第４９卷第４期２０１８年４月 建 筑 技 术 、，０１．４８ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１８ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ·３６７· 钢结构高效焊接技术应用推广建议 韦疆宇 ， 戴立先２， 李海旺。， 韩建聪４ （１．中国建筑一局（集团）有限公司，１００１６１，北京；２．中建钢构有限公司，５１８０４０，广东深圳；３．太原理工大学，０３００２４，太原； ４．中国建筑股份有限公司技术中心，１０１３００，北京） 摘要：高效焊接技术作为２０１７版修订《建筑业１０项新技术》钢结构技术中新增的内容，在应用推广中 仍需注意一些问题。作为《建筑业１Ｏ项新技术》及其指南的内容补充，重点指出一些指南中未提及的技术要 点及难点。 关键词：１０项新技术；钢结构；高效焊接技术 中图分类号：ＴＵ ３９３．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—４７２６（２０１８）０４—０３６７—０２ ＳＵＧＧＥＳＴｌｏＮＳ ｏＮ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮ ＡＮＤ ＰＲｏＭｏＴＩｏＮ ｏＦ ＨＩＧＨ ＥＦＦＩＣⅡ ＮＴ ＷＥＬＤＤ Ｇ ＴＥＣＩ ｏＬｏＧＹ ＦｏＲ ＳＴＥＥＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＥＩ Ｊｉａｎｇ—ｙｕ ，ＤＡＩ Ｌｉ—ｘｉａｎ ，ＬＩ Ｈａｉ—ｗａｎｇ ，ＨＡＮ Ｊｉａｎ—ｃｏｎｇ （１．Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｆｉｒｓｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，１００１６１，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｅｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏ．，Ｌ缸，５１８０４０， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，０３００２４，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ， １０１３００，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｎｅｗ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ２０１７ ｅｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｔｅｎ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｈｉｇｈ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔｉｌｌ ｎｅｅｄｓ ｔｏ ｐａｙ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ．Ａｓ ａ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅ Ｔｅｎ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｇｕｉｄｅ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｄｉｉｆｃｕｌｔｉｅｓ ｎｏｔ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｉｎ ｓｏｍｅ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：１０ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈｉ曲ｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ 高效焊接技术背景 替代人工完成大部分简单重复，劳动强度大的工作， 当前钢结构制作安装施工中能有效提高焊接效率 具备一定人工智能。当前行业中应用的焊接机器人已 的技术有焊接机器人技术、双（多）丝埋弧焊技术、 具备一定程度离线编程和智能编程能力，能胜任定制 免清根焊接技术、免开坡口熔透焊技术、窄间隙焊接 化构件的自动焊接。在接触传感、电弧跟踪、数据库 技术５种。焊接技术历史久远且已十分成熟，其技术 等方面的技术发展仍在探索和完善，未来希望机器人 创新空间非常狭窄，从技术本身而言，本次推广的 能具备接近人类视觉和触觉感知能力，焊接过程中实 ５种焊接技术，不能算是“新”技术，新是相对而言的。 现自动调整和纠偏的高智能化。装配精度差，是阻碍 就钢结构制作安装行业本身，这５项技术目前在应用 智能焊接机器人技术推广应用的重要因素，要做到提 比例上仍较低，还有很大的推广应用空间，对行业提 高自动化程度，还需 ＾整个管理体系和技术、设备水 升生产效率和焊接质量有积极意义。 平等多方面提升水平。 ２．２双（多）丝埋弧焊技术 ２高效焊接技术内容 双（多）丝埋弧焊是２０世纪５０年代在埋弧焊基 ２．１焊接机器人技术 础上提出的高效焊接技术，经过数十年的发展已很成 要对焊接机器人技术有一个务实的认识，不应对 熟并应用广泛。双（多）丝埋弧焊可分为多电源串列 双（多）丝埋弧焊、单电源并列双（多）丝埋弧焊、 焊接机器人有过高期望。相比标准化加工程度很高的 热丝填丝埋弧焊、单电源串连双丝埋弧焊［１】。按焊丝 工程机械、汽车等制造业，钢结构９￣ｍＳ ］ｍ作的构件多 直径可分为细丝和粗丝，其中４ｍｍ以上为粗丝。细 为非标产品，这对焊接机器人的智能化程度要求非常 高，但当前从技术和资金投入等方面仍较难实现，还 丝热输入较小，焊缝成型较粗丝略差，粗丝热输， 对母 『 邕影响明显，焊接过程中应注意控制热输入， 达不到车间布满机械手臂完全替代人工完成焊接生产 的程度。此处所提到的焊接机器人的工作主要是负责 而不仅着眼于焊接效率。 近十年超高层和大跨结构带动了超厚钢板的大量 收稿日期：２０１８－０３－０５ 作者简介：韦疆宇（１９７６一），男，广西柳州人，高级工程师，业务 应用，双（多）丝埋弧焊是很适合厚板焊接的一种技 经理，ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｙｕ０２５８＠１６３．ｃｏｍ． 术，但在设备投入费用上较高。 ·３６８· 建 筑 技 术 第４９卷第４期２０１８年４月 Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１８ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 新型索穹顶结构选型分析设计及施工关键技术 陈志华 ， 李 毅 ， 闫翔宇Ｌ ２， 马 青 ， 刘红波 ， 楼舒阳 （１．天津大学建筑工程学院，３０００７２，天津；２．天津大学建筑设计研究院，３０００７３，天津） 摘要：索穹顶是一类具有张拉整体思想的预应力自平衡体系，具有简洁的美学、新颖的形式和极高的 结构效能。故结合天津理工大学体育馆索穹顶结构，介绍了其工程特点及突破创新，同时详细分析了结构在选 型、设计、施工等方面采取的一系列关键技术和措施。 关键词：索穹顶；大跨度结构；选型设计 中图分类号：ＴＵ ３９３．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００—４７２６（２０１８）０４—０３６８—０４ ＡＮＡＩｊＹＳＩＳ ＯＦ ＤＥＳＩＧＮ ＡＮＤ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＯＦ ＮＥＷ ＣＡＢＬＥ ＤＯＭＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＣＨＥＮ Ｚｈｉ－ｈｕａ ，ＬＩ Ｙｉ ，ＹＡＮ Ｘｉａｎｇ—ｙｕ ，ＭＡ Ｑｉｎｇ ，ＬｌＵ Ｈｏｎｇ—ｂｏ ，ＬＯＵ Ｓｈｕ—ｙａｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖ￣Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｉａｎｊｎ ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，３０００７２，Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｌａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｕｒｂａｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ，３０００７３，Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｂｌｅ ｄｏｍｅ ｉｓ ａ ｔｙＤｅ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｅｌｆ－ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈａｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｉｄｅａ ｏｆ ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｈａｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ，ａ ｎｏｖｅｌ ｆｏｒｍ，ａｎｄ ａ ｈｉｇｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅ伍ｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｄｏｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｙｍｎａｓｉｕｍ，ｉｔ ｉｎ￣ｏｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ ｉｎ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．ｉｔ ａｎａｌｙｚｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｂｌｅ ｄｏｍｅ；ｌａｒｇｅ－ｓｐａｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ 随索穹顶结构（ｃａｂｌｅ ｄｏｍｅ）是一种索杆结构体 效果，一经提出就得到了众多建筑师和结构工程师的 系，由于其具有较高的结构效率和美观简洁的建筑 青睐。 收稿日期：２０１８ ３＿ｏ５ 本文结合天津理工大学体育馆索穹顶结构，介 作者简介：陈志华（１９６６一），男，河北石家庄人，教授，博士生 币，天津大学建筑工程学院钢结构研究所所长，博士，ｃ．ｍａｉｌ： ｚｈｃｈｅｎ＠０ｕ．ｅｄｕ．ｃａ． 绍了其工程特点及突破创新，同时详细分析了结构在 选型、设计、施工等方面采取的一系列关键技术和 ２．３免清根焊接技术 厚板和超厚板可在单坡口条件下完成对接焊，减少焊 免清根焊接技术本质上是使用大电流，提高热 接工序。此技术焊接熔敷量小，焊缝收缩量小，焊接 输入，加大熔深，一次陛实现与正面打底焊缝根部全 残余应力低。但坡口宽度小，存在脱渣性不佳或受焊 熔透，省略了碳弧气刨的反面清根工序。工序的减少 接收缩变形影响无法继续施焊的可能，因而需根据工 提高了焊接效率，且减少了碳弧气刨的烟尘和噪声污 件尺寸及刚度，合理地选配适当的焊尺寸、焊丝数 染，是很有推广价值的焊接新技术。但大幅提高焊接 及直径、焊接参数。 电流，也同样会带来热输入的问题，故要合理控制热 ３结束语 输入，避免破环母材性能。 ２．４免开坡口熔透焊技术 新技术的应用推广是建立在整个加工制造技术水 １９５７年，鞍山金属结构制造厂就已在苏联专家 品提升的基础上，整体质量水平的提升推动新技术的 的建议下成功试验了免开坡口熔透焊，在紧密Ｉ型对 广泛应用。相反，也是通过推广高效新技术来带动整 接头上实现了２０ｍｍ厚板的熔透焊接口】。该技术省 体质量管理水平的提高。 略了开坡口的工序，省时且节约焊材。但对板对接的 加工精度要求颇高，建议采用机械加工方式处理对接 接头，将对接间隙控制在１ｍｌＴｌ以内，适用于板厚小 于２０ｍｍ的中厚板。 ２．５窄间隙焊接技术 管，２００３（４）：４ｌ＿１４４，６２． 参考文献 ［１】韩彬，邹增大，曲仕尧，等．双（多）丝埋弧焊方法及应用［Ｊ］．焊 ［２］曾乐，刘炳先．板厚１２－３２公厘不开坡口留大间隙的自动埋弧焊 研究［Ｊ】．焊接，１９５８（４）：８—１５． 【３】周文瑛．钢结构工程先进焊接技术应用指南【Ｍ】．北京：中国建筑 工、Ｉ 出版社，２０１４． 窄间隙指的是坡口角度在ｌ。～５。的单面坡口，使
