超高層建筑鋼結構施工焊接關鍵技術

曾榮城

摘要：我國經濟實力的上升和城市化建設的不斷推進，建筑行業已經取得了不俗的成績，并且已經成為了我國國民經濟的支柱產業之一。而隨著人口的上漲和對住房需求的增加，超高層建筑在建筑工程當中占據著十分重要的地位。在進行超高層建筑的施工過程當中，所需要使用的技術具有很高的專業性，施工技術水平直接影響了建筑的整體質量和后期的應用效果。

關鍵詞：超高層建筑;鋼結構;焊接關鍵技術

1 前言

超高層建筑在施工過程當中所需要涉及的技術有很強的專業性，而且操作難度比較大，還伴有很高的風險。在進行鋼結構的施工過程當中，對于鋼結構的質量和技術也有很高的要求，鋼結構直接影響了超高層建筑的整體質量。為了能夠確保超高層建筑能夠順利的實施完成并且投入應用，就需要對鋼結構的施工過程進行深入的研究和分析。使得超高層建筑鋼結構的施工質量得以提升，確保實施過程當中能夠符合技術上的要求，保證建筑整體水平。

2 超高層建筑鋼結構焊接技術概述

超高層鋼結構焊接施工特點主要在于以下幾個方面。首先是超高層建筑存在著數量眾多的厚板和高強度鋼，再進行焊接施工的時候，施工的實際難度會很大程度上的放大。焊接施工過程各種對變形的控制是十分難的，還需要對殘余應力進行消除，在焊接過程中還要防止層狀撕裂。在我國的許多超高層建筑當中存在著大量的巨型鋼柱和港版剪力墻，例如在深圳京基100大廈建筑過程當中面臨著大量的厚度大于五十毫米的厚鋼板的焊接，而最厚的鋼板超過了一百二十毫米，焊接工作面臨巨大的挑戰，對于焊接技術也有很高要求。而在有些超高層建筑當節點板厚度使得節點的重量超過了塔吊的起重性能還需要進行分解的處理，十分的不便。另外由于其重量和面積比較大，在運輸過程中也增加了許多的困難。在進行焊接的過程當中鋼結構會因為高溫容易產生變形，無法進行控制。在高空進行作業的過程當中，還會存在一定的風險性。

3 超高層建筑鋼結構防形變措施

在進行超高層建筑的鋼結構焊接過程當中，由于高溫所產生的形變是一項十分復雜的問題，需要采取一定的措施進行解決。

3.1 臨時加固

在超高層鋼結構進行焊接施工的過程當中，比較重要的一些部位是鋼板剪力墻，鋼板剪力墻一般都與超長的橫焊縫相并存，進行焊接過程中很容易因為高溫而所產生形變。需要對這一部位進行控制器焊接變形，我們一般都會利用角鋼臨時加固剪力墻來對鋼板剪力墻進行加固處理，一般會設置在每道鋼骨梁上。另外在鋼結構當中存在著一定量的豎向焊縫，而且其長度也達到了五公分之多。一般來說進行焊縫的焊接一般都是從下往上依次進行的，但是這樣的方法會使得豎焊縫受熱順序和成形的順序受到影響，從而影響焊接之后效果產生難以控制的變形。因此這樣的焊縫就不應該利用從下往上的方式來進行焊接，而且在施工過程當中還要采取一定的措施進行變形控制。

3.2 焊接順序

焊接順序直接決定了焊縫所受的成型和瘦弱，受冷的順序，從而影響焊接施工的實際效果和鋼結構的質量。在進行超高層建筑鋼結構漢津施工過程當中，面臨著十分復雜的結構以及數量眾多的構，施工過程有很大的難度。為了能夠在眾多的工序當中，防止焊接變形的出現，就要對焊接順序進行科學合理的安排。例如在對巨柱進行焊接的過程當中，應該先對成條焊縫進行焊接，而且當焊接進行到三分之一的厚度之后就需要將臨時連接的耳板進行去除。然后需要從四個方向，同時進行均等速度的焊接這一個過程需要多個工人，同時進行，并且分段進行逐步的退焊。這一施工過程對工人的施工技術有很高的要求，需要保證速度，均等，而且焊接的溫度也要控制在80℃到150℃之間。在進行焊接工作過程當中要操作人員輪換進行，但是，焊機不能夠停歇，需要進行連續作業一直到整條焊縫焊接完成。

4 超高層建筑焊接新技術

4.1 電加熱技術

傳統的焊接技術一般都是利用火焰來進行直接加熱的，但是在超高層建筑的焊接施工當中就并不適用了。超高層建筑的鋼結構存在著節點復雜，而且鋼板的厚度十分高的特點。在利用火焰進行加熱過程中會出現不均勻的現象，而且會對焊接產生影響，從而影響鋼結構的整體質量。因此，目前在進行超高層鋼結構的焊接施工過程當中一般會利用電加熱來進行預熱，這樣一來就可以進行均勻的加熱，而且能夠對溫度進行有效的掌控。利用電加熱的方式來進行預熱，已經成為了超高層焊接當中廣泛應用的一種新技術。電加熱過程當中所需要使用的加熱器需要專門的定制，需要提前對構件的形狀、尺寸和厚度進行準確的測量來制定出適用的電陶瓷加熱器。

4.2 焊接機器人

隨著科學我的發展焊接過程當中自動化的程度也有所提高，但是在進行現場的焊接施工過程當中，自動化機械的使用率還比較低。但是在超高層建筑的焊接施工過程當中，鋼結構越來越朝著重型化和復雜化發展，這樣一來焊接機器人就應運而生，并且被應用于焊接施工當中。利用焊接機器人來進行焊接操作，會使得操作人員的工作量和專業技能的要求大大的降低了。相比于人工操作，利用焊接機器人進行焊接形成的焊縫會更為美觀，而且焊接的過程當中會十分的穩定，意外發生的情況比較少。目前焊接機器人還處于開發和研究階段，沒有進行大面積的推廣。在進行研究過程當中還需要進行新型設備的研制來，滿足各種不同情況下的焊接需求。另外還要對焊接的材料進行一定的改進，在進行具體改進過程中需要進行防風性能的開發使之能夠適應現場施工環境，實現自動化焊接。

5 結語

鋼結構施工的質量安全對整個超高層建筑的質量水平有著很重要的影響作用。為了能夠提高超高層建筑工程質量安全，就需要對鋼結構焊接施工關鍵技術進行研究和改進。在施工過程當中做好施工安全的保障工作，利用現代化的科學手段進行監督和管理工作，保證工程能夠安全順利的完成。提升超高層建筑鋼結構施工的質量與水平，從而確保建筑整體的質量水平，促進建筑行業有序發展。

參考文獻：

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