贵州省贵阳市乌当区 550018
摘要:近年来,钢结构在人们的生活中运用越来越广泛,焊接技术在钢结构制作中有着广泛的应用。钢结构焊接时因为焊接区域存在局部收缩以及应力作用从而导致了焊接变形的出现。焊接变形使钢结构尺寸、质量、安装精度等有非常严重的影响。所以必然要求有效的控制钢结构的焊接变形。深入剖析钢结构焊接变形产生的不利影响,对造成钢结构出现焊接变形的原因进行探讨,最后对控制钢结构焊接变形的对策进行了研究。
关键词:钢结构;焊接变形;控制对策
引言
钢结构工程项目作为当前工程施工建设中重要的结构部分之一,该结构的使用对于整体上提升工程项目施工建设效率,促使一切建设工作向着科学化的方向发展,提升整体工程质量建设稳定性等方面起着非常重要的作用。但是,在钢结构工程施工建设中,相关操作人员认识到钢结构工程本身作为一项复杂的、需要团队协调配合,才能够促使钢结构施工操作按照操作方案落实,提升工程项目整体施工建设水平。那么,在钢结构施工操作中,焊接操作作为重要的一环,如果相关焊接工作未能及时完成,那么在很大程度上容易导致钢结构在后期运行中出现脱节的现象,给工程项目实现长期运行产生不良影响。因此,在现今钢结构工程项目施工操作中,控制焊接技术是非常必要的。
1钢结构的施工内容
近年来,我国钢结构建造技术越来越成熟,形成相对稳定的技术保障,钢结构凭借其成本低、质量硬、性能好等优势被广泛应用于建筑行业的各大施工现场,其中,海上石油平台的建造更是长期依赖于钢结构。海上平台钢结构建造项目不仅涵盖基本的平台立柱、甲板、撑杆等结构,还涉及不同组成部分施工材料的选用,有用在节点处的异型、箱型梁,还有被应用于其他组成部分的焊接型钢板和角钢等。由此可见,焊接技术在钢结构建造中占据着重要的地位,并且直接影响着钢结构的施工质量。所以,为了降低问题发生的概率,保证施工人员的生命安全,按时完成施工进度,在施工过程中,要严格按照施工要求进行监督管理,认真核对结构设计参数,全方位管控焊接技术;管理人员要定时检查施工质量,及时针对出现的焊接变形情况提出相应的整改措施,从而有效保障海上平台钢结构的施工质量和施工进度。
2钢结构焊接变形的原因
2.1焊接工艺
即使是材料相同、设备相同,不同工人在焊接过程中,由于焊接工艺会造成焊接变形的出现。比如焊接过程中,预热时应该结合当地的实际温度、光照亮度等多种因素进行确定等。由此可见,钢结构的焊接变形受到焊接工艺的影响比较大。
2.2焊接顺序
钢结构建造过程中,不同部位构件的连接顺序有所不同,错误的焊接顺序会使各部分的受力不均匀,导致各部分构件的残余应力无法相互抵消,从而造成焊接变形。因此,在进行海上平台钢结构建造过程中,施工人员要严格按照相应的焊接顺序,逐步完成焊接组装工作,有效消除各部分构件之间的残余应力,并对局部的作用力进行合理分解。除此之外,不同的焊接顺序需要不同的焊接方法,线能量较低的焊接方法可以有效防控焊接变形。所以,要求焊接技术人员具备丰富的工作经验,了解导致变形的各种原因,熟悉不同钢结构构件的焊接顺序,采取正确的焊接方法,有效分解局部作用力,合理控制变形现象的发生,从而提高海上平台钢结构的整体焊接质量。
3钢结构焊接变形的控制对策
3.1优化钢结构的焊接工艺
钢结构件焊接工艺包括预热、焊接过程与矫正三个流程。变形法、预拉伸法以及钢性固定法是在钢结构焊接过程中比较常用的方法。从钢结构件的实际选择合适的方法。
比如在钢结构件尺寸比较大的情况下,一旦发生焊接变形无疑对于成品整体质量的影响非常大,所以,合适的预热方法是反变形法,就是事先从材料的特性出发,对钢结构的焊接变形量进行计算,同时在进行预热以前通过反向变形使焊接过程中出现的焊接变形量被抵消。钢结构焊接过程中,选择预热的主要目的是尽可能的使焊接应力降低。预热方法的选择需要结合焊接材料,预热时间的确定则应该和焊接材料的性能、当时的气温等进行综合考虑,确保焊接过程中能够均匀的传递热应力,实现对焊接变形的有效控制。
3.2完善管理制度,提升焊接技术
随着现代焊接技术的不断改革创新,已经具备相对成熟的技术体系,具有独特的优势,并在钢结构建造中占据着重要地位。但由于其在施工过程中很容易出现变形现象,影响着钢结构建造的整体施工质量。因此,为了更好地控制海上平台钢结构建造的变形现象,首先,要及时完善相关的管理制度,设立焊接质量管理体系,管理工作者要时刻监督焊接技术人员在施工过程中严格按照结构设计参数进行焊接,遵循正确的焊接顺序,遵守相关的施工要求,认真检查焊接质量。另外,管理人员要对焊接技术人员进行严格把关,确保相关施工人员具备丰富的焊接工作经验和符合要求的技术水平。除此之外,要定期对焊接技术人员进行专门的技术培训,学习先进的焊接技术,配备先进的焊接设备,从而有效保障海上平台钢结构建造过程中的整体施工质量,避免因质量问题造成安全事故。
3.3提升操作人员水平能力
操作人员的水平对钢结构焊接质量起着不可忽视的作用。首先要不断完善焊接操作人员的职业教育培养体系,通过理论与实践的系统化学习,大力开展校企合作,要培养出一大批具备专业技术能力与一定焊接经验的焊接职业人才。其次,要做好对焊接专业毕业生的岗前培训工作,要结合企业焊接工作或产品的特点对其进行针对性的培训,并用模拟件对培训情况进行考核,考核合格的才能进入实际操作岗位。这一步可以融入在校企合作中,企业可以先在职业院校中进行选拔,选拔的学生可以提前进入企业进行针对性的钢结构焊接训练,将岗前培训融入进职业教育中,使学生能够在学校与企业岗位之间实现无缝对接。最后,要建立一套严格的焊工技能考核评级制度,一方面根据钢结构部位与部件的焊接难易程度合理分配人员,另一方面对应不同层级的薪酬水平来激励焊工不断提升技能水平。
3.4焊接安装工艺
①在全部将吊装、校正以及栓焊混合节点的高强螺栓拧成节间之后再进行焊接,使钢结构的框架更加稳固。②在对钢结构进行焊接的过程中要根据其自身的框架特征,选择基准节间或基准柱来焊接柱和主梁间的焊缝,由中间向外围进行施焊,以免一直向同一个方向收缩变形。③当结束拼接节柱中的柱梁接点时,按照从上往下的顺序对接头进行焊接,确保框架的稳固性。④混合接点要按照先栓后焊的顺序进行,以免孔间在收缩力的作用下产生移位。⑤对称于柱梁接点两边的梁需要与柱同时进行焊接,使焊接的拘束度得以降低,以免在焊接的过程中出现裂纹,保证柱脚的稳定性。⑥在焊接柱、柱节点的时候要按照由下往上的顺序进行。在重力以及横向收缩力的作用下会使焊缝出现沉降,可能会在一定程度上累积标高误差,在结束节柱的安装与焊接工序之后,应根据实际情况,对柱长进行调整,确保节柱的安装精确度。
结语
钢构件焊接变形现象将对钢结构整体质量造成影响,实际施工中需注重如下要点:①针对构件采取分段、分片焊接作业,在此基础上再进行拼装;②以大块材料为宜,以达到控制焊缝数量的效果;③针对构件采取定位加固措施,提升结构刚性;④采取自动埋弧焊的方法,确定合适的焊接参数;⑤基于反变形法有助于控制焊接变形现象。
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