摘要：鋼結(jié)構(gòu)因其自重較輕，施工速度快，廣泛應(yīng)用于大型廠(chǎng)房、場(chǎng)館、超高層、橋梁工程等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)的制作和連接質(zhì)量直接影響到構(gòu)件的受力狀況和結(jié)構(gòu)的整體安全性，故鋼結(jié)構(gòu)的加工制作是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；焊接變形；控制措施

1、焊前準(zhǔn)備

焊接前應(yīng)首先進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。根據(jù)規(guī)范的具體規(guī)定，組織進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，確定出最佳的焊接工藝參數(shù)，制定完整、合理、詳細(xì)的工藝措施和工藝流程。生產(chǎn)制造過(guò)程將嚴(yán)格按工藝評(píng)定的有關(guān)參數(shù)和要求進(jìn)行，通過(guò)跟蹤檢測(cè)如發(fā)現(xiàn)按照工藝評(píng)定規(guī)范生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，將重做工藝評(píng)定，調(diào)整規(guī)范，以達(dá)到質(zhì)量穩(wěn)定要求。根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程（JGJ81～2002）的規(guī)定，以及鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)形式，鋼材類(lèi)型、規(guī)格及產(chǎn)地、焊接方法、焊接位置等，確定焊接的各項(xiàng)工藝參數(shù)。

（1）H型鋼焊接

組對(duì)好的H型鋼采用埋弧自動(dòng)焊焊接，焊接順序參見(jiàn)下圖。

（2）H型鋼、箱型梁柱焊接順序

焊接在拼接構(gòu)件經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行，嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)定的參數(shù)和焊接順序進(jìn)行。焊前使用電動(dòng)鋼絲砂輪對(duì)坡口內(nèi)及兩側(cè)100mm以?xún)?nèi)的浮銹進(jìn)行打磨處理，并對(duì)點(diǎn)焊區(qū)域焊接缺陷進(jìn)行修補(bǔ)處理。厚板焊接時(shí)焊接區(qū)域要進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后保溫。焊接采用門(mén)架式全自動(dòng)埋伏焊，用φ4.0mm焊絲進(jìn)行焊接，焊接位置采用船型焊，其優(yōu)越的性能和高效的焊接速度是批量的H型鋼生產(chǎn)的重要工具。在焊接時(shí)注意焊接速度和電流的有效控制，保證焊縫兩側(cè)與母材過(guò)渡平滑，焊縫寬窄一致及焊接咬肉的情況發(fā)生。

2、箱型梁、柱的焊接

采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和埋弧自動(dòng)焊相結(jié)合的焊接方法。采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底焊接，焊接順序?yàn)槊棵娴膬蓷l焊縫同時(shí)進(jìn)行，打底焊接完成后，進(jìn)行箱型梁柱另一面的打底焊接，保證箱型梁柱的焊縫對(duì)稱(chēng)且每道焊縫厚度基本一致，控制焊接的變形。打底焊縫厚度達(dá)到一定厚度時(shí)，再采用全自動(dòng)埋伏焊進(jìn)行部分填充與蓋面焊接，焊接時(shí)采取對(duì)稱(chēng)施焊，盡量控制好焊接變形和扭曲。整體焊接完成后，進(jìn)行箱型梁柱的整體校正。矯正合格后用半自動(dòng)切割機(jī)切割箱型梁柱的端頭，達(dá)到施工圖紙的設(shè)計(jì)尺寸。

3、焊接檢驗(yàn)

焊縫在焊后規(guī)定的時(shí)間間隔之后，進(jìn)行100%的外觀(guān)檢查，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一、二級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。且一級(jí)焊縫不得有咬邊、未焊滿(mǎn)及根部收縮等缺陷。并按圖紙或技術(shù)規(guī)范的要求做一定比例的磁粉探傷。對(duì)于T形接頭、十字接頭、角接頭等要求熔透的對(duì)接和角形接頭組合焊縫，其焊角尺寸不應(yīng)小于t/4且不得低于10mm；焊角尺寸的允許偏差為0-3mm。對(duì)30mm以上厚板焊接，為防止在厚度方向出現(xiàn)層狀撕裂，對(duì)母材焊道中心線(xiàn)兩側(cè)各2倍板厚加30mm的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷檢查。在加工廠(chǎng)H型鋼構(gòu)件組裝前，其所有≥30的鋼板都要進(jìn)行母板的超聲波檢測(cè)。全熔透焊縫在完成外觀(guān)檢查之后按要求進(jìn)行一定比例的超聲波無(wú)損檢測(cè)，Ⅱ級(jí)焊縫做20%的lOT檢查，Ⅰ級(jí)焊縫做100%的UT檢查，并達(dá)到設(shè)計(jì)的焊縫評(píng)定質(zhì)量等級(jí)。拼對(duì)焊縫按照Ⅰ級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施，滿(mǎn)足相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范。

4、缺陷修復(fù)

UT檢查有缺陷的焊縫，應(yīng)從缺陷兩端的延伸部位增加探傷長(zhǎng)度，增加的長(zhǎng)度為該焊縫長(zhǎng)度的10%，且不小于100mm。作為清除部分，應(yīng)與正式焊縫相同的焊接工藝進(jìn)行補(bǔ)焊，同樣標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行。缺陷的剔除采用碳弧氣刨和角向磨光機(jī)，在缺陷刨出確認(rèn)后，對(duì)清理區(qū)進(jìn)行打磨處理，先除刨槽表面的熔渣和滲碳層，露出金屬光澤。

5、鋼結(jié)構(gòu)矯正

鋼結(jié)構(gòu)矯正就是通過(guò)外力或加熱作用，使鋼材較短部分的纖維伸長(zhǎng)；或使較長(zhǎng)部分的纖維縮短，最后迫使鋼材反變形，以使鋼材或構(gòu)件達(dá)到平直及一定幾何形狀要求，并符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的工藝方法。鋼結(jié)構(gòu)矯正主要就是通過(guò)機(jī)械矯正或火焰矯正兩種方法進(jìn)行矯正。其主要形式有：

矯直：消除材料或構(gòu)件的彎曲；

矯平：消除材料或構(gòu)件的翹曲或凹凸不平；

矯形：對(duì)構(gòu)件的一定幾何形狀進(jìn)行整形。

焊接H型鋼焊接完成后，通過(guò)型鋼矯正機(jī)對(duì)翼緣板焊接后塌陷的彎曲部分進(jìn)行調(diào)平矯正。使用矯正機(jī)對(duì)焊接后的H型鋼翼緣板進(jìn)行機(jī)械矯正，以矯正翼緣板的焊接變形、并可適度消除焊接應(yīng)力。使得焊接成型后的H型鋼符合制造標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)鋼材型號(hào)超過(guò)矯正機(jī)負(fù)荷能力或構(gòu)件形式不適于采用機(jī)械校正時(shí)，將采用火焰矯正。

火焰加熱矯正時(shí)，應(yīng)離開(kāi)焊道10mm以上的距離，不可直接在焊道上加熱。同時(shí)鋼板加熱時(shí)溫度不能超過(guò)650℃，而且冷卻時(shí)絕對(duì)不能用水澆，應(yīng)采用自然冷卻的方法緩慢冷卻。H型鋼焊接后翼板平坦度變形，熱整形矯正方法以線(xiàn)狀加熱法離開(kāi)焊道10mm處加熱。

H型鋼腹板或箱形鋼平坦度矯正法，在其變形部位用線(xiàn)狀加熱約50～80mm長(zhǎng)，用此法加熱時(shí)，禁止有重疊點(diǎn)的出現(xiàn)。H型鋼因焊接而產(chǎn)生彎曲變形，在翼板外側(cè)局部以尖形加熱方式矯正到成直線(xiàn)。H型鋼焊接完成后，拱度須矯正時(shí)在腹板上以尖形加熱，翼板處以圓形加熱方式矯正至直線(xiàn)。H型鋼翼板和腹板之角度矯正時(shí)，在腹板焊道下方用線(xiàn)狀加熱法矯正，同時(shí)火焰須離開(kāi)焊道10mm處。H型鋼扭曲時(shí)整形，以對(duì)角線(xiàn)狀加熱法矯正。

6、鋼結(jié)構(gòu)防腐

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行表面噴砂除銹處理。噴砂安排在構(gòu)件加工完畢后進(jìn)行，采用全自動(dòng)噴砂除銹機(jī)進(jìn)行鋼丸拋丸噴射除銹，質(zhì)量等級(jí)為Sa2.5級(jí)、表面粗糙度為40～70μm。噴砂除銹后的鋼材表面不應(yīng)有焊渣、焊疤、灰塵、油污、毛刺及水等。

防腐的好壞在于其底漆要有優(yōu)越的性能。為了保護(hù)油漆表表面不被損壞和污染，防腐油漆施工可以安排底漆和中間漆在加工廠(chǎng)完成，面漆在現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件安裝完成及現(xiàn)場(chǎng)油漆補(bǔ)涂后再施工，面漆采用無(wú)氣或有氣噴涂方式完成。施工時(shí)采用鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)搭設(shè)的滿(mǎn)堂腳手架進(jìn)行施工。涂裝時(shí)的環(huán)境溫度和相對(duì)溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求，涂料施工時(shí)，溫度要求在5～40℃，最大相對(duì)濕度85%，并且底材溫度必須高于露點(diǎn)溫度3℃以上。構(gòu)件表面有結(jié)露時(shí)及若發(fā)生氧化應(yīng)重新噴砂除銹至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，否則不得涂裝。涂裝后4小時(shí)內(nèi)應(yīng)保護(hù)免受雨淋。鋼材除銹等級(jí)Sa2.5級(jí)的表面特征滿(mǎn)足施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求，噴砂后4小時(shí)內(nèi)必須進(jìn)行噴漆。當(dāng)天使用的涂料當(dāng)天配置，并按照說(shuō)明書(shū)要求時(shí)間內(nèi)使用完畢，否則廢棄，并不得隨意添加稀釋劑。高強(qiáng)螺栓的磨擦面以及圖中注明不涂裝部位不得涂裝。

7、結(jié)語(yǔ)

構(gòu)件的加工制作是保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提，嚴(yán)格的控制每一道施工工序，保證鋼材的質(zhì)量和每一個(gè)鋼構(gòu)件焊接質(zhì)量、除銹標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的防腐要求，充分保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量和安全。