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摘要:建筑行业的不断发展促使各项建筑施工技术和施工工艺也随之不断的优化和发展。钢结构焊接施工是建筑施工的重要组成部分,钢结构焊接施工受到施工现场环境的直接影响。基于钢结构焊接质量以及施工安全性等方面的考虑,需要对施工现场环境的相关要素进行控制和优化,做好钢结构焊接施工现场环境影响因素的防护措施,提高钢结构焊接工作的整体性能,为建筑施工的顺利进行和开展奠定良好的基础。
关键词:施工;现场环境;钢结构;焊接质量;影响
引言
改进措施总是走在问题产生之后是国内建筑安全事故频发的根源。降低安全事故发生率,减少人员伤亡和财产损失应从预防做起。对钢结构焊接施工而言,其焊接质量的优劣直接影响钢结构的稳定性,而焊接质量的优劣又受到施工现场环境的影响,因此在钢结构焊接施工前解决施工现场环境安全隐患,才能真正做到防患于未然,才能有效提升钢结构焊接质量。
一、焊接环境
焊接施工人员需要把已经生产好加工好的部件,按照一定程序进行安装,并在有关设备的帮助作用下,精准的把零部件放到预定的位置,然后施工人员需要将所有的部件组成一个整体结构。环境对焊接的影响因素分为:室外温度较高、室外能见度低、施工作业条件差(严寒、风雪、冰雹、高温)等、施工位置不断改变、高空作业时空间狭小,另外,施工次数多、施工现场障碍物较多并且环境恶劣、焊接作业时相关零件具有导电特性均会对施工人员身体造成伤害,这些因素都是影响焊接环境的特点,施工人员对这些特点进行分析,总结出钢结构焊接要求包括:对环境的要求,焊接接头本身就具有特性,焊接接头质量对环境有特殊要求;对施工人员的要求,施工人员进行高空作业时,由于高空很容易对施工人员的心理造成影响,很容易导致钢结构的焊接质量有问题。
二、特点与难点
(一)特点
钢结构建筑结构多钟多样,钢结构建筑不断在我国出现,高层结构发展速度飞快,钢管结构得到有效的推广,住宅式钢结构已经开发应用,钢结构构件种类、形状繁多,应用这种低碳钢和低合金高强钢、铸钢等新品种的刚材,可以有效的提高钢结构建筑的质量。
(二)难点
(1)对钢结构焊接施工人员来说,难度最大的就是高空焊接,钢结构的外形、节点外置、节点焊接约束力大、焊接接头存在问题,钢性约束大、板厚加大、焊缝较为密集、焊缝立体交叉、不能使焊缝自由收缩,从而产生双向、三向应力,使焊接接头产生裂纹、钢结构节点构造都决定了施工现场存在多角度、全方位、高空操作的难点;(2)新型产品焊接工艺不完善和焊接工人经验不足,焊接接头很容易出现质量问题、焊缝容易出现裂纹等;(3)焊接过程中,施工人员对焊接质量的检查方法不完善,评定的标准操作性不强,另外温度也会对焊接质量造成影响。
三、影响钢结构焊接质量的施工现场环境因素
(一)空气温度
空气温度变化是钢结构焊接出现物理及化学反应的直接原因。合金、外应力相互作用、焊接熔池持续变化、焊接热量传导等均会影响钢结构焊接质量,并且影响焊接接头工作性能,特殊情况下会导致焊接接头工作参数发生变化。具体原因在于,一旦温度出现剧烈改变,无论升高或降低均会破坏焊接理化环境。因此空气温度与钢结构焊接质量息息相关。
(二)空气湿度
空气湿度对钢结构焊接质量的影响由空气中氢元素含量的高低决定。
当空气中氢元素含量过高时,焊接接头在氢元素的溶解与扩散作用下产生强烈的化学反应以致接头内部结构被损坏,最终影响其工作性能。另外氢元素还可导致焊接接头产生裂纹,并使其脆性加大而扩大焊接接头的安全风险。
(三)风力大小
风力越大,空气流速越快,反之空气流速越慢。无论空气流速快慢均会直接影响焊接操作的稳定性。加上电弧状态呈动态变化,在焊接时其操作稳定性更难以控制,继而对钢结构焊接质量造成巨大影响。若此时空气温度也出现剧烈变化,将进一步扩大影响程度。
四、减少施工现场环境对钢结构焊接施工产生的不良影响
(一)规范钢结构焊接工作区的施工操作环境
通过上文分析可知,施工现场环境会对钢结构焊接工作产生直接的影响,为了避免施工现场环境对钢结构焊接产生的危害,需要对钢结构焊接工作区的施工操作环境进行规范和优化。根据相关工作经验以及钢结构焊接作业本身的技术标准要求,需要从以下几个方面对钢结构焊接工作的施工操作环境进行规范和优化。首先,要对电弧的速度进行规范,按照相关技术规范,人为操作下的电弧速度为8m/s,而其他方式下的电弧最大为2m/s,要根据这个技术参数要求规范钢结构焊接工作。其次,要对钢结构焊接工作区的空气湿度进行控制,为了确保焊接工作效果,焊接作业区的控制湿度要不小于外界空气湿度的85%。另外,在作业温度方面,最好是保持一般的恒定温度状态。最后,在钢结构焊接的过程中,在焊接接头的一定范围内不能出现油性的杂物和水等,以免造成钢结构焊接施工安全隐患。
(二)对钢结构焊接工作区的温度进行合理的控制
由于施工现场的温度会对钢结构焊接产生直接的影响,因要对焊接工作区的温度进行合理的控制。当钢结构焊接的温度比较低的时候,在焊接工作开始之前,就必须通过一定的试验对该低温度下的焊接操作的相关参数进行确定,并且采取相应的预热处理措施。另外,在施工过程中,有的钢材需要进行低温处理,要对这些钢材焊接的方法、焊头的接头方式以及焊接点的位置和原材料等进行分析,然后确定相应的焊接工作方案。
需要注意的是,在钢结构焊接的施工过程中,采取的施工措施和工艺必须要符合相关的行业标准,在所有的措施应用之前都应当对钢结构焊接工作区的温度进行科学合理的控制。在实际施工过程中,常采用的温度控制措施有预热处理、焊接设备的性能参数准备以及焊接过程中的防护措施等等。另外,在施工的过程中,相关人员还要对焊接工作环境进行科学的评估,根据实际操作环境,对相关工程的要求以及变化条件进行分析,然后做好相关的钢结构焊接预热处理的实施方案。
(三)完善钢结构焊接施工的相关防护措施
针对施工现场的天气情况要做好相关天气的防护措施。通常情况下,建筑项目的管理部门要求焊接工作区要做到防雨、防风和其他保暖工具的配备。防护棚是目前最常用的钢结构焊接工作区防护措施,安全性、耐用性是钢结构焊接工作区防护棚的重要设计原则,并且防护棚的设计还要满足钢结构焊接工作的要求。一般情况下,焊接工作区的防护棚是用架管做支撑的,并且外部要挂三防布,内部要配置钢板,底部要选择防火、隔热的材料进行搭建。另外,钢结构焊接区还应当配置应对紧急情况的用来盖焊缝的防护材料。
结束语
相较于焊接技术,施工现场环境的控制难度更大。控制焊接技术无非包括提升焊接技术人员的综合素质、检查原材料质量、调试施工中设备、模拟焊接以及科学设置焊接参数等相关操作,就目前的施工管理方式来讲,以上操作完成度近乎100%,很难出现较大差错。但施工现场环境的控制远非如此,由于施工现场环境的多变性,因此稍有差池都将酿成严重的安全事故。
参考文献
[1]王文栋.钢结构焊接工艺中质量控制检验应用研究[J].轻工科技,2020,36(01):105-106.
[2]杜月胜.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术应用[J].建材与装饰,2019(34):28-29.