钢结构的现场焊接施工技术论文_杜劼青

钢结构的现场焊接施工技术论文_杜劼青

上海龙徽建筑工程有限公司 上海 200081

摘要:钢结构因其具备质量轻、强度大、抗震好等特性在建筑领域得到广泛的应用,随着我国城市化进程的加快,钢结构的建筑在城市建设中也屡见不鲜。钢结构的连接方法常见有铆钉连接、螺栓连接、焊缝连接,除了少数直接承受动荷载的结构不适合使用焊接方式之外,钢结构中大部分的连接方法会选择焊缝连接,并且可多用于工业与民用建筑的钢结构施工中。介于钢结构所具备的自身特性,要求焊接的工艺标准较高,钢结构焊接施工工序复杂多样,对焊接技术的要求也十分高,在焊接中常出现的问题需要我们及时加以控制,避免返工、误工,提高施工效率。

关键词:钢结构;现场焊接;施工技术

1 钢结构的相关概述

在我国现代建筑行业领域中,钢结构是一种应用比较广泛的建筑材料,从组成部分进行分析的话,钢结构主要是由钢板和型钢组成的,由于钢结构本身的形状就比较灵活,因此在实际施工的过程中其可以根据实际的工程项目需求将不同形状的钢材以铆接、焊接等方式组成特定形状的工程构件,并可将其直接应用于建筑工程项目中。目前,钢结构已在建筑工程中得到了有效地应用。与其他建筑材料相比较的话,如混凝土、石砖等材料相比的话,钢结构的抗震能力和承载力都较为优良,且其在实际施工的过程中便于运输,可以实现回收的目标,但是同样地,钢结构在施工作业中也存在着一定的不足之处,如其与其他建筑材料相比较的话,其耐腐性能和耐火性能都比较差,且建筑成本也比较高,在施工中容易出现施工细节性的问题。因此,在实际的建筑工程作业中,相关人员需对钢结构的性能给予高度的重视,以充分发挥出钢结构的实际效能。

2 钢结构焊接施工常见问题分析

2.1焊接变形

变形是钢结构焊接施工中常会出现的问题,焊接变形也会有横向、纵向、侧弯扭曲等多角度的变形,造成变形的原因有很多,主要情况有以下几种:因工件受热不均引起的变形;因工件自身刚度不够而产生的受热收缩变形;因焊接工作人员操作不当而引起的焊接变形,如没有科学合理搭建焊接平台,焊接准备工作不够充分,焊接工件拼接存在问题等等。

2.2焊接断裂

就目前来说,在钢结构的焊接过程中,发生的突然断裂现象多与焊接电流不稳或者电路短路有关,使得工件的温度变化与应力转移瞬时骤变,致使工件的受力分布达到一定的临界值,就很容易造成钢结构的断裂现象,虽然焊接断裂发生的时间很短,但是其危害性却不小。

2.3焊后开裂

一些钢结构工件在焊接后会出现突然开裂现象,或者焊后在外力的作用下发生断裂,焊后开裂主要是因为焊口在冷却时热应力超出了材料自身强度所承受的范围而造成的,焊后开裂也是焊接施工中一个严重的质量问题,如果不仔细检查,很容易造成安全事故。产生焊后开裂的影响因素也有很多,常见焊接方法不够规范,焊接操作不合格,焊条质量不合格,焊缝根部出现问题等等,因此焊后的裂缝检查工作必不可缺。

2.4焊接工艺影响

我国的焊接工艺还有很大的发展空间,就目前的焊接相关教学情况来说,很多焊接实际操作者的工艺技术水平并不达标,焊接工作者缺乏系统科学的理论知识学习,掌握的技术多为经验之谈,即使有错漏之处也无从改正,焊接技术形成固有习惯,一些焊接中存在的问题也得不到改善;再看我国的焊接技术市场,技术人员的综合素质普遍较低,并且不具备焊接施工资格,更不用提施工经验;就高校教育来说,没有形成一个长效的培训机制,学生有实习操作,但是技术水平离上岗施工还有很大一段距离,而实习教学方式多为老师傅带新学员,很难做到针对个体进行专业培训,学生的实践技能不能得到有效提高,掌握不了焊接工艺就无法控制焊接质量。

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3 钢结构的现场焊接施工技术

3.1焊接顺序

施工单位应根据控制应力的相关要求,对焊接顺序进行规划;焊接前应按照杆件的实际布置有效选取自由端,以免造成焊接误差偏大等不良现象;一旦焊接顺序明确后,施工中应严格按照相应地顺序进行合理施工,以防止出现返工等不良现象,延误工期。

3.2减少收缩量

可采取小角度、窄间隙的方式对坡口部位进行焊接处理,这样可有效减少收缩量;在构件的制作过程中应对其长度等进行综合权衡,将制作误差降至最低;扩大拼装快,以减少桁架高空拼装接口的数量;采取多层多道的焊接模式,尽可能地减少收缩量,确保焊接工作的顺利实施。

3.3局部校正及补偿措施

在构件的组装过程中需事先预留一定的收缩余量,并采取分段的方式逐一矫正桁架,以避免焊接中拼装块出现变形现象;在地面组装时应预留一定的收缩余量,待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理。

3.4现场焊后缺陷的返修措施

在进行焊接中若焊缝表面缺陷超过可允许范围时施工人员可使用砂轮打磨等方式进行处理,对于焊缝尺寸不达标或者咬边等现象可采取补焊的方式进行返修,提高焊接的成效性;通过NDT检查若发现钢结构内部超标缺陷时,首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案,明确缺陷位置,使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷;在清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角>10°的坡口,并借助PT检查裂纹内部有无杂物,将其彻底清理;对于返修部位在焊接时应采取连续焊接的方式进行,如遇特殊情况必须中止焊接工作应做好保温措施,再次焊接前要检查钢结构部位有无裂纹现象,继而采取行之有效的方式进行焊接;补焊预热温度应高于正常预热温度,按照工程节点选取恰当的焊接工艺;在返修中应注意同一部位的返修次数应控制在两次以下;若两次返修仍不达标则应对返修方案进行重新规划,征得技术负责人签字确认后重新加以执行;返修焊接前还应做好无损检测报告,并对施工过程进行详细地记录,已备后期查阅所需。

3.5现场焊接防风措施

做好防风措施也是确保焊接质量达到要求的重要保障。首先将抗风式焊机准备到位;其次将防雨防风布将焊口进行包裹处理;最后将防风装置固定在焊缝两侧,可在不影响焊接操作的基础上在两端设置端板,使其更加紧固。焊接工作结束后,应将表面残存的碎渣进行清理,并对焊缝部位进行检测,看其是否满足相关要求。

3.6无损检测

焊接工作结束的1d后,施工人员应对焊缝进行探伤无损检测,对局部探伤的焊缝,应在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度,若仍存在不允许的缺陷,则应对该焊缝100%探伤检查。按照相应地规范要求,先对焊缝外观进行检查,角焊缝的厚度应控制在12mm以内,部分焊透焊缝应满足最少20%超声波探伤及最少20%磁粉探伤或着色探伤;完全焊透焊缝还应满足100%超声波探伤以及最少100%磁粉探伤或着色探伤。

4 结束语

综上所述,在钢结构工程施工时会遇到各种各样的问题,会对建筑结构的安全性造成影响。因此,在进行焊接施工时,要控制好材料的质量,严格按照要求进行焊接,保证焊接环境,做好焊接的控制和管理,保证工程质量可以达到要求。

参考文献

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[5]刘锡山.浅析高层钢结构的施工及焊接技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016,05:152.

论文作者:杜劼青

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/1

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