摘要：钢结构自身具有的优势使其在高层建筑中得到广泛应用，钢结构的施工范围广、技术性要求高，目前钢结构技术作为建筑业一项新型技术在不断的进行推广使用。焊接技术作为钢结构施工的重要技术之一，焊接施工的质量是钢结构工程质量控制的重点环节。本文阐述了高层建筑钢结构焊接施工的特点以及难点，在此基础上分析了焊接的常用方法和质量控制要点，并给出提高高层建筑钢结构焊接施工质量控制措施。
关键词：高层建筑；焊接；质量管理
引言：社会经济的快速发展以及科学技术的进步，使得建筑科学与建筑技术获得发展。特别是在城市中，用地情况紧张以及土地整体利用率的提高，高层建筑逐渐成为城市建筑的主要趋势。其中高层建筑钢结构焊接施工作为基础施工环节，如何保证焊接施工的质量是当前高层建筑的主要问题之一，因此需要明确焊接施工质量管理要点，采取科学合理的质量管理措施提高焊接施工质量。
一、高层建筑钢结构焊接质量管理现状
工业是我国国民经济的主导产业，我国钢结构总体产量位于世界领先地位。改革开放的后半段，钢结构产量得以大量增加。在近十年的发展过程中，总体钢结构产量超过7.5亿吨，而且钢结构总体产量也在不断上升，每年上升量在0.35亿吨左右。钢结构的总体变化不仅体现在数量的增多，而且钢结构质量也在逐步提高。其中钢结构焊接总量多达450万吨，钢结构焊接技术和方式得到进一步的改善与升级。关于研制新型焊接材料和及时更新方面获得进步，而且达到国家领先水平。不但如此，在近几年的大规模工程建设方面应用了我国钢结构焊接技术成果，比如：西气东输等大规模工程。虽然获得了进步，可是我国高层建筑钢结构焊接在施工中仍然有诸多问题，对于焊接施工的质量管理方面的问题是重中之重。
二、高层建筑钢结构安装焊接施工的主要特点及难点
1.高层建筑钢结构焊接施工的主要特点
（1）高空作业。
（2）露天作业。
（3）施工作业周期较长。
（4）广泛采用高强合金钢材。如中国16Mn，日本SM41，SM50，SM53，美国A36，A572等。
（5）大量使用厚板及超厚板结构。
（6）除采用传统的焊接手工电弧焊外，广泛采用CO2气体保护半自动焊。
（7）焊接质量要求高，一般均采用半熔透及全熔透焊缝。
2.焊接施工的主要难点
（1）作业环境风大。
（2）温度和湿度变化大，甚至有雨雪威胁，低温焊接施工等。
（3）焊接工作量大，焊接返修困难。
（4）辅助作业工作量大。
（5）焊接自由空间受到限制。
（6）与其他工种配合交叉作业量大（如吊装、高强螺栓连接施工等）。
（7）焊接裂缝倾向较严重，部分厚板结构有层状的撕裂倾向。
（8）焊接变形量大。
除此之外，因为我国关于高层建筑钢结构发展的时间较短，所以现在国内对高层建筑钢结构设计、施工体制建设不完善。基本是通过引进和借鉴他国的设计与先进材料、国外总承包施工、使用国外标准，严重影响焊接质量的稳定而且达到一致标准是非常困难的，此类问题不利于焊接施工质量的管理。
三、高层建筑钢结构焊接的常见方法和质量控制要点
1.高层建筑钢结构焊接的常见方法
（1）药皮焊条手工电弧焊
药皮焊条手工电弧焊原理：在涂有药皮的金属电极与焊件之间施加一定电压时，由于电极的强烈放电而使气体电离产生焊接电弧。电弧高温足以使焊条和工件局部融化，形成气体、熔渣和熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用。同时，熔渣在与熔池金属起冶金反应后凝固成为焊渣，熔池凝固后成为焊缝，固态焊渣则覆盖于焊缝金属表面。
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（2）埋弧焊
埋弧焊原理：埋弧焊与药皮焊条电弧焊一样是利用电弧热作为熔化金属的热源，但与药皮焊条电弧焊不同的是焊丝外表没有药皮，熔渣是由覆盖在焊接坡口区的焊剂形成的。当焊丝与母材之间施加电压并相互接触引燃电弧后，电弧热将焊丝端部及电弧区周围的焊剂及一母材熔化，形成金属熔滴、熔池及熔渣。金属熔池受到浮于表面的熔渣和焊剂蒸气的保护而不与空气接触，避免氮、氢、氧有害气体的侵入。
（3）CO2气体保护焊
CO2气体保护电弧焊原理：是用喷枪喷出 CO2气体作为电弧焊的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保护焊接过程的稳定。
2.钢结构焊接技术质量控制要点
在进行焊接工作时，为了保证焊接质量符合标准，减少部分焊接点出现变形和错位等情况，需要依照以下几点进行：首先需要严格选取焊接材料，保证焊接材料符合规格，为稳定焊接质量提供基本保障。在此基础上应做好焊接操作结束后的质量维护工作。其次应在焊接工作开始前提前将焊接计划的图纸设计完成，在操作过程中严格审查每个环节的焊接质量。最后需要对每个环级以及流程重点关注，做好操作中每处细节的完善工作。在高层建筑钢结构的焊接施工过程中，必须严格控制好不同因素对焊接质量整体施工要点的影响。
四、焊接质量控制的主要措施
1.制定焊接施工计划应根据现场钢结构安装的实际情况和技术要求，进行技术经济分析，制定切实可行的焊接施工计划。计划应包括并应确认以下主要项目：
（1）方法、材料、人员管理焊接条件；焊接方法；使用钢材（复验）；焊接材料及其管理；焊工培训、考试及管理；质量控制机构；质量控制制度；防护措施；安全措施。
（2）加工。坡口要领；坡口加工要领；引弧板安装要领；组装及焊接顺序。
（3）组装。预热要领；引弧板处理；定位焊要领；清根要领；焊缝及加工要领；后热要领；生根不良时的矫正要领；焊缝返修要领。
（4）检查。外观检查标准、方法、要领；无损检查方法、标准、要领。
2.焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备，焊接前须对以下项目进行确认。
（1）环境。作业环境；焊接环境；安全卫生注意事项。
（2）材料及器具。电源容量；焊接材料种类及组合；焊接材料状态；使用器具状态。
（3）加工拼装。坡口形状；坡口尺寸；根部间隙；错边；背面垫板的安装状态；定位焊；引弧板的安装状态。
（4）其他。焊接坡口表面的清理和加工预热。
3.焊接过程中质量控制焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行，严肃工艺纪律，对以下项目进行确认。
焊接顺序：焊接电源；电弧电压；焊接速度；运条方法；焊缝的设置方法；电弧的位置；前层的焊缝状态；清根；层间温度；焊条或焊丝直径的选择；后热、保温。
4.焊后质量控制焊接后，应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查，对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认，其主要项目有：
（1）外观及表面缺陷。焊缝表面规整与否；压坑；焊瘤；悬垂物；咬边；火口状态；表面气孔；表面裂纹。
（2）尺寸。余高尺寸；焊接长度；角焊焊脚长度，补强角焊的大小；角焊的不等脚长。
（3）内部缺陷。裂纹；未熔合；未焊透；夹渣；气孔。
（4）处理。引弧板的处理；飞溅物清除合格与否；端部周边焊；焊缝返修。
结语：科学技术的进步以及发展，促使现在我国高层建筑钢结构焊接技术在不断的完善。对于焊接技术获得的成绩给予肯定的同时，应该重点关注焊接施工在质量上存在的问题，需要加强对焊接施工时不同环节的质量管理，发现问题及时处理，严格控制焊接施工的质量，有效提高高层建筑钢结构焊接施工的质量管理的整体水平。
参考文献：
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[2]王涛.浅析焊接在高层建筑施工中的质量管理[J].黑龙江科技信息，2011，24：265.
[3]任鹏，刘建彪.论钢焊接在高层建筑施工中的质量管理[J].土木建筑学术文库，2011，15（1）.
论文作者:谢江淼1,孙赛2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/20
标签：钢结构论文; 电弧论文; 高层建筑论文; 要领论文; 质量控制论文; 熔池论文; 质量管理论文; 《基层建设》2017年第31期论文;