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，須有質(zhì)量證明書或產(chǎn)品合格證。第三，焊接材料須妥善保管，以防受潮、銹蝕等。第四，焊條在使用前須按說(shuō)明書要求進(jìn)行烘焙，焊工領(lǐng)用后應(yīng)放入保溫筒內(nèi)。

5.4對(duì)焊接工藝的控制

焊接施工前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告編制焊接工藝指導(dǎo)書（工藝規(guī)程），焊接施工時(shí)操作人員應(yīng)嚴(yán)格按指導(dǎo)書（工藝規(guī)程）進(jìn)行焊接操作。

5.5對(duì)焊接環(huán)境的控制

焊接作業(yè)區(qū)域的溫度、濕度、風(fēng)力等須符合規(guī)定，當(dāng)環(huán)境條件不符合條件時(shí)應(yīng)停止焊接作業(yè)。

6　結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際建筑施工中，操作水平、材料質(zhì)量、施工工藝等方面的諸多原因，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量都有著重要影響。需要我們?nèi)ミM(jìn)一步深入了解行業(yè)現(xiàn)狀和新技術(shù)、新材料、新工藝，同時(shí)，在施工過(guò)程中，要針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)的原因，采取有效應(yīng)對(duì)措施，全面提高整體施工質(zhì)量。

［1］楊樹春.焊接殘余應(yīng)力變形與矯正法［J］.水利電力機(jī)械，2010（03）.［2］黃永模，易偉武.深圳世貿(mào)中心大廈高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)［C］.2001年全國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會(huì)論文集［D］.2001.

［3］李東.加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)焊接施技術(shù)促進(jìn)施工企業(yè)健康發(fā)展［J］.China'sForeignTrade，2011（12）.