CN109175628A - 一种钢结构的现场焊接施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构的现场焊接施工方法，包括以下步骤：首先确定焊接顺序；然后在焊接过程中减少收缩量；其次，进行局部矫正及补偿措施，现场焊后缺陷的返修措施；然后进行现场焊接防风措施；最后进行无损检测。本发明的有益效果：本发明有效克服了空中组装困难的问题，在空中直接完成焊接，保证了施工的准确性，大大节约了劳动成本，同时本方法在施工时，有效保证了焊接质量，进而保证工程质量达到要求，并且本方法具有施工简单，安全性高的优点。

Description

一种钢结构的现场焊接施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说，涉及一种钢结构的现场焊接施工方法。

背景技术

随着我国空间结构体系的发展，工程结构形式的创新越来越多，新颖的建筑构思与先进的结构创造之间的有机结合越来越紧密。例如某门禁工程钢罩棚采用波浪形的顶棚，罩棚中心从高耸塔柱通过四根钢拉杆与罩棚相连接，整个显得轻盈，简约大方。该罩棚主体结构是由纵横向焊接工字钢焊接而成，投影长度为5.33m，宽度20m；长度方向为波浪式起伏形状，且对称结构。罩棚檐口高度9.5m左右，罩棚最高处距离地面大致11m，罩棚共设有直径610mm，的钢柱8根，并对称布置。罩棚中心的高耸立柱是由4根直径402mm的钢柱组合而成，通过缀板或短钢管将4根钢柱组成格构式钢柱，其高度为18m左右。罩棚中间立柱与罩棚工字钢的上翼缘通过吊耳、钢管及紧缩装置相连接，罩棚上皮及四周檐口采用铝合金装饰，使得罩棚外形更加生动好看。

目前传统的做法是在地面将主题结构焊接好，然后在空中进行组装，但因为主结构会预先发生变形，也会导致在安装时出现错边、定位出现偏差等问题；同时传统的做法在组装时，耗费大量人工和时间，资源浪费过于严重。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种钢结构的现场焊接施工方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种钢结构的现场焊接施工方法，包括以下步骤：

S1：确定焊接顺序；

S2：在焊接过程中减少收缩量，具体步骤为：

S2.1：采取小角度，窄间隙的方式对破口部位进行焊接处理，减少收缩质量；

S2.2：扩大拼装块，减少加高空装接口的数量；

S2.3：采取多层道的焊接模式，进而减少收缩量，确保焊接工作的顺利实施；

S3：局部矫正及补偿措施，具体步骤为：

S3.1：在构件的组装过程中需要事先预留一定的收缩余量，并采取分段的方式逐一校正架子；

S3.2：在地面组装时应预留一定的收缩余量，待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理；

S4：现场焊后缺陷的返修措施；

S5：现场焊接防风措施；

S6：最后进行无损检测。

进一步的，在步骤S1中，所述的确定焊接顺序的具体步骤包括：

S1.1：施工单位应根据控制应力的要求，对焊接顺序进行规划；

S1.2：焊接前应该按照杆件的实际位置有效选取自由端；

S1.3：明确焊接顺序，施工中应该严格按照相应的顺序进行合理施工。

进一步的，在步骤S4中，所述的现场焊后缺陷的返修措施的具体步骤包括：

S4.1：在焊接中若焊接缝表面缺陷超过可允许范围时使用砂轮进行打磨处理；

S4.2：对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修；

S4.3：通过NDT检查若发现钢结构内部超标缺陷时，首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案，其次明确缺陷位置，最后使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷。

进一步的，在步骤S4.2中，所述的对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修的具体步骤包括：

S4.2.1：对于返修部位在焊接时采取连续焊接的方式进行；

S4.2.2：补焊预热温度应高于正常预热温度；

S4.2.3：在返修中注意同一部位的返修次数控制在两次以下；

S4.2.4：返修焊接前应做好无损检测报告，并对施工过程进行详细记录。

进一步的，在步骤S4.3中，所述的使用碳弧气刨清除缺陷是指在清除缺陷时将刨槽加工成四侧边斜>10毅的坡口，并借助PT检查裂纹内部有无杂物，将其彻底清理。

进一步的，在步骤S5中，所述的现场焊接防风措施的具体步骤包括：

S5.1：将抗风式焊机准备到位；

S5.2：用防雨防风布将焊口进行包裹处理；

S5.3：防风装置固定在焊缝两侧；

S5.4：焊接工作结束后，将表面残存的碎渣进行清理，并对焊缝部位进行检测。

进一步的，在步骤S6中，所述的进行无损检测是指焊接工作结束的一天后，施工人员对焊缝进行探伤无损检测，对局部探伤的焊缝，在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度，若扔存在不允许的缺陷，则应对该焊缝100%探伤检查。

本发明的有益效果：本发明有效克服了空中组装困难的问题，在空中直接完成焊接，保证了施工的准确性，大大节约了劳动成本，同时本方法在施工时，有效保证了焊接质量，进而保证工程质量达到要求，并且本方法具有施工简单，安全性高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种钢结构的现场焊接施工方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，包括以下步骤：

S1：确定焊接顺序；

S2：在焊接过程中减少收缩量，具体步骤为：

S2.1：采取小角度，窄间隙的方式对破口部位进行焊接处理，减少收缩质量；

S2.2：扩大拼装块，减少加高空装接口的数量；

S2.3：采取多层道的焊接模式，进而减少收缩量，确保焊接工作的顺利实施；

S3：局部矫正及补偿措施，具体步骤为：

S3.1：在构件的组装过程中需要事先预留一定的收缩余量，并采取分段的方式逐一校正架子；

S3.2：在地面组装时应预留一定的收缩余量，待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理；

S4：现场焊后缺陷的返修措施；

S5：现场焊接防风措施；

S6：最后进行无损检测。

在一具体实施例中，在步骤S1中，所述的确定焊接顺序的具体步骤包括：

S1.1：施工单位应根据控制应力的要求，对焊接顺序进行规划；

S1.2：焊接前应该按照杆件的实际位置有效选取自由端；

S1.3：明确焊接顺序，施工中应该严格按照相应的顺序进行合理施工。

在一具体实施例中，在步骤S4中，所述的现场焊后缺陷的返修措施的具体步骤包括：

S4.1：在焊接中若焊接缝表面缺陷超过可允许范围时使用砂轮进行打磨处理；

S4.2：对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修；

S4.3：通过NDT检查若发现钢结构内部超标缺陷时，首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案，其次明确缺陷位置，最后使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷。

在一具体实施例中，在步骤S4.2中，所述的对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修的具体步骤包括：

S4.2.1：对于返修部位在焊接时采取连续焊接的方式进行；

S4.2.2：补焊预热温度应高于正常预热温度；

S4.2.3：在返修中注意同一部位的返修次数控制在两次以下；

S4.2.4：返修焊接前应做好无损检测报告，并对施工过程进行详细记录。

在一具体实施例中，在步骤S4.3中，所述的使用碳弧气刨清除缺陷是指在清除缺陷时将刨槽加工成四侧边斜>10毅的坡口，并借助PT检查裂纹内部有无杂物，将其彻底清理。

在一具体实施例中，在步骤S5中，所述的现场焊接防风措施的具体步骤包括：

S5.1：将抗风式焊机准备到位；

S5.2：用防雨防风布将焊口进行包裹处理；

S5.3：防风装置固定在焊缝两侧；

S5.4：焊接工作结束后，将表面残存的碎渣进行清理，并对焊缝部位进行检测。

在一具体实施例中，在步骤S6中，所述的进行无损检测是指焊接工作结束的一天后，施工人员对焊缝进行探伤无损检测，对局部探伤的焊缝，在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度，若扔存在不允许的缺陷，则应对该焊缝100%探伤检查。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，本发明首先对钢结构现场焊接材料进行选择；具体为首先有效选取焊接材料，钢结构现场焊接中所需的材料较多而且比较繁杂，不仅包含焊条焊丝等构件，而且还包含焊剂等，所需的全部材料应从正规厂家处购买，在材料进场前需要对各项性能进行检测，看其有无质量证书等合格证，严谨伪劣材料进行施工区域，应尽可能低选取微合金化程度较高的焊材，这样可增强焊缝的强韧性；然后采取科学的方式保管焊接材料；所购买的焊接材料应置于专门的库房内，而且要有专人负责，做好库房内的通风，干燥工作，根据实际情况在库房内放置温度计，管理人员应定期对库房内的温度及湿度进行观察，确保库房内的温度，湿度满足材料的性能所需，焊材应放置在专用的货架上，而且货架应与地面及墙面保持一定的距离；此外，管理人员还需对材料进行分门别类，按照不同材料的类型、规格等将其放置在固定的位置，并做好标记，以供后期施工所需，方面施工人员取用。

其次，进行焊接；首先确定焊接顺序，具体为：施工单位应根据控制应力的相关要求，对焊接顺序进行规划；焊接前应该按照杆件的实际位置有效选取自由端，以免造成焊接误差偏大等不良现象；一旦焊接顺序明确，施工中应该严格按照相应的顺序进行合理施工，已防止出现返工的现象，延误工期。然后在焊接过程中减少收缩量，具体的可采取小角度，窄间隙的方式对破口部位进行焊接处理，这样可有效减少收缩质量；在结构的制作过程中应该对其长度等进行综合权衡，将制作误差将至最低；扩大拼装块，以减少加高空装接口的数量；采取多层道的焊接模式，尽可能地减少收缩量，确保焊接工作的顺利实施。其次，局部校正及补偿措施，在构件的组装过程中需要事先预留一定的收缩余量，并采取分段的方式逐一校正架子，以避免焊接中拼装块出现变形现象；在地面组装时应预留一定的收缩余量，待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理。再次，现场焊后缺陷的返修措施，具体包括：在进行焊接中若焊接缝表面缺陷超过可允许范围时施工人员可使用砂轮打磨等方式进行处理，对于焊缝尺寸不达标或者咬边等现象可采取补焊的方式进行返修，提高焊接的成效性；通过NDT（无损检测）检查若发现钢结构内部超标缺陷时，首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案，其次明确缺陷位置，最后使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷；在清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜角>10毅的坡口，并借助PT（渗透检测）检查裂纹内部有无杂物，将其彻底清理；对于返修部位在焊接时应采取连续焊接的方式进行，如遇特殊情况必须终止焊接工作应做好保温措施，再次焊接前要检查钢结构部位有无裂纹现象，继而采取行之有效的方式进行焊接；补焊预热温度应高于正常预热温度，按照工程节点选取恰当的焊接工艺；在返修中应注意同一部位的返修次数应控制在两次以下，若两次返修扔不达标则应对返修方案进行重新规划，征得技术负责人签字确认后重新加以执行；返修焊接前还应做好无损检测报告，并对施工过程进行详细记录，已备后期查阅所需。

然后在现场焊接防风措施，做好防风措施也是确保焊接质量达到要求的重要保障；具体的，首先将抗风式焊机准备到位，其次用防雨防风布将焊口进行包裹处理；然后将防风装置固定在焊缝两侧，可在不影响焊接操作的基础上在两端设置端板，使其更加紧固；最后在焊接工作结束后，应将表面残存的碎渣进行清理，并对焊缝部位进行检测，看其是否满足相关要求。

最后进行无损检测，焊接工作结束后的1d后，施工人员应对焊缝进行探伤无损检测，对局部探伤的焊缝，应在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度，若扔存在不允许的缺陷，则应对该焊缝100%探伤检查。按照相应地规范要求，先对焊缝外观进行检查，角焊缝的厚度应控制在12mm以内，部分焊透焊缝应满足最少20%超声波探伤及最少20%磁粉探伤或着色探伤；完全焊透焊缝还应满足100%超声波探伤以及最少100%磁粉探伤或者着色探伤。

本发明焊接质量的保证措施包括：

第一：焊接环境；具体包括如下：

1）焊接作业区风速：如果手工电弧时达到8m/s而且气保焊超过2m/s时应做好一定的防护措施，并经主管领导同意后方可进行焊接工作；

2）焊接作业区域的相对湿度应小于90%；

3）若焊件表面过去潮湿或者有冰雪覆盖时，要及时进行清理，做好防潮工作；

4）若焊接区域内温度在0度以下时要增加钢材的厚度，而且对钢材构件加热到20度以上方可施焊，确保焊接温度在20度左右，必要情况下还应做好保温措施；

5）气候条件：如遇雨天，为了避免构件受到雨水地侵蚀应避免施工并做好构件地防雨挡风。

第二：焊前准备工作；在正式焊接前，工作人员需要全面检查焊接部位的组装是否到位，构件表面有无杂物，若不满足焊接要求则应进行适当地修补后方可进行焊接工作；若坡口组装间隙超过允许偏差范围时，工作人员在坡口的两侧进行修磨处理，使其满足相关要求，倘若坡口组装间隙超过薄板厚度的20mm时，则不宜采用堆焊的方式进行处理，而应适当增加构件长度。施工前还需请专业技术人员对焊接工艺文件进行审核，并经主管领导签字确认后方可实施。焊接工艺文件的内容面，应包含如下几个方面内容：

1）焊接的具体流程以及所采取的措施； 2）母材的厚度以及尺寸也是必不可少的内容；3）焊接材料的型号以及规格应标明； 4）焊接接头以及坡口尺寸误差应控制在可控制范围之内； 5）夹具、定位焊、衬垫需满足一定的要求； 6）明确焊接中电流、电压值，有效控制焊接速度； 7）焊接顺利以及相关焊接工艺参数的相关要求； 8）预热温度与层间的温度范围；9）焊接完成后清除应力的具体操作流程； 10）焊接完成后具体的检验方法以及参照标准。

第三，一、二级焊缝表面不允许有表面偏差和表面气孔，三级焊缝每米焊缝的长度允许控制在0.4T（T为连接处较薄的板厚）且《3mm的气孔要控制在2个以内，孔距要》6倍孔径；一级和二级焊缝表面不允许有电弧擦伤，三级焊缝表面允许存在个别擦伤，允许存在个别长度《5mm弧坑裂纹。

本发明在进行焊接施工时，要控制好材料的质量，严格按照要求进行焊接，保障焊接环境，做好焊接的控制和管理，保证工程质量可以达到要求。

综上所述，本发明有效克服了空中组装困难的问题，在空中直接完成焊接，保证了施工的准确性，大大节约了劳动成本，同时本方法在施工时，有效保证了焊接质量，进而保证工程质量达到要求，并且本方法具有施工简单，安全性高的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定焊接顺序；

S2：在焊接过程中减少收缩量，具体步骤为：

S2.1：采取小角度，窄间隙的方式对破口部位进行焊接处理，减少收缩质量；

S2.2：扩大拼装块，减少加高空装接口的数量；

S2.3：采取多层道的焊接模式，进而减少收缩量，确保焊接工作的顺利实施；

S3：局部矫正及补偿措施，具体步骤为：

S3.1：在构件的组装过程中需要事先预留一定的收缩余量，并采取分段的方式逐一校正架子；

S3.2：在地面组装时应预留一定的收缩余量，待实测拼装接口坐标值确定后可将多余的部位进行修正处理；

S4：现场焊后缺陷的返修措施；

S5：现场焊接防风措施；

S6：最后进行无损检测。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S1中，所述的确定焊接顺序的具体步骤包括：

S1.1：施工单位应根据控制应力的要求，对焊接顺序进行规划；

S1.2：焊接前应该按照杆件的实际位置有效选取自由端；

S1.3：明确焊接顺序，施工中应该严格按照相应的顺序进行合理施工。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S4中，所述的现场焊后缺陷的返修措施的具体步骤包括：

S4.1：在焊接中若焊接缝表面缺陷超过可允许范围时使用砂轮进行打磨处理；

S4.2：对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修；

S4.3：通过NDT检查若发现钢结构内部超标缺陷时，首先需根据实际情况制定出切实可行的返修方案，其次明确缺陷位置，最后使用砂轮或者碳弧气刨清除缺陷。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S4.2中，所述的对于焊缝尺寸不达标或者咬边采取补焊的方式进行返修的具体步骤包括：

S4.2.1：对于返修部位在焊接时采取连续焊接的方式进行；

S4.2.2：补焊预热温度应高于正常预热温度；

S4.2.3：在返修中注意同一部位的返修次数控制在两次以下；

S4.2.4：返修焊接前应做好无损检测报告，并对施工过程进行详细记录。

5.根据权利要求3所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S4.3中，所述的使用碳弧气刨清除缺陷是指在清除缺陷时将刨槽加工成四侧边斜>10毅的坡口，并借助PT检查裂纹内部有无杂物，将其彻底清理。

6.根据权利要求1所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S5中，所述的现场焊接防风措施的具体步骤包括：

S5.1：将抗风式焊机准备到位；

S5.2：用防雨防风布将焊口进行包裹处理；

S5.3：防风装置固定在焊缝两侧；

S5.4：焊接工作结束后，将表面残存的碎渣进行清理，并对焊缝部位进行检测。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构的现场焊接施工方法，其特征在于，在步骤S6中，所述的进行无损检测是指焊接工作结束的一天后，施工人员对焊缝进行探伤无损检测，对局部探伤的焊缝，在缺陷的延伸部位增加一定的探伤长度，若扔存在不允许的缺陷，则应对该焊缝100%探伤检查。