钢结构焊接在特殊天气下的质量控制

钢结构焊接在特殊天气下的质量控制

周 维 林 海 潘庚羿 卢文翀    徐树荣 孟春才 黄 彪

（中建八局第三建设有限公司，江苏 南京 ）

摘要：钢结构已成为国内外建筑业发展的主流与趋势，钢结构的质量要求也越来越高，钢结构焊接在特殊天气下的质量控制历来是工程界共同关注的课题，结合中国石化上海浦东科研信息办公综合基地工程的钢结构焊接工程，探讨了上海地区冬季、夏季、雨季等不同特殊天气的高发时间，从而能够精准的在不同时间做出相关预防措施，以及钢结构焊接在这些不利条件下的具体预防措施和技术手段。

关键词：钢结构；焊接；特殊天气；质量控制

1  引言

随着经济建设的不断发展，城市化的不断推进，钢结构被广泛运用于建筑结构施工中，尤其是高层建筑和大跨度桥梁工程中，由于其自重轻、抗震性好、耐久度高等优点，已经成为国内外建筑业发展的主流与趋势，钢结构的质量要求也越来越高，钢结构焊接的质量好坏直接影响钢结构的施工质量，而在施工过程中，施工方容易忽略天气因素对钢结构焊接质量的影响，造成施工质量未达到最佳效果。因此，如何根据气候因素的变化提出相应的对策在钢结构焊接中就显得尤为重要。

2  工程概况

中国石化上海浦东科研信息办公综合基地工程位于上海市浦东新区塘东开发地块北片TD-1 地块，地块西至杨高南路、南至花木路、东至锦康路、北至锦延路。总建筑面积260120.0㎡，其中地上157500.0㎡，地下102620.0㎡。其中五栋科研办公楼结构形式一样，采用钢框架（箱型柱）—钢筋混凝土核心筒结构；外框架为箱型钢框柱，中间核心筒钢骨主要为焊接十字型钢柱，框架钢梁和次梁主要为焊接H型钢梁。焊接质量控制在钢结构施工中显得尤为重要。

图1  钢梁布置示意图

3  上海气候情况

上海位于长江三角洲地区  ，地处中国东部、长江入海口、东临东中国海，北、西与江苏、浙江两省相接，界于东经120°52′-122°12′，北纬30°40′-31°53′之间。属亚热带季风性气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。

上海冬季气温可参考奉贤地区冬季气候，奉贤地区冬季常年气候值为5.4℃，1月是冬季气温最低月份，平均气温常年值为4.1℃【1】。上海降水有明显的季节性变化，夏季（6-8月）是降水最多的季度，其次是春季（3-5月），冬季（12-2月）降水最少【2】。7-8月份是上海高温易发期，其中极端最高气温可达到接近40℃【3】。上海台风季节性变化明显，台风主要出现在5-10月，台风高发期为7、8、9三个月【4】。

4  特殊天气下焊接措施

4.1  冬季焊接措施

1）冬季气温低，负温下焊条在焊接前必须进行预热，严格按照规范要求，烘烤至350℃，保温时间为1.5h，将其存放在100-120℃的烘箱内，随取随用【5】。

2）零度以下进行焊接施工时，焊剂重复使用的时间间隔不得超过2个小时，如果超过，必须重新进行烘焙。

3）参加冬季施工的焊工，必须经过负温焊接工艺培训，并持有合格证才可参与钢结构的焊接。

4）焊接工作结束后，应对焊接部位进行保温处理，具体措施为加盖耐高温保温棉。

4.2  夏季焊接措施

上海降雨的高发期为6-8月，在高温多雨的季节，焊接质量的主要影响因素为焊缝容易产生气孔。而产生气孔的最主要原因为潮湿。因此，为了提高焊接质量，最主要的措施为防潮。防潮采用的主要措施为【6】：

1）将附着在焊件和焊丝上面的水、油污等清理干净；

2）夏季高温一般采用电风扇降温，为了防止电弧遭到破坏，焊接时应注意不允许用风扇直吹电弧。

3）在焊前将构件进行预热100~200℃，将构件表面的水分蒸发掉。

4.3  雨季焊接措施

雨季影响焊接质量的最主要原因是雨水浸泡、金属材料被腐蚀等。由于铁遇水接触产生氧化反应，使其密闭和塑形降低，容易产生裂缝，降低原料的力学性能。因此【7】：

1）雨季施工一定要做好焊接原材料的保护和遮挡工作。

2）同时，雨季的环境温度较低，焊缝则需要进行保温处理，避免形成温度梯度导致产生裂缝。

3）遇到雨季大风作业，务必保证构件的垂直度，形成稳定体系。

5  结语

随着经济建设的不断发展，城市化的不断推进，钢结构工程的不断涌现，钢结构已经成为建筑行业的主流趋势，上海地区的特殊天气是钢结构焊接的不利因素，本文主要讨论了上海地区特殊天气出现的相关时间，从而能够根据不同时间精准的做出相关预防措施，以及在不利因素下应采取的相关预防和技术措施，以期钢结构建筑能够达到设计标准以及延长钢结构的使用寿命。

参考文献：

[1]徐相明,顾品强,姚寅秋,王正大,汤晨阳,尹荔阳.上海奉贤1960—2019年冷暖冬气候特征分析[J].陕西气象,2020(04):30-33.

[2]贺芳芳,顾旭东,徐家良. 20世纪90年代以来上海地区热量资源变化研究[C]//中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集.[出版者不详],2006:9-16.

[3]陈永林,万健,尹红萍,徐秀芳,王智.上海城市夏季高温天气气候特征及天气系统分型[J].大气科学研究与应用,2008(02):35-42.

[4]宗宁,刘敏,陆敏.上海市台风风灾风险评价[J].人民长江,2012,43(23):71-74.DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2012.23.001.

[5]黑龙江省寒地建筑科学研究院.JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[6]张志清.夏季焊接时焊缝产生气孔的原因及防止[J].电焊机,1993(04):41-42.

[7]金邦道,席嘉涌,吴宇,等. 季节性钢结构焊接的重要性[J]. 建筑工程技术与设计,2021(21):3042. DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.21.2925.