建筑钢结构工程及焊缝的运用

建筑钢结构工程及焊缝的运用

吴俊亮

身份证号码：230103198506192219

建筑钢结构施工作业中，焊接操作属于钢结构施工中的重要组成部分。焊接工作的质量直接关系到钢筋结构的连接质量，同时也与钢结构的整体结构性能存在之间联系。为了保证对钢筋结构的有效焊接，以及对焊缝的合理应用。我们以某个工程实例入手，对建筑钢结构焊接施工的各个阶段进行探讨。希望可以充分发挥焊缝处理的优势，保证建筑钢结构的整体性能。

一、工程概况

某建筑工程为某地的体育场建设，该体育场建筑工程主要由主体育场外场、主体育场内场及地下车库组成，其中主体育场外场总建筑面积33007m2，固定坐席25041座，运动场地面积约18696m2，采用框架/钢结构；主体育场内场及地下车库建筑面积20319m2，采用框架结构。本项目的主体育场屋盖采用四管空间桁架结构，节点形式为直接相贯焊。体育场屋盖分别建于东、西看台之上，且东西、南北相对称。

二、焊接准备阶段

1、配置焊接操作平台

鉴于该工程对于钢结构施工安装的实际需求，在无牛腿的情况下，须采用专用的操作平台，为后续的焊接工作提供更加安全的作业平台。焊接操作平台，如图1所示。

图1焊接操作平台示意图

2、人员配置要求

对于建筑钢结构的焊接作业来说，不可避免的会存在高空作业，这就要求焊接施工人员具备较强的安全意识，并且具有高空作业的经验，能够保证建筑钢结构的焊接质量。同时，焊接施工人员必须要持证上岗，具有焊接施工操作的资格证明。为了提升建筑钢结构的施工质量，要求进场的施工人员需进行前期培训，并且考核通过之后，方可正式投入施工作业。为了确保对施工人员的合理配置，还需针对钢结构焊接的施工作业设立专门的管理人员，对于施工现场的质量问题以及生产安排做好管理工作。

3、制定施工方案

具体进行钢结构焊接施工中，为了保证各项施工参数的合理性，以及对施工方法和施工工艺的有效选择，需要根据具体施工方案的需求，制定钢结构焊接的施工方案，对各项施工参数以及质量标准进行有效确立。另外，根据施工方案的实际需求，有计划的开展人员培训工作，让施工人员的施工作业水平均能达到标准要求。对于质量验收程序进行有效规范，确保钢结构焊接质量与整体工程的质量需求相符。

4、严格控制材料质量

（1）钢结构焊接的质量，还与焊条的自身质量存在直接联系。为此，对焊条进行采购的过程中，要求厂家能够出具质量合格证明，并且保证焊条在使用期限之内。对于进场的焊条，需要做好库存管理工作。储存区域尽量干燥整洁，并且根据焊条的规格，型号进行分别保存。为了保证材料管理的规范性，还可以依据施工用途对各类焊材进行分别标记。在实际应用焊条进行施工时，需对焊条的表面质量进行检查，一旦出现受潮，褪色，脱落的现象，需及时更换，不得将存在质量问题的焊条应用到钢结构焊接施工中。

（2）焊接作业中所使用的焊条需经过前期烘烤处理，保证药皮温度符合实际焊接需求。在进行烘烤操作时，应保证烘箱的温度平稳，不得出现温度骤然升高和骤然降低的现象，以免在温差较大的情况下，焊条药皮出现开裂脱落的现象。这就要求在处于高温情况下的烘箱中，不得操作放入和取出焊条。同时，保证焊条的温度符合实际施工需求，对于经过烘干处理的焊条，应尽量在四小时内用完，超出四小时的焊条温度已经不能符合焊接需求。在此过程中，需对焊条进行再次烘烤处理，需特别注意的是焊条烘烤次数不得超过两次，以免多次烘烤操作，对焊条药皮的质量造成影响。

（3）对焊条烘烤人员的要求焊条烘烤员应能区分不同型号、规格的焊条，熟悉各种焊条烘烤温度和恒温时间，熟练操作焊条烘烤设备。每次烘烤焊条前，应在开包后认真检查焊条的型号是否正确，有无质量问题，确认无误后，方可放入焊条烘箱中进行烘烤。负责焊条的领取、发放和回收，并做好焊条发放和回收记录、烘烤记录和环境监测记录。

5、焊工交底

为保证钢结构焊接的质量与实际工程需求相符，在进行具体施工作业前期，要求施工人员与设计人员进行技术交底。让施工人员能够充分了解钢结构焊接的作业需求。并且做好焊接工艺的选择，对于各类施工材料质量进行严格控制，对于焊接作业中需要注意的事项进行全面了解，以便于在后期施工中遇到相应问题，可以及时得到解决，保证整体结构施工的质量。

三、焊接工艺

1、预热及后热处理

（1）根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时，应相应提高预热温度。

（2）根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其他条件不变时，使用超低氢型焊条打底预热温度可降低25-50℃。

（3）根据焊接时热输入的大小确定预热温度。当其他条件不变时，热输入增大5kJ/cm，预热温度可降低25-50℃。

2、引弧板、引出板、垫板要求

严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具；不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板；焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。

3、焊接质量要求

（1）焊缝外观质量要求。焊工应在焊完后立即清理干净焊缝表面的焊渣、飞溅物；外观均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、飞溅、电弧擦伤、弧坑裂纹等缺陷。

（2）焊缝内部质量要求。所有二级焊缝按超声波B级进行20%检查，芋级合格。探伤比例的计数方法：对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。钢结构焊缝内部缺陷分级及探伤方法应符合国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》（GB11345-89）。碳素结构钢应焊缝冷却到环境温度，才能进行焊缝探伤检验。

参考文献：

[1]乔卫宾.谈建筑钢结构焊接施工的质量控制[J].山西建筑,2015(28):205-206.

[2]张振宇.浅谈钢结构施工中机械焊接工艺的应用[J].科技风,2014(12):131.