【摘 要】本文基于建筑结构钢焊接的施工特点，分析钢焊接施工质量通病及原因，并提出有效的钢焊接施工质量控制措施，以促进建筑结构施工质量的提升，仅供相关人员参考。
【关键词】高层建筑；钢焊接；质量控制
建筑钢结构具有适应性强、建设周期短、维护便捷等优势，在建筑工程得到广泛的应用。焊接是建筑钢结构的一种连接方式，在现代社会建筑领域内，新技术和新材料不断涌现，钢焊接在建筑结构建设中发挥着重要的作用。相关研究资料显示，在建筑工程中，一半以上的钢材在投入使用之前需要进行焊接处理，因此应当积极提高钢焊接的质量和水平，以促进建筑钢结构施工质量的提升，并推进钢结构技术的现代化发展。
1 高层建筑结构钢焊接施工概述
1.1钢焊接施工特点
高层建筑结构钢焊接施工大多属于高空作业，危险系数较高，并且大多数情况下属于露天作业，作业环境风大，温湿度变化较大，甚至会受到雨雪威胁，钢焊接施工难度较大。钢焊接施工周期较长，焊接工作量大，返修困难。高层建筑结构钢焊接施工大多采用高强合金钢材和厚板结构。就钢结构焊接方式来看，除传统的手工焊接方式外，施工方大多采用二氧化碳气体保护半自动焊、自保护药芯焊丝焊接或自动焊的方式进行焊接。建筑钢结构焊接对焊接质量的要求较高，一般采用半熔透或全熔透焊缝。焊接裂缝的倾向性较大，部分厚板结构有层状的撕裂倾向出现，并且钢结构焊接的变形量较大。
由于高层建筑结构在我国的发展仍处于初期阶段，因此当前国内建筑领域关于高层建筑钢结构设计、施工的标准尚不完善，焊接质量控制缺乏统一且规范的标准，导致建筑结构钢焊接施工质量控制的难度较大。
1.2钢焊接质量通病及原因
多、高层钢结构除承受由重力引起的竖向荷载外，更重要的是承受由风荷载或地震作用引起的水平荷载。多、高层钢结构的建筑平面应力求简单、规则、对称，立面应选择沿高度均匀变化的简单几何图形。抗侧力体系包括支撑桁架、钢混剪力墙或简体、密柱深梁构成的框筒钢一混凝土组合结构等，抗侧力体系与抗重力体系的不同组合决定了多、高层钢结构的结构形式。钢结构常见的质量通病及其原因：
①构件运输、堆放变形其原因：构件制作肘因焊接而产生变形或构件在运输过程中因碰撞而产生变形。一般用干金顶或其他工具校正或辅以氧乙炔火焰烘烤后校正。②构件拼装扭曲其原因：节点型钢不吻合，缝隙过大；拼接工艺不合理。节点处型钢不吻合，应用氧乙炔火焰烘烤或用杠杆加压方法调直。拼装构件一般应设拼装工作台，如在现场拼装，则应放在较坚硬的场地上并用水平仪找平。③构件起拱或制作尺寸不准确其原因：构件尺寸不符合设计要求或起拱数值偏小。构件拼装时按规定起拱，构件尺寸应在允许偏差范围内。④钢柱、钢屋架、钢吊车梁垂直偏差过大其原因：在制作或安装过程中，误差过大或产生较大的侧向弯曲。制作时检查构件几何尺寸，吊装时按照合理的工艺吊装，吊装后应加设临时支撑。⑤防锈漆涂刷不均匀或漏刷。
2 高强钢焊接施工工艺
2.1焊材选配原则
强节点弱杆件：焊接材料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头（焊缝及热影响区）各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材，节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。③满足冲击韧性要求。必须重点选择焊材的韧性，使焊缝及热影响区韧性达到钢材的标准要求。
2.2高强钢焊接性评价方法
在建筑结构钢焊接施工中，大多采用碳当量计算评定法、热影响区最高硬度试验评定法以及插销试验临界断裂应力评定法作为高强钢焊接性评价方法，以加强钢焊接施工质量控制。
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2.3最低预热温度确定方法
在施工过程中，为保证钢焊接施工质量，应当根据斜Y坡口试样裂纹进行抗裂试验，以明确最低预热温度，并加强硬度控制，依据钢材不同板厚T形接头角焊缝热影响区的实际硬度达到一定标准后所对应的冷却速度，以确定焊接线的能量。依据裂纹敏感指数、拘束等级以及接头热输入、钢材的特定曲线图确定最低预热温度。
3 焊接质量控制的主要措施
3.1施工准备
在建筑结构钢焊接施工过程中，应当充分做好施工前的准备工作，包括技术准备、材料准备、施工机具准备以及作业条件准备等。相关施工单位应当及时对焊接工艺进行评定，依据设计图纸深化结构以及焊接工艺评定情况制定施工作业指导书，充分做好技术交底工作，以促进钢焊接施工的顺利开展。在此基础上充分做好施工材料的准备工作，结合施工情况以及栓钉安装位置，对穿透型磁环或普通磁环进行合理选取。依据作业条件对磁环进行合理加工处理。选用栓钉施工的专用设备，并准备好辅助工具。为促进建筑结构钢焊接施工的顺利进行，应当及时清除钢结构构件表面油漆，确保未出现露水、雨水以及其他可能会影响焊缝质量的污渍，为钢焊接施工质量控制奠定可靠的基础。
3.2施工工艺
熔焊栓钉焊接施工工艺流程见图示。正式焊接前应试焊1个焊钉（用榔头敲击使钉弯曲大约300，无肉眼可见裂纹后方可开始正式焊接。否则应修改施工工艺）。每天焊接完，都要从每根梁上选择两个栓钉用榔头敲弯约30°，无肉眼可见裂纹方可继续焊接（否则应修改施工工艺）。如果有不饱满的或修补过的栓钉则要弯曲150进行检验（榔头敲击方向应从焊缝不饱满的--N进行）。
3.3质量检验
对焊钉和钢材焊接应进行焊接工艺评定（其结果应符合设计要求和国家现行相关标准的规定），瓷环应按其产品说明书进行烘焙，检验数量为全数检查，检验方法为检查焊接工艺评定报告及烘焙记录。焊钉焊接后应进行弯曲试验检查（其焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂纹），检查数量为每批同类构件抽查10％且应不少于10件（被抽查构件中，每件应检查焊钉数量的1％且不应少于1个），检验方法为焊钉弯曲300后用角尺检查或观察检查。焊接完成后的焊钉根部焊缝应均匀（对焊脚立面局部未熔合或不足3600的焊脚应进行补焊），检验数量为按焊钉总数的1％进行抽查且不少于10个，检验方法为观察检验。
3.4安全环保措施
焊接操作工人应佩戴防护眼罩并穿防护服装，应单独进行施工电源布设，焊接电源及焊钉枪要求接地可靠，焊接时应防止飞溅的熔渣引起火灾。
4 结束语
高层建筑结构钢焊接施工具有一定的复杂性和特殊性，对组织严密性、施工效率以及质量控制方式等有着严格的要求，为提高建筑结构钢焊接施工质量，应当充分把握影响钢焊接施工质量的多项因素，包括焊接设备、焊接作业人员、焊接材料、施工方式以及作业管理等，通过各环节的密切配合，切实提高建筑结构钢焊接施工质量。在此基础上积极加强焊接施工技术创新，加强钢焊接质量的规范化控制，促进钢结构在建筑行业内实际应用价值的有效发挥。
参考文献：
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论文作者:王福峰
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/26
标签：结构钢论文; 钢结构论文; 构件论文; 建筑论文; 质量控制论文; 作业论文; 裂纹论文; 《低碳地产》2016年12期论文;