钢结构厂房工程在焊接施工过程中需要注意哪些事项?
钢结构厂房焊接施工是决定厂房结构稳定性、安全性与使用寿命的核心环节,需围绕焊接质量控制、施工安全防护、工艺适配性三大核心目标,规避焊接变形、焊缝缺陷、安全事故等风险,具体注意事项可从以下六大维度展开:
一、焊接前:做好基础准备,规避源头隐患
焊接前的准备工作直接影响后续施工质量,需重点把控 “材料、设备、人员、环境” 四大要素:
材料核查与预处理:
确认钢材与焊材匹配性 —— 根据钢结构厂房的受力要求(如承重柱、吊车梁需高强度焊缝),核对钢材牌号(如 Q355B、Q235B)与焊材型号(如 E50 系列焊条对应 Q355 钢,E43 系列对应 Q235 钢),严禁混用不同强度等级的焊材(如用低强度焊条焊接高强度钢,易导致焊缝开裂);
钢材表面预处理 —— 清除待焊区域(焊缝两侧 30-50mm 范围内)的铁锈、油污、氧化皮,可用角磨机打磨或喷砂处理(露出金属光泽),避免杂质影响熔合质量;若钢材存在弯曲、变形,需先通过矫正机调直(尤其是屋面梁、檩条等细长构件),防止焊接后变形叠加。
设备与工具检查:
焊接设备(如手工电弧焊机、埋弧焊机、CO₂气体保护焊机)需提前调试参数 —— 根据焊材直径、焊接位置(平焊、立焊、仰焊)设定电流(如 Φ4.0 焊条平焊电流 160-200A)、电压、焊接速度,并用试板焊接测试(检查焊缝成型是否均匀、有无气孔);
辅助工具(如焊钳、地线夹、清渣锤)需完好无损,CO₂气体保护焊需检查气瓶压力(≥0.5MPa)、气体纯度(≥99.5%),避免因气体不足或杂质导致焊缝出现气孔。
人员与环境要求:
焊接作业人员必须持《特种作业操作证》上岗,且需熟悉厂房钢结构的焊接工艺要求(如关键焊缝需 “双面焊” 或 “探伤检测”),禁止无证人员操作;
规避恶劣环境焊接 —— 当环境温度低于 - 10℃(低碳钢)或 - 5℃(低合金钢)、风速≥8m/s(手工电弧焊)、相对湿度≥90% 时,需采取防护措施(如搭建防风棚、加热钢材至 15℃以上、使用除湿机),否则易导致焊缝冷裂纹或熔合不良。
二、焊接中:严控工艺细节,保障焊缝质量
焊接过程需聚焦 “焊缝成型、缺陷控制、变形预防”,按规范执行每一步操作:
焊缝工艺执行:
遵循 “先定位焊、后正式焊” 原则 —— 定位焊焊缝长度 50-100mm、高度不超过设计焊缝高度的 2/3,间距 300-500mm(防止构件移位),定位焊后需检查有无裂纹,不合格需铲除重焊;
控制焊接顺序与方向 —— 针对对称构件(如厂房钢柱、对称屋面梁)采用 “对称焊接法”(从中间向两侧分段焊),针对长焊缝(如檩条与主梁连接焊缝)采用 “分段退焊法”(每段 200-300mm,避免热量集中导致变形);立焊、仰焊时需减小焊接电流(比平焊低 10%-15%),放慢焊接速度,确保熔滴稳定过渡。
缺陷实时防控:
常见缺陷预防 —— 焊接时若出现 “气孔”(多因气体不纯、钢材未清理干净),需立即停止焊接,清理表面后调整气体流量再焊;若出现 “夹渣”(多因电流过小、清渣不彻底),需用角磨机打磨去除夹渣层,重新补焊;若出现 “未焊透”(多因坡口角度过小、焊接速度过快),需扩大坡口(如 V 型坡口角度从 60° 调整至 70°),降低焊接速度;
关键焊缝重点把控 —— 厂房的承重柱与基础连接、吊车梁与钢柱连接等 “一级焊缝”,需采用 “多层多道焊”(每层焊缝厚度 3-5mm),每层焊后清渣,且焊接过程中需有专人监护,避免中断导致焊缝分层。
变形监测与矫正:
实时监测构件变形 —— 焊接时用水平仪、卷尺检查构件的垂直度(钢柱垂直度偏差≤H/1000,H 为柱高)、平整度(屋面梁平整度偏差≤L/1000,L 为梁长),若发现变形趋势(如梁端上翘),及时调整焊接顺序(如先焊受拉侧焊缝);
及时矫正轻微变形 —— 焊接后若出现小范围变形(如局部弯曲),可用火焰矫正法(加热温度 600-800℃,避免超过 900℃导致钢材脆化)或机械矫正法(用千斤顶、矫正机顶压),严禁对已探伤合格的焊缝强行矫正。
三、焊接后:做好检验与处理,杜绝隐患留存
焊接完成后需通过 “外观检查、无损检测、后处理” 三步,确保焊缝符合设计与规范要求:
外观质量检验:
焊接后冷却至常温(低碳钢冷却 24 小时,低合金钢冷却 48 小时)再检查,重点查看焊缝表面 —— 无裂纹、气孔、夹渣、未熔合,焊缝高度、宽度符合设计要求(如设计焊缝高度 8mm,实际偏差 ±1mm),咬边深度≤0.5mm(重要构件≤0.3mm),且咬边长度不超过焊缝总长的 10%;
用焊缝量规测量焊缝尺寸,用锤子轻敲焊缝(听声音,清脆为合格,沉闷可能存在内部缺陷),外观不合格的焊缝需标记位置,由持证人员铲除重焊(严禁直接在原焊缝上补焊)。
无损检测执行:
按规范要求选择检测方法 —— 一级焊缝需 100% 无损检测(优先超声检测 UT,必要时射线检测 RT),二级焊缝需抽检 20%(同一类型、同一焊工的焊缝),三级焊缝仅需外观检查;
检测发现内部缺陷(如内部裂纹、未焊透)时,需确定缺陷位置、大小,制定返修方案(如用碳弧气刨清除缺陷,打磨后重新焊接),返修次数不超过 2 次(超过需经设计单位同意),返修后需重新检测。
焊缝后处理:
清理焊缝表面 —— 用清渣锤敲除焊渣、飞溅物,用角磨机打磨焊缝边缘(去除咬边、毛刺,避免应力集中);
防腐预处理 —— 若厂房处于潮湿、腐蚀性环境(如临近海边、化工区),焊接完成后需及时涂刷防锈底漆(如环氧富锌底漆),底漆涂刷前需确保焊缝表面干燥、无油污,避免后期锈蚀。
四、安全防护:筑牢施工防线,避免事故风险
钢结构厂房焊接多为高空、动火作业,需全方位做好安全防护:
动火安全管控:
办理《动火作业许可证》,作业点下方设置防火毯、接火斗(防止火花引燃地面易燃物),配备 2 具 4kg 干粉灭火器(距离作业点≤10m),且需有专人监护(监护人员持灭火器材,不得离开现场);
高空焊接时(如屋面梁焊接,高度≥2m),需搭设牢固的操作平台(护栏高度≥1.2m,铺脚手板),作业人员系双钩安全带(高挂低用),下方设置警戒区(挂 “禁止通行” 标识),避免火花坠落伤人。
电气安全保障:
焊接设备接地电阻≤4Ω,电源线采用阻燃电缆(架空或穿管保护,避免碾压破损),焊钳绝缘层完好(无裸露),禁止跨越电源线或在上面放置重物;
高空作业时,焊机、气瓶需放置在地面平稳处(CO₂气瓶直立固定,避免倾倒),电缆线长度不超过 30m,避免因线缆过长导致电压降过大影响焊接质量。
个人防护到位:
作业人员需穿戴全套防护用品 —— 焊接面罩(防弧光,镜片遮光号根据电流选择,如 160-200A 选 10-11 号)、阻燃工作服(袖口、领口扎紧)、焊工手套(防烫、绝缘)、防滑工作鞋,长发需盘入工作帽;
焊接时若产生大量烟尘(如埋弧焊、CO₂焊),需开启排烟设备(如移动式排烟机),作业人员佩戴防尘口罩(N95 及以上),避免吸入有害气体。
五、特殊构件焊接:适配厂房结构特性
钢结构厂房存在 “大跨度、重荷载” 构件(如吊车梁、钢柱、屋面桁架),需针对性调整焊接工艺:
吊车梁焊接:
吊车梁承受动荷载,翼缘与腹板连接焊缝为 “一级焊缝”,需采用 “船形位置焊接”(构件翻转至平焊位置),或立焊时采用 “多层焊”(每层焊后用锤击消除应力),焊接后需做 “时效处理”(自然时效 28 天或人工时效),减少焊接残余应力。
钢柱与基础预埋板焊接:
预埋板与钢柱底板连接焊缝需 “连续满焊”,焊接时需确保钢柱垂直度(用线锤监测),避免焊接变形导致柱体倾斜;若预埋板表面有锈迹,需彻底打磨至露出金属光泽,防止焊缝出现虚焊。
屋面桁架焊接:
桁架节点多为 “T 型”“K 型” 接头,需先焊节点处的 “短焊缝”(如腹杆与弦杆连接),后焊 “长焊缝”(弦杆拼接),焊接时用夹具固定节点位置(防止节点位移导致桁架变形),且节点焊缝需饱满(高度不小于腹杆厚度),避免节点受力时开裂。
六、资料记录:全程留痕,便于后期追溯
焊接施工需同步做好资料记录,为厂房竣工验收与后期维护提供依据:
记录内容包括:焊材进场验收记录(牌号、规格、质保书)、焊接设备参数记录、焊工操作记录(姓名、证号、焊接部位)、焊缝外观检查记录、无损检测报告(检测部位、结果、检测人员签字)、返修记录(缺陷位置、返修工艺、复检结果);
所有资料需按 “部位划分” 整理(如钢柱区、吊车梁区、屋面桁架区),签字确认后归档保存,确保每一条焊缝都可追溯到具体施工人员、时间与工艺参数。
通过以上全流程、精细化的管控,可确保钢结构厂房焊接施工质量达标,避免因焊缝缺陷导致的结构安全隐患(如吊车梁焊缝开裂、钢柱倾斜),同时保障施工过程安全,为厂房长期稳定使用奠定基础。