許存杰
摘 要:在建筑施工中,鋼體的焊接質(zhì)量對建筑的整體質(zhì)量有著決定性的影響。現(xiàn)在我國的建筑在施工中鋼材的焊接使用率、普遍度非常高,提升鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量對提高建筑的質(zhì)量有重要意義。文章對建筑中鋼結(jié)構(gòu)的特性和要點進行了分析,并結(jié)合筆者的經(jīng)驗積累對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的種類和特點,以及焊接工程的管理等方面進行了闡述,同時探討了鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術發(fā)展方向。
關鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);焊接技術;質(zhì)量
1 我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的現(xiàn)狀
我國目前的鋼鐵產(chǎn)量居世界首位,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量也位居前列。近年來我國在焊接技術和工藝上取得了相當大的進步,已經(jīng)步入世界領先的行列。在此基礎上我國目前的鋼結(jié)構(gòu)市場整體飛速發(fā)展,反過來也促進了新材料的研發(fā)和新技術的革新。從我國近年建造的許多大型建筑物中,不難看出我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的發(fā)展。比較典型的鋼結(jié)構(gòu)大型建筑如水立方、鳥巢,在其建筑中都可以看到大量的鋼材焊接,這些焊接都具有相當高的難度。除了大型建筑,我們也可以從許多一般建筑中看到鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的發(fā)展。隨著建筑高度的上升,鋼結(jié)構(gòu)焊接技術在施工技術中所占比重也在逐漸增加。從另一方面看,鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的高速發(fā)展也必然帶動我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高。
但無法否認,我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接無論是在技術還是在工程管理方面都存在缺陷,尤其是鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量問題在國內(nèi)相當嚴重。在目前階段,質(zhì)量問題仍然是困擾相關人員和企業(yè)的主要問題。我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接方面的專業(yè)人員需要圍繞著鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行分析,找出源頭,探討從根源解決問題的方法,并且進行必要的預防工作,同時加強現(xiàn)場質(zhì)量管理,從而保證鋼結(jié)構(gòu)焊接的施工質(zhì)量。
2 建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式及復雜節(jié)點
近年來我國的建筑對建筑結(jié)構(gòu)、外觀的要求越來越高,新奇的創(chuàng)意層出不窮,超高層、結(jié)構(gòu)壯大、外觀宏偉的大型建筑頻頻現(xiàn)世,強烈的視覺沖擊效果使人們越來越青睞大型建筑。然而隨之而來的問題也越來越多。大型建筑其鋼結(jié)構(gòu)較復雜,節(jié)點構(gòu)造重疊,接頭對接形式繁多,鋼材的研發(fā)和現(xiàn)場施工中焊接技術難度越來越高。如國家游泳中心“水立方”的非對稱、不規(guī)則球管節(jié)點;國家體育場“鳥巢”的空間彎扭構(gòu)件多分支節(jié)點;廣州歌劇院的樹支狀鑄鋼節(jié)點;廣州電視塔耐候鋼結(jié)構(gòu)及深圳大運會超大型鑄鋼節(jié)點等。這些建筑在帶來美輪美奐的視覺效果的同時,也以其施工的高難度著稱。
隨著建筑高度的增加、結(jié)構(gòu)跨度的增大,抗震性能設計對主要鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量要求隨之升高??蚣芰号c柱的連接焊縫、剪力板與柱的連接焊縫、梁腹板與柱的連接焊縫和柱的拼接焊縫等都是結(jié)構(gòu)的主要部位,基本上都是坡口熔透一級焊縫,100%超聲波探傷,對焊接質(zhì)量要求非常高。
3 主要焊接技術概況
我國目前發(fā)展最為突出的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術莫過于高強焊接技術和低溫焊接技術。未來我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的發(fā)展也將以這兩種技術作為主要發(fā)展方向。
3.1 高強焊接技術
高強焊接技術是我國目前常用的一種尖端技術。這種技術的核心就在于“強”,一方面要求焊接材料的強度,并且還要求相互焊接的兩者之間存在明顯的“強”相關,能夠在焊接過程中達到最佳的融合度;另一方面,對焊接接頭的各方面要求強度也相當大。因此要使用這種技術,就必須對不同焊接接頭和焊接材料都進行嚴格的審查,確保焊接質(zhì)量。
3.2 低溫焊接技術
低溫焊接技術是我國目前使用率較高的一種焊接技術。這種技術主要在低溫下進行施工,因此難度較大,需要對施工的操作空間進行密封處理。密封處理的方法主要分為物理封閉和氣體封閉。物理封閉即在焊接操作的周圍搭設防護層來隔絕焊接區(qū),進而維持焊接區(qū)域的底紋。氣體封閉則相對高級,要針對焊接過程中使用的氣瓶進行保溫處理。在這兩種措施的幫助下,焊接操作能能好的完成。
4 焊接過程中出現(xiàn)局部變形原因以及解決方式
在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中最常出現(xiàn)的質(zhì)量問題就是局部變形現(xiàn)象。如果能解決這一問題,將對提升鋼結(jié)構(gòu)焊接的施工質(zhì)量有重要意義。
4.1 產(chǎn)生原因
焊接過程中易造成局部變形現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有以下幾點:(1)母材、焊接材料質(zhì)量不合格,其熱物理性能參數(shù)和力學性能不符合要求;(2)焊接結(jié)構(gòu)的設計不合理;(3)焊接工藝不正確。
4.2 預防措施
為了預防以上現(xiàn)象的出現(xiàn)導致焊接施工出現(xiàn)問題,我們經(jīng)常在施工操作中采取一些措施,主要有以下幾點:(1)加強對母材、焊接材料質(zhì)量的審查,避免在施工中出現(xiàn)劣質(zhì)或達不到要求的材料;(2)結(jié)構(gòu)設計要合理,避免應力集中;(3)焊接前進行焊接工藝評定,確定正確的焊接工藝。
5 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術的質(zhì)量控制要點
除了局部變形現(xiàn)象,施工中還可能出現(xiàn)其他質(zhì)量問題。為了減少這些問題的出現(xiàn),需要做好以下幾點。
5.1 對焊接操作人員的控制
焊接操作人員應持證上崗,并在其允許項目內(nèi)施焊。
5.2 對焊接設備的控制
焊接設備須外觀完好、性能可靠,電壓表、電流表等指示準確。
5.3 對焊接材料的控制
首先,焊接材料選用須符合設計要求。其次,焊接材料的質(zhì)量須符合國家現(xiàn)行相關標準規(guī)定,須有質(zhì)量證明書或產(chǎn)品合格證。第三,焊接材料須妥善保管,以防受潮、銹蝕等。第四,焊條在使用前須按說明書要求進行烘焙,焊工領用后應放入保溫筒內(nèi)。
5.4 對焊接工藝的控制
焊接施工前應進行焊接工藝評定,并根據(jù)焊接工藝評定報告編制焊接工藝指導書(工藝規(guī)程),焊接施工時操作人員應嚴格按指導書(工藝規(guī)程)進行焊接操作。
5.5 對焊接環(huán)境的控制
焊接作業(yè)區(qū)域的溫度、濕度、風力等須符合規(guī)定,當環(huán)境條件不符合條件時應停止焊接作業(yè)。
6 結(jié)束語
歸結(jié)全文,盡管我國目前在鋼結(jié)構(gòu)焊接技術上已經(jīng)有了很大進步,但在實際的施工操作中和材料、施工的質(zhì)量問題上,仍然存在著許多不足,需要我們認真分析產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因,制定針對性的措施進行控制,這樣才能真正的提高我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量。
參考文獻
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