摘?要:在鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域中,焊接技術(shù)占據(jù)十分重要的作用,焊接水平直接決定著鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量水平,可以顯著增強鋼結(jié)構(gòu)的生命力。對此,在此后的建筑領(lǐng)域中,應(yīng)廣泛應(yīng)用焊接工程技術(shù),以切實提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效果。本文便據(jù)此分析了焊接工程技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,以期為此后鋼結(jié)構(gòu)施工提供更多的借鑒依據(jù)。
關(guān)鍵詞:焊接技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);建筑
當(dāng)前,我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,為建筑行業(yè)的快速發(fā)展奠定了經(jīng)濟基礎(chǔ)。在建筑領(lǐng)域中,通過合理地運用焊接技術(shù),能夠減小工作人員的勞動強度,促進建筑質(zhì)量的提升。鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用日益普遍,對于建筑物穩(wěn)定性的提升具有重要意義。因此,工作人員應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的重要性有足夠認識,促進自身焊接技術(shù)水平的提高,以滿足用戶對鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求。
1建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工特點
1.1復(fù)雜性
建筑鋼結(jié)構(gòu)是鋼制材料通過焊接連接、螺栓連接、螺栓鉚釘連接等工藝組成的結(jié)構(gòu),工藝流程較復(fù)雜,涉及諸多專業(yè)的施工作業(yè)。引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)質(zhì)量問題的因素較多,例如,在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中,導(dǎo)致焊接出現(xiàn)裂縫的原因有受母材熱影響、焊材選用不當(dāng)、錯誤操作、焊接預(yù)熱不當(dāng)?shù)?,所以項目管理者?yīng)嚴格做好鋼結(jié)構(gòu)工程的安全施工與質(zhì)量管理工作。
1.2嚴重性
在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工期間,出現(xiàn)的質(zhì)量問題會造成嚴重事故,影響施工質(zhì)量,嚴重時還會出現(xiàn)人員傷亡事件。例如,在鋼結(jié)構(gòu)工程中,技術(shù)人員制定設(shè)計方案時并未考慮吊頂與設(shè)備管道的懸掛荷載,違反設(shè)計規(guī)范要求加大了屋面荷載,鋼梁撓度過大導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)坍塌,最終引發(fā)工程事故。
1.3可變性
技術(shù)人員在工程建設(shè)初期沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患,隨著時間推移,在外部環(huán)境的影響下,鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷發(fā)生持續(xù)性變化,問題愈加嚴重,逐漸降低鋼結(jié)構(gòu)的整體性能。
2鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)
2.1高強鋼焊接技術(shù)
在采用高強鋼焊接技術(shù)時應(yīng)選擇合理焊材,強節(jié)點弱桿件施工時應(yīng)選擇沖擊韌性、強度均高于木材標準規(guī)定的最低值的焊接材料,以保證焊接接頭各方面性能均達到標準規(guī)定的最低值,提高焊縫的可塑性。在厚板焊接過程中,施工人員應(yīng)結(jié)合厚度效應(yīng)選擇合理強度的焊材,當(dāng)節(jié)點拘束度較大時,配用低強焊材應(yīng)保證1/4板厚以下標準,保證鋼材的沖擊韌性。同時,還應(yīng)根據(jù)重點施工流程合理選擇焊材韌性,以確保焊縫、韌性均達到鋼材的基本標準要求。施工人員應(yīng)選擇碳當(dāng)量評定法、熱影響區(qū)最高硬度試驗評定法、插銷試驗臨界斷裂應(yīng)力評定法等評價高強度焊接性,并進行裂紋試驗控制。在確定最低預(yù)熱溫度時,施工人員應(yīng)充分結(jié)合坡口試樣抗裂試驗進行,以達到預(yù)期的硬度控制效果。施工人員應(yīng)根據(jù)不同板厚T型接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達到350HV對應(yīng)的冷卻溫度確定焊接線能量,并結(jié)合板厚范圍、裂紋敏感指數(shù)、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預(yù)熱溫度,根據(jù)鋼材特定曲線、冷卻時間以及接頭輸入等因素確定最低預(yù)熱溫度。
2.2低溫焊接施工工藝
低溫環(huán)境焊接時應(yīng)盡量選擇超低氫焊接材料與低氫焊接材料,保證烘焙與保溫措施的嚴格執(zhí)行,提高焊材質(zhì)量水平。焊前防護過程中,施工人員應(yīng)在焊接作業(yè)區(qū)域搭建防護棚,形成焊接封閉空間,盡量避免損失熱量。若施工企業(yè)沒有條件搭建防護棚時,施工人員還應(yīng)在焊接防護區(qū)域采用其他合理防護措施,并在氣體保護焊過程中充分保護焊接氣瓶,避免氣溫過低。為了保證焊接質(zhì)量,施工人員還應(yīng)合理控制層間溫度與預(yù)熱溫度。低溫焊接時,預(yù)熱溫度應(yīng)稍高于常溫下的焊接溫度,確定構(gòu)件焊接區(qū)域方向,使其大于或等于二倍鋼板厚度的木材,焊接溫度不得低于預(yù)熱溫度的基本標準:≥20℃。除此之外,施工人員在焊接期間還應(yīng)加大定位焊熱輸入,選擇正式焊接相同的預(yù)熱條件,增大焊縫截面與長度,不得在坡口外的母材上打弧。為了避免因定位焊接引起收縮裂紋問題,施工人員應(yīng)在熄弧時填滿弧坑,采用擺幅焊接方法,在嚴格控制層間溫度的基礎(chǔ)上,保證焊接后熱與保溫效果。
2.3厚鋼板焊接技術(shù)
在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中,厚鋼板得到了廣泛應(yīng)用,比如國家體育場工程最大鋼板板厚可達到110mm,更多鋼結(jié)構(gòu)開始廣泛采用厚鋼板,促進了厚鋼板材焊接技術(shù)的快速發(fā)展,擴大了建筑用鋼范圍。同時,在厚鋼板焊接期間,施工人員還應(yīng)做好裂紋與變形的控制預(yù)防工作,選擇合理的坡口方式,比如可以選擇X坡口或雙U型坡口,若采用單面焊接適應(yīng)在焊透的基礎(chǔ)上,盡量提高工作效率,選擇窄間隙與小角度坡口,降低焊接剩余應(yīng)力,減少焊接收縮量,保證層間與預(yù)熱溫度的合理性。
3建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工作期間注意的問題
3.1加工前做好準備及下料工作
在鋼結(jié)構(gòu)加工工作正式開始前,相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)施工圖紙做好前期準備工作,根據(jù)工程項目的實際情況進行下料與放料,且在制造樣板時應(yīng)遵循放樣要求,不斷矯正鋼材,優(yōu)化鋼材下料流程,避免偏差超出規(guī)則允許范圍,保證建筑工程的整體質(zhì)量水平。在鋼板領(lǐng)域中還應(yīng)做好多領(lǐng)域的預(yù)防措施,避免腐蝕,以保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量維持在較高水準。
3.2控制焊接節(jié)點構(gòu)造
在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點時應(yīng)避免出現(xiàn)變形問題,嚴格控制焊縫數(shù)量及大小。焊接鋼結(jié)構(gòu)期間極易出現(xiàn)焊縫數(shù)量多且尺寸大等問題,以致頻繁出現(xiàn)焊接變形情況,對此,工作人員應(yīng)嚴格控制焊縫大小及數(shù)量,盡可能選擇恰當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀,以保證鋼結(jié)構(gòu)的承載力,減小截面積。同時,鋼結(jié)構(gòu)焊接時應(yīng)盡量在物體截面對稱處確定焊接節(jié)點位置,保證中性軸焊接點盡量靠近中性軸,避免接近高應(yīng)力區(qū)。除此之外,還應(yīng)合理選擇節(jié)點形式,避免因應(yīng)力集中及高溫集中等因素引起變形問題,且在多向交叉位置不得設(shè)置節(jié)點。
3.3利用自動焊接技術(shù)能力
自動化的焊接技術(shù)能夠有效提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平和強度指標,并且,這項焊接技術(shù)不僅被工業(yè)發(fā)達國家積極采用,而且被我國建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,這種焊接技術(shù)的有效應(yīng)用,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的大型化和重型化,而且能夠提高建筑工程鋼體結(jié)構(gòu)的精準度,這種技術(shù)形式不需要技術(shù)人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。
3.4創(chuàng)新建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接
建筑鋼結(jié)構(gòu)在綠色環(huán)保方面具有顯著優(yōu)勢,因而受到了建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用,焊接技術(shù)是連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù),對于建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展有著重要作用。在此背景下,要想促進建筑鋼結(jié)構(gòu)長遠發(fā)展,必須加強對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)及工藝上的創(chuàng)新,只有不斷創(chuàng)新,才能使我國焊接技術(shù)越來越完善,提高焊接整體水平,從而趕上發(fā)達國家。在科技高速發(fā)展的今天,智能切割成為建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢,智能切割不但能夠減輕工作人員的任務(wù)量,而且能確保切割的精準度,避免出現(xiàn)人工誤差。從未來發(fā)展方向來看,智能化焊接及切割方式能夠代替人工焊接和切割,一方面能夠提高焊接質(zhì)量,減少安全事故的發(fā)生,另一方面能夠避免焊接材料發(fā)生浪費,確保材料用到合適位置。因此,相關(guān)人員要加大創(chuàng)新力度,在確保生產(chǎn)質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)速度,從而提高我國建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)水平,使其在國際上占有一定地位。
4結(jié)語
綜上所述,當(dāng)前我國社會經(jīng)濟獲得了穩(wěn)定發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在眾多施工單位得到了快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)焊接工作得到了各個領(lǐng)域工作人員的充分重視。實際施工期間,施工人員應(yīng)全面清晰了解焊接工程的形成流程,并有效控制焊接過程中鋼結(jié)構(gòu)的精確程度,從根本上保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,為此后鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]安占坤.焊接工程質(zhì)量控制措施淺析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018,6(8):220.
[2]李曉亮.芻議焊接工程質(zhì)量分析與質(zhì)量保證研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018,6(24):194.
作者簡介:
李大鵬,男,河北省承德市人,研究方向:建筑工程