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　　焊接技術(shù)是建筑鋼結(jié)構(gòu)的靈魂，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣決定了建筑鋼結(jié)構(gòu)的成敗。建筑鋼結(jié)構(gòu)本身所具有的結(jié)構(gòu)形式多樣性和焊接節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性，使得建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接具有了與船舶、壓力容器等傳統(tǒng)金屬構(gòu)件焊接不同的技術(shù)特點(diǎn)。中國工程建設(shè)焊接協(xié)會副秘書長張友權(quán)結(jié)合多年的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、分析了建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從焊接工藝技術(shù)、從業(yè)人員資質(zhì)、焊接工程管理等方面探討了建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在我國的發(fā)展方向。本報(bào)將分3次連載《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在我國的發(fā)展》一文，敬請關(guān)注。——編者

　　焊接技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)極為重要的主要技術(shù)之一，不僅僅是保證鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，從某種意義上來說，是焊接賦予了鋼結(jié)構(gòu)以生命。沒有焊接，鋼結(jié)構(gòu)僅僅是一些零散的、冰涼而毫無生氣的鋼鐵零部件而已。是焊接，讓高爐矗立，吞(礦)石吐(鐵)水、冶煉鋼鐵;是焊接，讓油氣長輸管道暢通，成為經(jīng)濟(jì)大動脈;是焊接，讓“鳥巢”(國家體育場)聳立，給北京 2008奧運(yùn)增輝;是焊接，讓央視新大樓昂首云天，向世界展現(xiàn)嶄新的中國。

　　隨著我國改革的深入和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。2011年我國的鋼產(chǎn)量已超過6.9億噸，鋼結(jié)構(gòu)年產(chǎn)量已達(dá)3000萬噸、焊接材料產(chǎn)量約500萬噸。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展促進(jìn)了焊接新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用與開發(fā)。反過來焊接新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的科技進(jìn)步又為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的快速發(fā)展提供了技術(shù)支撐和保證。

   特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國國民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持快速平穩(wěn)發(fā)展。在發(fā)展沿海、西部大開發(fā)和振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略部署的指引下，西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)、鐵路建設(shè)與提速等許多國家重大工程以及北京2008奧運(yùn)工程和上海世博工程全面展開，新建體育文化場館、會展中心、候機(jī)樓、地標(biāo)性建筑等一大批新、奇、精、特的建筑鋼結(jié)構(gòu)遍布神州大地，我國鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)出現(xiàn)了嶄新的局面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2011年末，我國200米以上的超高層建筑當(dāng)前已超過350棟，排名世界前 10位的摩天大樓，中國就占有7座。

   超高層項(xiàng)目推動區(qū)域發(fā)展在中國的區(qū)域經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了不可或缺的地位。《2012摩天城市報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，中國在建的摩天大樓總數(shù)已經(jīng)超過200座(僅計(jì)算寫字樓與酒店)，相當(dāng)于美國現(xiàn)有摩天大樓的總量。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，5年后中國將擁有800座摩天高樓，相當(dāng)于美國今天的4 倍。其中80%將建在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的內(nèi)陸地區(qū)。可以毫不夸張地說，我國已經(jīng)成為世界最大的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、使用大國，一些制作、安裝技術(shù)已達(dá)世界領(lǐng)先先進(jìn)水平。

　　一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)

　　縱觀國內(nèi)近幾年鋼結(jié)構(gòu)工程，無不體現(xiàn)出“大、特、新”的特點(diǎn)。超高層、大跨度的世界級超大規(guī)模建筑屢見不鮮，結(jié)構(gòu)形狀新穎獨(dú)特，標(biāo)新立異，具有強(qiáng)烈的視覺沖擊效果。隨之而來的是鋼結(jié)構(gòu)體系繁多，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，焊接接頭形式多，構(gòu)件制作和現(xiàn)場安裝中的焊接技術(shù)難度越來越大。如國家游泳中心“水立方”的非對稱、不規(guī)則球管節(jié)點(diǎn);國家體育場“鳥巢”的空間彎扭構(gòu)件多分支節(jié)點(diǎn);廣州歌劇院的樹支狀鑄鋼節(jié)點(diǎn);廣州電視塔耐候鋼結(jié)構(gòu)及深圳大運(yùn)會超大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)等。

　　隨著建筑高度的增加、結(jié)構(gòu)跨度的增大，抗震性能設(shè)計(jì)對主要鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量要求隨之升高。框架梁與柱的連接焊縫、剪力板與柱的連接焊縫、梁腹板與柱的連接焊縫和柱的拼接焊縫等都是結(jié)構(gòu)的主要部位，基本上都是坡口熔透一級焊縫，100%超聲波探傷，對焊接質(zhì)量要求非常高。

　　二、推廣應(yīng)用高效、優(yōu)質(zhì)、低成本、低排放的先進(jìn)焊接技術(shù)

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和科技的進(jìn)步，各類鋼結(jié)構(gòu)鋼材強(qiáng)度級別越來越高、尺寸參數(shù)越來越大型化;“鳥巢”(國家體育場)、央視新大樓等鋼結(jié)構(gòu)采用了強(qiáng)度級別為Q420、Q460的鋼材，其最大厚度達(dá) 110毫米。其制作、安裝不斷需求更高效、更自動化、更優(yōu)質(zhì)的焊接技術(shù)。如埋弧自動焊(單絲、雙絲或多絲)焊接、CO2氣體保護(hù)焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)焊接，電渣焊、氣電立焊、栓釘焊等;焊接設(shè)備大量采用節(jié)能、環(huán)保且焊接質(zhì)量優(yōu)異的逆變焊機(jī)。

　　中冶集團(tuán)建筑研究總院焊接所長期致力于鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的研究開發(fā)，并于20世紀(jì)70年代在武鋼、20世紀(jì)80年代初在中國第二十冶金建設(shè)公司分別建立了國內(nèi)第一條焊接H型鋼、輕型焊接H型鋼生產(chǎn)線。焊接H型鋼生產(chǎn)線采用鋼板矯平、多頭精密切割機(jī)下料、氣動組裝、埋弧自動焊或CO2氣體保護(hù)焊自動焊接、翼緣矯直機(jī)矯形、H型鋼三向精密切割機(jī)或圓盤鋸定尺的先進(jìn)生產(chǎn)工藝，特別在輕型焊接H型鋼生產(chǎn)線研制開發(fā)了雙頭CO2氣體保護(hù)焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)自動焊接，研制生產(chǎn)了雙絲貼角埋弧自動焊機(jī)，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;在中信大廈等超高層鋼結(jié)構(gòu)的工地安裝施工中，研制開發(fā)了CO2氣體保護(hù)焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)自動、半自動焊機(jī)及工藝，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

   目前，我國主要的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)，不論是國有大型企業(yè)、還是合資或民營企業(yè)，上述先進(jìn)生產(chǎn)工藝流程已成為鋼結(jié)構(gòu)制作的基本通用模式而被廣泛采用。當(dāng)然，隨著科技進(jìn)步，各個生產(chǎn)工藝流程的設(shè)備、工藝已有很大的變化：如計(jì)算機(jī)自動套料下料、雙絲或多絲埋弧自動焊接、雙絲或多絲CO2氣體保護(hù)焊接均可提高焊接生產(chǎn)效率。

　　工地安裝以前主要是用焊條電弧焊，生產(chǎn)效率低，對焊工的技術(shù)水平要求也高;從20世紀(jì)80年代開始，逐漸推廣采用CO2氣體保護(hù)焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)半自動焊接，現(xiàn)在已基本成為建筑鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝的主要焊接方法，大大提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。