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摘要:人们的生活、工作、学习等都离不开建筑,可以说建筑伴随着人的一生。随着人口的增多,经济的飞速发展,人们日益增长的生活水平,对建筑工程行业的质量有了更高层次的要求。而钢结构作为目前应用最广泛的建筑工程框架,其施工质量将直接影响建筑物的质量,为工业的良好发展和人们住行的安全考虑,认真研究钢结构都有很重要的意义。本文简单介绍钢结构工程项目,分析钢结构的安装、钢结构焊接前的准备工作、焊接时的常用技术和焊接方法,让人们了解更多的钢结构知识。
关键词:钢结构;焊接;施工
1钢结构施工优点分析
1.1结构跨度大
钢结构本身的跨度性较大,可以用于各种建筑规模的生产中。通过相关研究表明,在建筑结构设计中,采用钢结构进行设计最大可以实现48米的跨度,这种设计模式在很大程度上相对于传统的混凝土结构,钢结构形成的空间要更大,同时在布局上也更加灵活。这种性能可以使钢结构在一定的温度区间内,满足建筑建设需要达到的不易变形的有关规定。
1.2材料自重小
在建筑结构设计中,采用钢结构建筑相对于混凝土结构,在质量上更轻,因此整个设计结构可以缓解地基所承载的压力。另外,采用钢结构很大程度上可以解决混凝土结构抗震性能弱、稳定性较差的缺点。在一定程度上由于钢结构的化学性质相对稳定,因此具备较高的抗腐蚀性能,对于延长轻钢结构的使用寿命,进一步提升钢结构设计的使用寿命具有重要意义。
1.3施工效率高
在进行钢结构建筑施工时,建筑的设计生产方可以在设计过程中通过及时于制造厂商进行联系,从而更好地保证金属构件的精准程度和质量。为生产出来的钢结构部件可以及时从生产基地运输到施工现场,在整个施工过程中,通过焊接和螺丝固定的方式即可完成搭建工作。因此在建筑的结构设计中,采用钢结构设计可以在很大程度上降低施工的周期,对于提升施工效率,降低施工周期具有非常重要的意义。
2在建筑钢结构中焊接起到的重要性
(1)在进行钢结构建筑施工的过程当中,如果能够在焊接钢结构的时候选择合理有效的焊接方式,能够充分发挥钢结构的材料的性能,不仅能够提高焊接效率,还能够保证精确度和安全性,从而使得应用在建筑工程事业当中的钢结构能够质量达标,保证建筑事业的可持续发展。如果研究人员在一开始就没有注重运用合理的焊接方式来焊接钢结构的话,那么无论材料的性能多好都无法发挥出材料的真正优势,相反,还会给接下来的建筑工程带来一定的负面影响。从而使得建筑建成之后的安全性下降,使用寿命减短甚至出现重新返工等浪费财力物力的事情。
(2)对于当前来说,能够使得钢结构比较完好的连接在一起的主要方式就是焊接,因为焊接能够使得钢结构充分发挥出自己的独特的材料性能,还能够随心所欲的进行焊接,灵活性和可操作性都比较高。利用这一灵活性,焊接人员能够设计出最合适的焊接方式来达到最完美的效果。
(3)由于焊接在建筑钢结构中占据着十分重要的地位,所以研究人员需要认真对待钢结构的焊接工艺,在焊接之前,研究人员需要具有充分的专业知识和素养,具备一定的专业知识储备能力和应变能力,并且经过大量的动手实践操作的经验,在具体工作期间,由于焊接的工作地点长期处于较为复杂的操作环境当中,里面存在着很多不利于焊接的因素,所以这就明确要求连接点要具备良好的抗震性能和连接功能,用最少的材料的消耗量来达到最完美的视觉效果。从以上论述可以看出,如果在焊接的时候想要使得钢结构的质量稳定在能够运用在建筑工程事业当中的话,就需要建立起健全科学的质量监管体系和质检体系,并且提升焊接技术。
3钢结构的焊接
3.1搭建平台
一般钢结构在建筑工程中多为高空作业,因此施工时搭建作业平台尤为重要。这样首先保证的施工人员的生命安全,施工者在平台上作业相对比较方便,有利于施工工程质量的保证,确保在焊接过程中焊接的精度。
3.2焊接材料和设备
焊接的材料和设备会影响焊缝的精度。首先采购者须对焊接材料有一定的认识,采购时首先应采购合适的焊接材料,同时对材料的质量要求明确,在建筑材料上不能贪便宜,这样会使建筑物的安全、质量等出现隐患。同时在对焊接设备的选择上也有严格的要求,设备必须符合工程施工应用,必须运作正常,还有设备的功能性要达标。
3.3人员安排
对焊接人员的要求首先是品质要求,焊接者必须有责任心,秉持认真负责的态度工作。焊接工作人员必须取得有关焊接的资格证书,方可进行工作。在分配人员时,应按照焊接者的专业和擅长合理进行岗位分配,已达到人员运用效率的最大化。监管部门还应定期对焊接者的技能技术进行考量,对于技术不足者进行培训等。
还需要引进先进的技术人才,指导工程的焊接技术达到创新高度,同时对其他焊接者来说,也是一个学习的机会,这样会让工程更加顺利地进行。人员的到来带来了先进的技术,也能使工程的工期和质量得到保证。
3.4合理选择焊接方法
首先,施工期间技术人员需要对钢构件的尺寸、形状做出分析,同时还要研究材料的成分和接头形式等要素,并针对上述内容合理选择可行合理的焊接方法。此外,在选择焊接方法时,还要考虑到现场的实际条件、工人的技术水平等因素。在权衡各项影响条件的前提下,尽可能选择最经济、最实用的焊接方法,有效提高焊接工作的质量。另外,焊接方法的选择还要考虑到不同方法的适用范围与稳定程度等因素,同时还要考虑到设备要求以及劳动生产率等要素。当焊接方法明确之后,就要进行焊接材料的选择。
3.5焊接施工顺序与工艺
①钢结构焊接过程中,要严格按照规范的焊接顺序开展相应的施工工作。在开展梁构件的焊接时,首先要对高强螺栓进行初拧,待焊接结束之后,还要拧紧高强螺栓。这样一来,就可以确保扭矩值满足施工要求。②对于大多数钢结构的焊接而言,应严格按照自上而下的顺序进行施工。焊接过程要从上层的梁构件开始,之后再进行柱脚板、下层梁与中层梁的焊接。最后,才能进行柱与柱之间的焊接。焊接施工结束之后,要及时对焊接工作的质量进行检测。③在进行对称梁结构的焊接施工时,如果没有特殊的焊接要求,可以采用相同的焊接方法。需要注意的是,同一根梁的两端不能采用同时焊接的方式进行施工,以免影响焊接施工的质量。④对于梁构件的焊接,需要按照下翼缘-上翼缘的顺序开展焊接施工,具体施工时要遵循逆时针焊接的原则。总体而言,焊接顺序与工艺的选择,要考虑到现场钢结构的实际情况,必要时可以做出适当的调整。
3.6节点形式和焊缝检测
钢结构施工期间,涉及的焊接工作主要是柱与柱、梁与柱以及节点等位置的焊接施工。除了关键位置的焊接施工以外,施工时还可以借助高强螺栓对梁板结构进行连接。对于连接板和钢柱脚节点的施工,可以采用焊接的方式。钢结构中会用到一定数量的钢板,因为钢板有着相应的厚度,施工时应按要求对焊缝质量做出检测和探伤实验。一旦发现焊接质量问题,要及时进行整改,同时还要对整改质量再次进行检查。一般来说,检测过程中主要用到超声波探伤仪,该设备的应用能够及时发现焊接缺陷,并且能够准确的定位出缺陷的位置与大小。
3.7做好焊接全过程的质量检查
一方面,焊接施工之前,要对拟定的焊接材料进行严格的质量检查工作,这样一来就可以确保所选材料满足各项施工要求,同时还要对材料检测数据进行详细的记录。另一方面,焊接施工中要对电弧电压、焊接电源与速度进行严格的检查。最后,焊接工作结束之后,也要按照规范要求对容易出现问题的各个焊接部位做出全面的检查。具体检查工作中,尤其要对焊钉的弯曲程度做出检查,另外还要对焊缝的均匀程度进行严格的检查。如果检查工作发现焊钉根部没有熔合,要及时进行补焊,进而提高结构的整体焊接效果。
4焊接存在的质量问题及防止措施
(1)咬边现象。当在钢结构的边缘位置进行焊接施工时,金属构件在融化后会产生沿焊趾,如果没有及时处理这些融化金属将会导致表面出现凹陷现象,从而产生咬边问题。这种现象一般在焊缝的边缘位置出现,可能是连续存在的,也可能是中断的。而为了减少该问题的发生,需要选择合适的设备进行焊接工作,严格控制焊接的速度和使用的电流,并选择合理的焊接方法和焊条角度。
(2)气孔现象。在焊接构件时容易产生高温现象,因此可能会出现气泡,如果在冷却过程中没有及时地将空穴位置除去,那么将会出现气孔现象,这也是焊接过程中较为常见的一种现象。而为了减少气孔的产生,一方面要提高焊接人员的操作水平,另一方面要合理、持续地保持气体输送,并在具体的焊接工作开始前先将焊接部位进行有效的清理,将水分和污垢等杂物除去,并控制焊接的电流、方向等因素。
(3)夹渣。焊接工作结束后会产生许多的熔渣,也被称之为夹渣,具有多种形式,可以是长条的也可以是连续存在的,主要存在于焊缝部位。因此,在具体的施工过程中,应该对熔渣进行有效的清除,并选择正确的焊接方式提高焊接坡的角度,采用具有质量保障的设备和焊条,控制焊条角度,形成有效的焊道。
5结语
社会发展至今,建筑行业的科技也日新月异,人们也逐渐对建筑的外观设计等有了更多的关注,可作为建筑的最基本,其质量的达标才是根基。钢结构作为建筑中应用最多的结构,无疑承担着大部分质量的问题,因此在建筑工程施工中对其按照规定严格安装和焊接意义重大。
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