高层建筑钢结构安装焊接施工质量控制

高层建筑钢结构安装焊接施工质量控制

王利娟

中国核工业第二建设有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：尽管高层建筑在资源利用上有较大优势，但建筑施工质量要求更加严苛，施工工艺标准也更高，对于高层的钢结构而言，需要更强的韧性和抗震能力，承载更大的剪切力，并且需要更强的防腐性能。所以，在高层建筑施工过程中，需要运用科学合理的钢结构安装焊接施工技术，并加强工艺流程的细节把控。

关键词：高层建筑；钢结构；安装焊接；施工；质量控制

引言

钢结构是高层建筑施工过程中一项基础结构，且随着我国高层建筑工程的不断发展，其施工工艺日趋复杂。通过当前技术分析可知建筑钢结构安装焊接工艺效果为了满足实际要求，在受到技术因素、环境因素以及管理因素的影响之下安装焊接施工质量问题频频出现，给项目的开展造成了一定的影响。所以在各项工作开展的阶段需要根据钢结构的工程实际做好安装焊接施工的控制管理，以提高技术的应用效果。

一、高层建筑钢结构安装技术现状分析

钢结构在高层建筑施工中的广泛应用使得施工方式更加灵活多样，建筑设计方案更加多样化，并且能有效提高高层建筑的经济性。但是需要设计施工人员重视的是，高层建筑的钢结构的安装施工仍然存在一定的困难，技术上也仍不完善，通常是由于以下两点造成的：一是高层建筑中钢结构的材料的性能和质量的要求更加严格，在材料的质量控制方面需要更加重视；二是由于高层建筑的特殊性，钢结构的吊装安装工作较为困难，钢结构材料容易在安装过程中出现变形，对吊装安装工艺有更高的要求。

当前阶段，高层建筑投资已成为我国建筑领域的重点，如果继续采用以往的钢筋混凝土施工方法，高层建筑的施工质量将难以达到设计预期，只有采用全新的施工技术才能满足实际需求。钢结构的运用不仅能提高高层建筑的承载力和抗震性能，而且能有效地提高建筑的稳定性和使用寿命，是我国高层建筑施工的一项关键性技术，建筑施工企业应当着力提高钢结构安装施工技术，并加强施工工艺流程管理工作，不断提升高层建筑施工质量。

二、高层建筑钢结构安装焊接施工质量控制

1.1焊接施工的准备工作

钢结构安装实施环节，需要使用焊接方式形成整体的结构，在施工开始前，需要做好各项准备工作，具体从下述几个方面出发进行：其一，钢结构焊接应该达到高度的要求，在钢柱安装与焊接施工中，使用钢管搭设一个平台，保证现场施工可以顺利地进行，一般都会使用吊篮进行。其二，选择合适的焊接材料与设备，安装施工中，焊接位置和工程量都有很大的差异，所以在项目实施前需要准备好足够的设备以及材料，以满足现场施工要求。目前焊接方式最多的是二氧化碳气体保护焊，可以满足焊接作业要求。其三，做好人员安排，组织高水平的工作人员开展项目施工作业，具备焊接资格证的人员从事焊接施工，满足正常焊接工作的需要，保证钢结构性能合格，提高钢结构的总体性能。

2.节点形式与焊缝的检测

钢结构工程焊接施工中，要结合施工内容和形式，做好各个结构部件的焊接作业。钢结构工程中焊接作业量比较大，比如柱体之间、柱和梁之间、地脚螺栓之间以及各个节点部件的焊接，通常是采用全焊透的方法。此外，除了使用焊接方式连接，也可以使用刚强度螺栓进行连接，保证连接的性能合格，满足钢结构工程的使用需要。因为钢板是有一定的厚度，所以焊接以及螺栓连接施工都有一定的难度，焊缝的焊角高度达到技术标准，且要进行现场的焊接质量检查以及探伤试验，如果发现存在焊接缺陷和问题，及时进行返修处理，保证质量合格。焊缝质量检查普遍应用的是超声波探伤仪，可以真正地了解焊接缺陷的位置、尺寸以及影响程度，为技术人员返修提供基础条件，以保证焊接的质量达标。

3.合理设置坡口形式

为了达到对高层建筑钢构连接技术的合理使用，坡口形式的选用也同样必不可少。在这个工程中，最重要的钢构为中厚钢板，而这个构造不但有着巨大的连接量，其变形控制也有很多高难度。所以，在实际的安装施工中，如果坡口选择不合适，就会产生以下几种现象。

(1)如果斜坡处倾角设计得过小，根本无法达到现场实际的融合比需要，很易出现根部未焊透等问题，其组对间隙就会增大，从而在熔敷量增大的时候形成了更大的收缩应力。相对较深而窄的焊接区，其热成型系数也会降低，这样一来便会对下一次结晶过程形成不良影响，很易产生区域偏析现象，而在受到较大热拘束应力作用的情形下，又很易形成焊接裂缝。

(2)如果坡口角的设计过大，便会直接加大焊接量，焊缝角将发生变形或缩短，而残余应力也会随之增大，因此很易发生变形。此时，不但会对钢构系统本身的初始应力产生负面影响，使其很难控制，同时，也会影响以后的钢构装配精度，使其装配过程变得很麻烦。

(3)如果坡口的设置不合理，不但会增加钢结构的变形控制和残余应力减小的困难，同时，也会影响焊接人员的使用空间，对安装人员的合理设计和作业场地的合理使用带来很大问题。

在该项目中，由于所有钢梁的翼缘板均很短，且断面对称性较好，所以将焊接坡口设置成V字形。具体工程设计中，在组合柱腹层处的长缝设置为三千三百六十毫米，通常条件下，半熔透立缝处的斜面处应设置为K形，斜面处倾角宜设置为40±°。

4.控制好操作环境

由于高层建筑施工时，所有钢结构的施工都要在高空间完成，而且该工程所占区域建筑物相对集中，所以，在焊接时，最易产生环向空气，造成不同角度的风吹进焊道，但楼层越高受到的风速影响越大，焊接的冷却问题尤为突出，也是超临界二氧化碳空气环境焊接的最大弊端所在。

根据此，在具体工程建设中，建筑施工单元都应该采用科学合理的安全措施以确保焊缝品质。本次焊接工作中，针对一般风速所产生的危害，其最主要的处理对策即为将原本的实心焊丝替换为药芯焊丝，使焊道缩短和二氧化碳气体流速增加，如此便能获得更优异的焊缝防护效果。

5.焊接施工顺序和施工工艺

钢结构工程中的焊接施工严格执行焊接工艺技术标准，落实相关的焊接作业流程，考虑到不同项目的特点、要求，分析钢结构的组成形式，确定合适焊接作业顺序，做好各个节点的连接和控制，保证焊接作业的质量合格。在钢结构焊接操作时，根据规定的焊接顺序组织开展焊接施工，各个钢结构连接达到高强度的要求，保证螺栓连接性能合格，保证连接符合稳定性标准。其次还要做好各个结构连接部位的质量检查，明确焊接连接顺序，加强焊缝的质量检查。再次，梁体结构的两侧使用相同的焊接作业方式，以保证不会发生扭转损坏的问题。最后，梁体的焊接尤为重要，根据上翼缘、下翼缘的顺序进行，保证各个结构部分的质量合格，达到焊接质量标准。

结束语

在进行高层建筑工程项目的建筑实施工程中，钢结构施工成为重要环节，而钢结构的连接工艺也成为关键。基于此原因，在项目具体的实施阶段，施工单位必须要充分掌握项目概况和具体需求，并以此为基础，根据项目施工现场的具体状况，科学地合理运用钢构件焊接施工技术，如焊接方法管理和焊接流程管理等，如此才可有效保证项目的效率，并发挥焊接工艺本身优点，以适应项目施工需要。

参考文献：

[1]彭超,张后利.多高层建筑钢结构安装技术与质量控制研究[J].城市住宅,2021,28(11):214-215.

[2]杨凌川,杨文柱.高层建筑钢结构安装焊接施工质量控制[J].重庆建筑大学学报,2000(S1):208-211.