一谷一园标准厂房项目钢结构现场焊接质量研究

一谷一园标准厂房项目钢结构现场焊接质量研究

顾天赋,潘盛,彭国华,皋昕

江苏鼎立钢结构工程有限公司   江苏 盐城 224100

摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，建筑行业逐渐成为我国重要的经济支柱之一，在此过程中钢结构逐渐成为建筑的重要架构，其自身具备着外形变化多样、重量轻、建设周期短以及适应能力强等优点，在建筑工程中的使用范围越来越广泛。在杆结构工厂化加工逐渐推广的背景下，加强安装现场钢结构的焊接质量是极为关键的，施工单位应对其加以重视，在实现建筑效率提升的同时，做好钢结构焊接质量的加强。因此，在本文中，将充分结合一谷一园标准厂房项目的钢结构焊接质量加强工作加以研究，分析当前该项目的实际情况，做好焊接质量提升工作，为该项目发展奠定良好基础。

关键词：标准厂房；钢结构；现场焊接；质量提升

前言：作为我国建筑工程的主要构件之一，影响钢结构焊接质量的因素是较多的，例如焊接人员的焊接技术、焊接方式、焊接设备以及焊接环境等，所以要想切实做好焊接质量的保障工作，那么就要从多角度进行，改变传统单一、片面的思考方式，利用科学化的措施做好困难的应对。除一些影响因素之外，在具体施工过程中依然存在着一定的问题，例如施工理念陈旧、监管不到位等问题，这也将直接导致一部分施工人员会出现施工态度散漫、施工行为不规范等问题，大大影响着钢结构的焊接质量。因此，根据实际案例，做好焊接现场钢结构工作提升工作是极为关键的，在全方位的管理中弥补其中存在的不足之处，为我国建筑工程发展提供保障。

1 工程总体概况

本工程位于上海临港新片区祝桥镇（祝飞路与下盐路交叉口），工程名称为一谷一园标准厂房项目。

本项目由三栋单体组成，D1、D2栋为工业厂房、D3为研发大楼。D1~D3栋±0.0以下共用地下停车库。

地下停车库建筑面积约18171㎡为全现浇钢筋混凝土结构，D1厂房为五层钢结构砼厂房，建筑面积18627㎡；D2厂房为四层钢结构砼厂房，建筑面积7581㎡；D3研发楼为九层钢结构砼结构（核心筒为钢筋砼剪力墙），建筑面积21585㎡。共计约65964㎡。

本工程地下室为钢筋混凝土结构，柱主体为劲性箱型柱；±0以上主体结构均为钢结构柱、梁。三个单体钢结构总重量约6800 吨。

2 钢结构现场焊接质量控制

2.1 焊前准备工作

在进行焊接之前，通常焊接人员应对焊接位置的表面清洁程度以及组装部位的质量加以检查，若是不符合工程焊接的要求，要充分做好修磨补焊工作，待到补焊合格之后，才能够进行焊接施焊。在坡口组装过程中，其间隙不得超过所允许的标准范围内，如果超过了那么应在坡口的单侧或两侧进行堆焊、修磨工作，使其能够符合我国的相关标准和焊接要求，但是若是坡口组装的间隙超过了较薄板的2倍或大于2cm时，则不能够利用堆焊的方式进行构件长度的增加[1]。

2.2 焊接坡口形式与焊接的顺序

第一，以架构控制力、应变为主要准则，对钢结构的焊接顺序进行详细化的制定，严格按照标准实行，避免将合拢焊口布置在杆件应力较为集中的位置。

第二，针对整个钢结构框架来讲，梁、柱等刚性结构的焊接施工，要从整个结构的中间构件上加以焊接，在形成具体框架之后，再向左、右进行焊接工作的拓展。

第三，对于钢结构中柱与柱的对接焊接工作，往往需要两名高级水平的焊接人员从两侧的不同方向实行焊接，所采用的方式为两人对称焊接，两人先对面焊接A，B（C，D）焊缝高度的40％，再进行C，D (A，B)焊缝40％的焊接，之后再进行A，B(C，D)焊缝剩余60%的焊接，最后结束C，D（A，B）焊缝的焊接。在焊接过程中需要注意层间温度，防止层间温度过高。当焊缝过长时，采用分段跳焊法，但要保证两焊工同步，减少变形。在焊接最后一层时需一次焊完，不得分段焊接。在柱转角处注意成型[2]。

第四，对柱与梁连接的焊接而言，先焊接梁的腹板与柱连接处，再焊接梁的翼板与梁的连接；焊接梁的腹板时，两人同时焊接，直至焊接完成；焊接梁的翼板时，若空间允许，两人对称焊接，保证焊接同步；否则按如下顺序进行焊接：先进行上翼板焊缝30％的焊接，再进行下翼板焊缝30％的焊接，之后结束上翼板的焊接，最后结束下翼板的焊接。

2.3 焊接质量控制内容

2.3.1 焊接变形控制

在该项目工程现场中，其安装焊接的工作量较大，焊接技术的要求是较高的，在难度上也是相对较大的，并且实际焊接施工的周期较长。由于工厂焊接环境、设备以及器具等条件相对较好，在充分满足运输限制条件下，最大程度上在工厂内部完成焊接工作。主要控制方法如表1所示。

2.3.2 焊接应力应变控制措施

（1）收缩量大的先焊

对于焊接缝隙情况较多的组装条件而言，利用先焊收缩量较大的焊接缝隙，后焊的收缩量较小的焊接缝隙。先焊拘束度较大，而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度小并且能够自由收缩的焊缝原则。

箱形钢梁接头的焊缝，宜先同时对称焊梁两侧的腹板，再焊接下翼缘，而后焊接上翼缘。当使用厚板时，须轮换对称焊接腹板、翼缘板。

对钢梁两端的焊接应先焊梁的一端，待其焊缝冷却至常温后，再焊另一端，不宜对一根梁的两端同时焊接[3]。

（2）锤击法减小焊接残余应力

对特殊节点必要时在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动捶击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后承受的局部应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口的两侧焊道不宜捶击，以免出现溶合线和近缝区的硬化及裂纹。

（3）多层多道焊

在焊缝填充量相同的条件下，多层多道焊接能很好的防止焊接变形，因此对现场所有坡口对接位置须采用多层多道焊接。

（4）对称焊接

采用两名焊接速度基本相同的焊工同时从两个对称面开始焊接，直到该焊缝焊接完成，减小焊接结构因不对称焊接而发生的变形。

2.3.3 焊接应力消减措施

应力消减工艺有很多种类，根据钢结构行业施工特点，常用的消应力法为机械消除法和火焰消应力法或电加热消除法。

2.3.4 厚板焊接层状撕裂防止措施

层状撕裂一般产生于T形和十字形角焊接接头位置的热影响区轧层中，层状撕裂的其最主要的影响因素是钢材的含硫量。含硫量高，夹杂物含量多，易于产生层状撕裂。钢材的碳当量越高，钢材组织易脆化，层状撕裂越敏感。焊缝扩散氢含量会促使层状撕裂的扩展，对于起源于焊根或发生于热影响区附近的层状撕裂，扩散氢则起了间接却重要的影响[4]。

在《建筑建筑结构用钢》（GB/T19879）及《厚度方向性能钢板》中对钢板含硫量都有严格的规定。在钢材的选用上，应该严格控制钢材的含硫量，其含硫量必须满足现有国家规范及设计要求，对特厚板材料选用国内外比较有实力的钢材厂家，并对各个生产厂家钢材的含硫量进行分析比较，优选出含硫量更低的钢板以减小层状撕裂的倾向。

结束语：

总而言之，结合该案例进行了分析，对于钢结构焊接质量的控制有了一定的见解，由此可以看出，钢结构的质量影响因素是多种多样的，往往需要施工人员通过科学化的焊接技术进行施工，以期满足钢结构的实际需求。另外，应做好钢结构焊接弊端的分析工作，站在全方位的角度上看待钢结构焊接质量提升工作，做好质量控制，使得我国钢结构建筑形式的发展更上一层楼。

参考文献：

[1]李厚萱.施工现场环境下钢结构焊接质量的提升策略[J].住宅与房地产,2020，000(33):104-105.

[2]邓勇.分析施工现场环境对钢结构焊接质量的影响[J].智能城市,2020,6(10):220-221.

[3]马源.下承式钢箱系杆拱钢结构现场焊接质量控制探析[J].建设机械技术与管理,2018,31(06):71-73.