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摘要：文章以澳门新濠天地钢结构扩建为例，阐述了赌场钢结构焊接施工难点，并提重点论述了钢结构焊接施工难点及相关技术，并提出了焊接施工中存在的缺陷及修复措施，以供今后钢结构施工提供参考。
关键词：澳门新濠天地赌场扩建；钢结构；焊接施工；施工难点；缺陷
1 工程概况
澳门新濠天地赌场钢结构扩建工程，西侧总建筑面积约2万m2，地下1层（L00），地上6层平台，分别L01、L01M、L02、L02M、L03、L05层。采用玻璃幕墙钢结构屋面，其由H型钢立柱和工字型钢连体网架结构、独立框架门厅结构、屋顶鹅蛋壳形玻璃幕墙体结构几个单体组成。
澳门新濠天地赌场主要H型钢立柱连接主体工字型钢主梁和工字型钢次梁结构，结构横跨长205m，宽84m，网格尺寸8.4m×8.4m，采用工字钢和H型钢连接网架，中间连接部分采用4个四叉柱进行支撑。屋盖平面尺寸64m×205m，其中中心位置采用单层点式玻璃幕墙拱壳结构；由1榀巨型门拱桁架和14榀大跨拱梁及梁间连系次构件组成。中空大厅由钢柱、钢梁、支撑组成，采用三层框架钢结构，其平面尺寸为18m×42m，，钢梁采用焊接H型钢。
（2）结构复杂，焊接残余应力大，变形也大。本工程使用钢材均为厚板、超厚板，焊接时填充焊材熔敷金属量大，焊接时间长，热输入总量高，因此结构焊后应力和变形大；构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大；加之本工程结构复杂，焊接应力方向不一致，纵、横、上、下立体交叉，互相影响极易造成构件综合性变形。
（3）焊缝裂纹的发生可能性大。本工程由于板厚焊接时拘束度大，且节点复杂，焊接残余应力大，焊缝单面施焊熔敷金属量大，施焊作业时间长，工艺复杂。因此在焊接施焊过程中，稍有不慎易产生热裂纹与冷裂纹。
（4）层状撕裂倾向性大。从焊接理论与焊接实践中证实，层状撕裂缺陷最易产生在钢板厚度方向的“十字角接和T形角接”接头上。此类接头在本工程中比比皆是，加上其它因素，该倾向性将增大。
3 焊接过程控制
3.1 定位焊
定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
3.2 手工电弧焊的引弧问题
有些电焊工有一种不良的焊接习惯，当一根焊条引弧时，习惯在焊缝周围的钢板表面四处敲击引弧，而这一引弧习惯对厚板的危害最大，原理同上。因此在厚板焊接过程中，必须“严禁这种不规范”的行为发生。
3.3 多层多道焊
在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，而一些焊工为了方便就摆宽道焊接，这种焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是；前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。
3.4 焊接过程中的检查
厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。
3.5 焊接后热措施
厚板对接焊后，应立即将焊缝及其两侧各100mm范围内的局部母材进行加热，加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250~350℃，然后用石棉铺盖进行保温，保温2~6h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。
对于厚钢的超声波检测时应焊后48小时或更长时间进行检测，如进度允许，也可在构件出厂前再次进行检测。确保构件合格，以免延迟裂纹对工件的破坏。
4 栓钉焊焊接工艺
4.1 栓钉焊前准备
焊接前检查栓钉质量。栓钉应无皱纹、毛刺、发裂、扭曲、弯曲等缺陷。但栓钉头部径向裂纹和开裂不超过周边至钉体距离的一半，则可以使用。施焊前必须经过严格的工艺参数试验，对不同厂家、批号、不同材质及焊接设备的栓焊工艺，均应分别进行试验后确定工艺。使用专用栓钉熔焊机进行焊接施工，需要设置专用配电箱及专用线路。
4.2 栓钉焊接
安装前先放线，定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整。将瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥，施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊。焊后根部焊脚应均匀、饱满。
焊接电压，电流，时间及栓钉枪提起和插下等参数都要调到最佳状态。这将根据过去的经验和栓钉制造厂以及设备制造厂的说明来进行。操作时，要待焊缝凝固后才能移去焊钉枪，如果焊钉枪不能使用时或用于返修不饱满的栓钉时可采用手工电弧焊，焊后要去掉瓷环，便于检查，栓钉焊接过程如下图示意。
5 焊接施工中存在的缺陷及修复措施
（1）裂缝：采用UT或MT以及其它合适的方法，确定裂纹的长度和走向后，碳刨刨除裂纹及裂纹两端各50mm长度，然后补焊；修补焊缝进行原规定探伤方法的100%的检查，并补作修补区域的100%MT检查；
（2）焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标：应用砂轮打磨对应表面干净后补焊；对补焊焊缝先进行100%的外观检查，但对于母材厚度大于40mm的低碳钢焊缝及所有母材为合金钢的补焊焊缝进行100%MT检查；
（3）超标夹渣、气孔、未焊透：用UT或RT确定不连续性的尺寸大小、深度、及方位，用碳刨刨除不连续性及两端各50mm焊缝后，按工艺规定的工艺要求补焊；补焊后的焊缝按原规定探伤方法的100%的检查；
（4）焊缝过溢或焊瘤：用砂轮打磨或碳刨刨除后，用砂轮打磨至与母材圆滑过渡；
（5）临时定位焊焊缝：对应的工作完成后应采用碳刨或砂轮将定位焊缝清除，并用砂轮打磨至与母材平齐；造成母材凹坑深度大于0.8mm时，应采用低氢焊条进行补焊，然后用砂轮打磨至补焊应采用与母材匹配的低氢焊条进行焊接焊条直径不大于4.0mm，或采用原焊接方法及工艺规定补焊，并比焊缝的原预热温度提高50℃；
（6）因焊接而产生变形的构件，应用机械方法或火焰加热法进行矫正，低合金钢加热区的温度不应大于850℃，严禁用水进行急冷。
6 结语
综上所述，本文以综合体育馆钢结构工程施工为例，针对钢结构焊接的施工方案进行了探讨，重点论述了钢结构焊接施工难点及相关问题，为类似工程施工提供有利的参考。
参考文献：
[1]大型复杂钢结构建筑工程施工新技术与应用［M］.北京：中国建筑工业出版社，2012．
[2]贾尚瑞，邢遵胜，王留成，等.重庆江北国际机场T3A航站楼指廊钢结构施工技术［J］．施工技术，2014，43（20）：58-61．
论文作者:罗成坤
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中
论文发表时间:2018/9/11
标签：厚板论文; 裂纹论文; 钢结构论文; 型钢论文; 构件论文; 砂轮论文; 结构论文; 《建筑细部》2018年2月中论文;