摘要:随着社会经济的发展,我国基础交通设施的建设也迈入了新的发展领域,对桥梁工程质量与性能的要求也越来越高。虽然经过时间的洗礼,钢结构工程的设计施工工作取得了较大的进步,但是就具体情况而言,钢结构的施工技术与焊接技术都存在很大的问题,尤其是与西方国家相比差距较大。
关键词:钢结构焊接;技术要点;质量控制
引言
随着我国的建筑行业快速发展,不断革新的建筑钢结构,越来越多的应用了新的钢种。在我国建筑中,钢结构的多项优点,让许多建筑公司普遍的采用新钢种,钢结构在各种各样的建筑中将占据引领位置。钢结构的焊接质量直接影响到工程的质量等问题,所以焊接质量成为了施工过程中最重要的一环。
1钢结构的优势
钢结构的优势有:自重轻,便于运输和安装,可跨越度大,用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅重量的1/2;抗展性好;钢材的塑性和韧性好,即钢结构不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏,且对动力荷载的适应性较强;设计风格灵活、丰富,在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%;钢结构多采用螺栓连接,结构轻,施工简便,施工安装周期短;可以有效保护环境,即钢结构产生的噪音小、粉尘少,对土地资源破坏小,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高;综合造价低;钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证。
2、材料选择要点
目前,我国建筑钢材一般只用两种,即碳素结构钢和低合金高强度结构钢,其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700�D88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591�D94)。以前常说的三号钢和16Mn钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。钢材应有抗拉,屈服强度和硫、磷含量和碳含量的合格保证。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书,其品种、规格、性能要符合国家产品标准要求,化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定的基础上,还应符合以下规定:当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时,缺陷深度不能大于该钢材厚度负偏差值的1/2;连接材料中的焊条焊剂要有产品质量证书,并符合国家要求,药皮不能脱落,焊芯不能生锈,焊剂不能受潮。保护气体的纯度要满足施工工艺要求,在使用二氧化碳做保护气体时,二氧化碳纯度不能低于99.5%,其含水量要小于0.05%。
3高强钢焊接技术
3.1技术要点
在熔敷金属的强度、塑性以及冲击韧性上,如何选择焊材呢?首先,焊接材料的最低值要高于母材标准规定的要求,在进行强匹配时,强节点杆件焊接的接头各项性能的最低值也要全面达到母材标准规定的要求。然后,焊缝的塑性在厚板焊接的时候要做到统筹兼顾,选配焊材要按照厚度效应、厚度强度、节点拘束度大的原则来选择低强焊材。再者,怎么才能使焊缝的韧性达到钢材的规范要求呢?为了满足冲击韧性的要求,必须要重点选择焊材的韧性强度。高强钢焊接性的评价方法有:碳当量计算、插销实验临界断裂应力和热影响区最高硬度实验三种评定法。如何确定最低预热温度?其最低热温度确定的方法有:确定焊接线的硬度,根据斜Y破口式样进行抗裂实验,要根据一定碳当量的钢材,即裂纹实验控制。怎么才能使不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV,要根据裂纹敏感指数、板厚范围等熔敷金属扩散氢含量,对应的冷却速度为540℃。高强钢焊接技术如何确定最低预热温度?要根据钢材和接头热输入的特地曲线图。
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3.2质量管理
首先,焊接的时候,电压、电流、焊接速度、熔敷金属的冷却时间,控制热输入要控制在800℃~500℃区间,冷却速度也要控制在800℃~500℃区间。其次,采用良好的操作手法,选用优质、碱性低的氢焊材,从而达到焊接焊缝中碳、硫、磷、氮、氢、氧的质量百分比。充分的维护熔池金属的短弧,限制熔池金属的摆动,稳定熔池金属的倾角。再者,如何对高强钢的变形和应力进行控制呢?用多层敷焊的方法焊接,并且要用小线能量,减少熔敷金属填充量,焊接时要选用气体保护焊等高能量密度和低热焊接坡口。同时也要减少焊接坡口的间隙和角度,并且要采用对称、轮流施焊的方式。由此可见,为了指导实际的焊接生产,要综合考虑他的性能要求,根据高强钢自身的强化机理,根据高强钢供货状态,在评价焊接性的时候制定合理的焊接工艺,要合理选择焊接材料和实验的方法。同时为了降低这个钢种的冷冽倾向,要充分的考虑该钢种的焊接。
4建筑钢结构的焊接质量控制措施
建筑钢结构在施工焊接技术中,是一项技术含量很高、设计思路严谨、结构组织科学的要求质量保证到位有足够可靠性的一项工作。我国经过多年努力和总结,在建筑钢结构施工、焊接、组织方面积累了很多有益的经验,具备了相当的水利和焊接技术,对质量控制的措施:为了满足施工区严格的要求,需要达到这个标准的因素很多例如:焊接的设备、钢材、焊接的作业人员、焊接材料、焊接作业管理、焊接施工方法、焊接检查等。焊接施工质量控制安全是我们梦寐以求的质量水平,必须这些措施都管理到位,科学合理的组织起来才能钢结构焊接质量安全的最高标准。
4.1 提高质量管理意识
对施工质量进行有效管理控制的先决条件就是,需要一个高素质的管理队伍,有了这个队伍,才能保证管理工作的顺利完成;工程质量目标能否实现的一个重要影响因素就是施工人员的素质。所以,如何提高施工人员的素质将是我们需要考虑的第一个问题,定期对施工人员进行教育培训、一定资金奖励等激励措施都是很有效果的办法。
4.2 强化施工现场管理
施工质量管理控制的过程当中,管理者应该掌握整个项目的情况,对于施工前中后期全方位掌控,确定每个阶段的管理重心。施工前的重心就是完成所有准备工作,避免遗漏情况的出现;施工过程中的质量控制应选用和质量监管相关的手段;施工后质量控制就是对材料进行验收,对已完成的项目进行验收和评定标准。
4.3 完善施工技术管理
技术管理的关键就在于施工人员的技术水平,加强施工技术人员的选拔培养,强化技术人员的准入制度,完善施工单位技术人员聘用标准。为了保证施工人员的工作热情和专业素质,可以优先选用那些责任心强、工作积极以及技术水平过硬的人员。当然在具体施工过程中,这些技术人员还需要经过反复技术考核,进行技术培训等。在吊装阶段可以采取“以构件组合成块吊装为主,以散件吊装为辅”的原则,在地面最大限度的进行构件组合,尽可能地减少高空拼接、焊接的工作量。
结语
钢结构与其他结构相比,在使用功能、设计、施工及综合经济方面都具有优势,钢结构建筑具有良好的空间感,能合理布置功能区间:利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,适合创新、弹性设计的高层建筑结构体系。钢结构超高层民用建筑的推广和使用,标志着我国超高层民用建筑的开发和建设己步入了钢结构体系时代。
参考文献
[1] 王禄鹏,李晋民.高层钢结构施工管理技术[J].钢结构,2005,(1).
[2] 金天德,郁庆浩.高层钢结构工程施工技术[J].浙江建筑,2002,(5).
论文作者:郅付宽
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签:钢结构论文; 钢材论文; 结构钢论文; 质量论文; 建筑论文; 质量控制论文; 钢种论文; 《城镇建设》2019年第05期论文;