超高层建筑钢结构施工焊接关键技术
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发布者：lunwenchina
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时间：2019年12月30日 12:47
于海龙
济南西区建设工程项目管理有限公司 山东 济南 250000摘要： 我国经济实力的上升和城市化建设的不断推进，建筑行业已经取得了不俗的成绩，并且已经成为了我国国民经济的支柱产业之一。而随着人口的上涨和对住房需求的增加，超高层建筑在建筑工程当中占据着十分重要的地位。在进行超高层建筑的施工过程当中，所需要使用的技术具有很高的专业性，施工技术水平直接影响了建筑的整体质量和后期的应用效果。本文对超高层建筑钢结构施工当中的焊接技术进行了深入的分析和讨论。
关键词：超高层建筑、钢结构、焊接关键技术
DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201712073 正文：
一、前言
超高层建筑在施工过程当中所需要涉及的技术有很强的专业性，而且操作难度比较大，还伴有很高的风险。在进行钢结构的施工过程当中，对于钢结构的质量和技术也有很高的要求，钢结构直接影响了超高层建筑的整体质量。为了能够确保超高层建筑能够顺利的实施完成并且投入应用，就需要对钢结构的施工过程进行深入的研究和分析。使得超高层建筑钢结构的施工质量得以提升，确保实施过程当中能够符合技术上的要求，保证建筑整体水平。
二、超高层建筑钢结构焊接技术概述
目前我国的超高层建筑大多都采用了巨柱框架结构并且采用巨型斜撑结构，这样的结构导致进行焊接的部位集中位于难以进行焊接的部位，而焊接施工的质量与水平直接影响了整个建筑的质量，是进行管理和监督的重点。超高层钢结构焊接施工特点主要在于以下几个方面。首先是超高层建筑存在着数量众多的厚板和高强度钢，再进行焊接施工的时候，施工的实际难度会很大程度上的放大。焊接施工过程各种对变形的控制是十分难的，还需要对残余应力进行消除，在焊接过程中还要防止层状撕裂。在我国的许多超高层建筑当中存在着大量的巨型钢柱和港版剪力墙，例如在深圳京基100大厦建筑过程当中面临着大量的厚度大于五十毫米的厚钢板的焊接，而最厚的钢板超过了一百二十毫米，焊接工作面临着巨大的挑战，对于焊接技术也有很高要求。其次，在超高层建筑的钢结构当中存在着大量的异型重钢件和锻钢件，这样的情况也给焊接施工带来了相当大的难度，在焊接的过程中，热量过度的集中从而导致 局部产生焊接形变，会对钢结构的整体造成影响，并且其应力十分难以控制。从建筑的复杂性钢结构的节点十分的复杂，而且需要焊接的缝隙纵横交错。而在有些超高层建筑当节点板厚度使得节点的重量超过了塔吊的起重性能还需要进行分解的处理，十分的不便。
另外由于其重量和面积比较大，在运输过程中也增加了许多的困难。在进行焊接的过程当中钢结构会因为高温容易产生变形，无法进行控制。在高空进行作业的过程当中，还会存在一定的风险性。
三、超高层建筑钢结构防形变措施
在进行超高层建筑的钢结构焊接过程当中，由于高温所产生的形变是一项十分复杂的问题，需要采取一定的措施进行解决。
1、临时加固
在超高层钢结构进行焊接施工的过程当中，比较重要的一些部位是钢板剪力墙，钢板剪力墙一般都与超长的横焊缝相并存，进行焊接过程中很容易因为高温而所产生形变。需要对这一部位进行加固控制器焊接变形，我们一般都会利用角钢临时加固剪力墙来对钢板剪力墙进行加固处理，一般会设置在每道钢骨梁上。另外在钢结构当中存在着一定量的竖向焊缝，而且其长度也达到了五公分之多。一般来说进行焊缝的焊接一般都是从下往上依次进行的，但是这样的方法会使得竖焊缝受热顺序和成形的顺序受到影响，从而影响焊接之后效果产生难以控制的变形。因此这样的焊缝就不应该利用从下往上的方式来进行焊接，而且在施工过程当中还要采取一定的措施进行变形控制。
2、焊接顺序
焊接顺序直接决定了焊缝所受的成型和瘦弱，受冷的顺序，从而影响焊接施工的实际效果和钢结构的质量。在进行超高层建筑钢结构汉津施工过程当中，面临着十分复杂的结构以及数量众多的构件，施工过程有很大的难度。为了能够在众多的工序当中，防止焊接变形的出现，就要对焊接顺序进行科学合理的安排。例如在对巨柱进行焊接的过程当中，应该先对成条焊缝进行焊接，而且当焊接进行到三分之一的厚度之后就需要将临时连接的耳板进行去除。然后需要从四个方向，同时进行均等速度的焊接这一个过程需要多个工人，同时进行，并且分段进行逐步的退焊。这一施工过程对工人的施工技术有很高的要求，需要保证速度，均等，而且焊接的温度也要控制在80℃到150℃之间。在进行焊接工作过程当中要操作人员轮换进行，但是，焊机不能够停歇，需要进行连续作业一直到整条焊缝焊接完成。
四、超高层建筑焊接新技术
1、电加热技术
传统的焊接技术一般都是利用火焰来进行直接加热的，但是在超高层建筑的焊接施工当中就并不适用了。超高层建筑的钢结构存在着节点复杂，而且钢板的厚度十分高的特点。在利用火焰进行加热过程中会出现不均匀的现象，而且会对焊接产生影响，从而影响钢结构的整体质量。因此，目前在进行超高层钢结构的焊接施工过程当中一般会利用电加热来进行预热，这样一来就可以进行均匀的加热，而且能够对温度进行有效的掌控。利用电加热的方式来进行预热，已经成为了超高层焊接当中广泛应用的一种新技术。电加热过程当中所需要使用的加热器需要专门的定制，需要提前对构件的形状、尺寸和厚度进行准确的测量来制定出适用的电陶瓷加热器。
2、焊接机器人
随着科学我的发展焊接过程当中自动化的程度也有所提高，但是在进行现场的焊接施工过程当中，自动化机械的使用率还比较低。但是在超高层建筑的焊接施工过程当中，钢结构越来越朝着重型化和复杂化发展，这样一来焊接机器人就应运而生，并且被应用于焊接施工当中。利用焊接机器人来进行焊接操作，会使得操作人员的工作量和专业技能的要求大大的降低了。相比于人工操作，利用焊接机器人进行焊接形成的焊缝会更为美观，而且焊接的过程当中会十分的稳定，意外发生的情况比较少。目前焊接机器人还处于开发和研究阶段，没有进行大面积的推广。在进行研究过程当中还需要进行新型设备的研制来，满足各种不同情况下的焊接需求。另外还要对焊接的材料进行一定的改进，在进行具体改进过程中需要进行防风性能的开发使之能够适应现场施工环境，实现自动化焊接。
五、结束语
钢结构施工的质量安全对整个超高层建筑的质量水平有着很重要的影响作用。为了能够提高超高层建筑工程质量安全，就需要对钢结构焊接施工关键技术进行研究和改进。在施工过程当中做好施工安全的保障工作，利用现代化的科学手段进行监督和管理工作，保证工程能够安全顺利的完成。提升超高层建筑钢结构施工的质量与水平，从而确保建筑整体的质量水平，促进建筑行业有序发展。
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