關(guān)于土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的探討

黃亦聰

（福建省三明學(xué)院， 福建 三明 365000）

0 前言

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，人們對土木項目工程施工要求也逐漸提升。本文針對土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用及穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究，根據(jù)土木工程施工現(xiàn)場實際情況，提出相關(guān)優(yōu)化對策，為我國土木工程行業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)存在的主要問題

1.1 鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)理論不符合實際施工條件

現(xiàn)階段，我國的土木工程鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)理論無法與實際施工現(xiàn)場相結(jié)合，由于受諸多環(huán)境因素與人為因素的影響，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)理論與現(xiàn)場實際施工條件經(jīng)常出現(xiàn)差異化與沖突化。其次，土木工程施工內(nèi)容涉及范圍較廣，且內(nèi)容相對復(fù)雜，這也對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)理論的應(yīng)用造成相對阻礙。土木工程施工是一項繁雜、標(biāo)準(zhǔn)且系統(tǒng)的綜合性鋼結(jié)構(gòu)流程，需要在鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)工藝、鋼結(jié)構(gòu)理論等諸多方面進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，但目前我國部分土木工程施工單位無法進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與模式改革，對較高標(biāo)準(zhǔn)的如最優(yōu)控制、分線性分析、反饋分析等無法進(jìn)行合理的技術(shù)理論支持，這也就造成了當(dāng)下土木工程中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)理論與實際施工條件不符的情況。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范

由于受諸多因素的影響與各種條件的限制，我國部分土木工程企業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用中缺乏規(guī)范性。在相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用方面經(jīng)常存在不合理投入與實施。這些都體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格、不規(guī)范等方面。甚至部分施工單位還處在相對傳統(tǒng)陳舊的管理狀態(tài)，對土木鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)工藝的要求沒有達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而導(dǎo)致工程質(zhì)量與進(jìn)度受到較大影響。其次，對鋼結(jié)構(gòu)材料選購與投入方面也缺乏管控力度，在沒能保證材料質(zhì)量在合格情況下投入現(xiàn)場，對日后工程質(zhì)量及安全埋下了隱患。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理體系有待完善

完善、科學(xué)的土木鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)管理體系是現(xiàn)場順利施工的重要基礎(chǔ)，更是整體鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及進(jìn)度實質(zhì)核心。通過筆者對部分土木工程施工鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分土木施工單位不具備較為完善的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用管理體現(xiàn)。具體如下：第一、在實際土木施工現(xiàn)場中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用缺乏規(guī)范管理，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用是一項科學(xué)、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)流程，需要具備健全且完善的組織調(diào)度機(jī)構(gòu)，即效率化管理體系。第二、鋼技術(shù)應(yīng)用缺乏責(zé)任明確，對相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用及投入無法將責(zé)任細(xì)化，即落實到個人。第三、由于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)缺乏管理體系，造成現(xiàn)場技術(shù)問題及隱患頻出，一并度出現(xiàn)互相指責(zé)推及諉現(xiàn)象發(fā)生，極大妨礙了土木工程施工的順利開展。

2 土木工程項目的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計

2.1 鋼機(jī)構(gòu)設(shè)計要確保各個層面的穩(wěn)定性

現(xiàn)階段，由于鋼結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量的特性與優(yōu)點，已經(jīng)在我國土木工程中廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)的特性優(yōu)點決定了在工程設(shè)計投入前期的復(fù)雜性與多變性。在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到土木工程施工之前，相關(guān)設(shè)計人員與技術(shù)人員必須對鋼機(jī)構(gòu)的質(zhì)量與施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的測試與檢查。只有通過檢查合格后方可投入施工現(xiàn)場。目前，我國對鋼結(jié)構(gòu)的測查主要是通過相關(guān)數(shù)據(jù)的抽取、整理與分析。其數(shù)據(jù)主要包括阻尼比、質(zhì)量密度比、抗壓抗震強(qiáng)度與水平載荷系數(shù)。其中在土木工程中鋼結(jié)構(gòu)中的抗震計算的阻尼比十分重要，通常當(dāng)偏心支撐框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時，其阻尼比可比可相應(yīng)增加0.005。在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取 0.05。因此，在對土木工程鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，應(yīng)該結(jié)合工程施工現(xiàn)場實際情況，對其地質(zhì)、環(huán)境、氣候綜合考量后方可實施動工。堅決杜絕盲目跟從施工，進(jìn)而導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重問題[1]。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要注重剪力調(diào)整問題

隨我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)固提升與土木行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對土木工程的要求與土木物結(jié)構(gòu)的理想設(shè)計化越來越高。進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)了多種多樣且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的土木物結(jié)構(gòu)，例如傾斜體、三角體、菱樁體等結(jié)構(gòu)土木物。對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與持久性造成了巨大的挑戰(zhàn)。通過合理科學(xué)的剪力調(diào)整可以加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性，將鋼結(jié)構(gòu)土木部件在承受水平力的受力點更加理想化、合理化。鋼結(jié)構(gòu)和混凝土相連部位主要是抗剪計算組合截面的抗彎承載力時，先核算其中性軸方位，之后進(jìn)行取矩。從理論上說，腹板和混凝土之間存在剪力的傳遞。H型鋼插入混凝土的兩肢就是較強(qiáng)的剪力鍵,并且將剪應(yīng)力全面?zhèn)鬏?。剪力調(diào)整避免了大量鋼材的浪費與丟失，為施工企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。更為鋼結(jié)構(gòu)部件的穩(wěn)定與安全奠定堅實的保障基礎(chǔ)。

2.3 鋼機(jī)構(gòu)設(shè)計要實施強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計

強(qiáng)柱弱梁側(cè)重于加強(qiáng)土木設(shè)計中柱與梁之間的和諧性與整體性。在土木工程設(shè)計中運用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計可以有效緩解鋼機(jī)構(gòu)整體的變形與損害，對鋼結(jié)構(gòu)整體完整與穩(wěn)定起到相對的保障效果。通過實施強(qiáng)柱弱梁設(shè)計，即便鋼結(jié)構(gòu)整體由于外力作用產(chǎn)生變形后，也能夠在較短時間能迅速恢復(fù)原形，使鋼結(jié)構(gòu)整體能夠咋土木工程中更好的發(fā)揮其效果。另外，在進(jìn)行強(qiáng)柱弱梁設(shè)計中必須按照國家相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則。設(shè)計之前必須對其質(zhì)材的彈性與抗壓性進(jìn)行科學(xué)分析與測算，只有達(dá)到一定符合標(biāo)準(zhǔn)要求后方可投入使用[2]。

3 土木工程項目鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用設(shè)計注意事項

3.1 鋼材自身質(zhì)量問題

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中對其鋼材自身穩(wěn)定要求較為嚴(yán)格，土木工程不是單一片面的簡單流程，而是更為科學(xué)、合理的系統(tǒng)布局，從土木工程項目施工角度來講，諸多因素會對其鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成實際影響。其中，最為重要的就是鋼材自身質(zhì)量問題，由于現(xiàn)階段我國土木工程項目施工開展逐漸擴(kuò)寬，施工企業(yè)往往處于自身利益考慮，對其鋼材質(zhì)量的穩(wěn)定性、牢靠性不加考量，單一片面的從節(jié)約成本角度考慮，導(dǎo)致大量劣質(zhì)鋼材流入市場，在土木工程施工鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用中，忽視了鋼材本身的質(zhì)量及穩(wěn)定性，進(jìn)而極易造成相關(guān)施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生。因此，筆者認(rèn)為在對其土木工程項目施工前，應(yīng)該對鋼材自身質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗，這樣才能充分滿足土木工程施工鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)應(yīng)用[3]。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)整體性能的發(fā)揮

鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)在土木工程施工中屬于有機(jī)整體，在土木工程施工中起到極為重要的影響作用。第一、筆者認(rèn)為基于鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度來講，應(yīng)對其鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性進(jìn)行加強(qiáng)，不可單一片面的將問題關(guān)注在鋼結(jié)構(gòu)部分方面，進(jìn)而將鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性拋開。通過觀察監(jiān)測一定要對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部微小部位質(zhì)量及組織松懈進(jìn)行檢查。第二、技術(shù)施工人員應(yīng)該對其問題進(jìn)行高度重視，必須將小毛病當(dāng)成大問題去應(yīng)對。因為，微小環(huán)節(jié)問題極易會造成鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性缺失的重大風(fēng)險。更會對將來土木工程整體質(zhì)量及安全埋下重要隱患伏筆。所以，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時進(jìn)行上報處理，必須杜絕“得過且過、麻痹大意”等麻痹思想與消極態(tài)度[4]。

3.3 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對其土木工程施工中剛結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用起到實質(zhì)性推動作用，并對其土木工程整體質(zhì)量及安全保障起著至關(guān)重要的關(guān)鍵作用。而在實際土木工程施工中，技術(shù)施工人員應(yīng)該以創(chuàng)新鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)為核心，對鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)進(jìn)行重點加強(qiáng)，并定時對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定進(jìn)行抽檢，在焊接施工工藝方面，應(yīng)該注重其鋼結(jié)構(gòu)的焊接節(jié)點，按照標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)焊接流程去認(rèn)真操作。因此，在對鋼材及相關(guān)結(jié)構(gòu)質(zhì)材進(jìn)行焊接作業(yè)中應(yīng)檢查其焊點及焊接處是否出現(xiàn)漏焊與腐焊情況，對出現(xiàn)焊接問題的鋼材必須進(jìn)行杜絕使用。從源頭上保證鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的可行性[5]。

4 土木工程項目鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)及穩(wěn)定性優(yōu)化

4.1 根據(jù)現(xiàn)場施工情況合理進(jìn)行設(shè)計

通過筆者實地走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，我國土木工程施工現(xiàn)場情況及環(huán)境相對較為復(fù)雜，且不確定因素諸多，這些都對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用造成實際阻礙。因此，基于上述情況問題，筆者認(rèn)為，第一、應(yīng)該按照其施工現(xiàn)場實際環(huán)境與情況，將施工現(xiàn)場地域環(huán)境、氣候因素及施工需求進(jìn)行認(rèn)真分析，并準(zhǔn)確掌握及了解該土木工程鋼結(jié)構(gòu)的受力程度。同時，按照土木工程鉤機(jī)的最大受力標(biāo)準(zhǔn)，對其負(fù)載荷數(shù)值進(jìn)行精準(zhǔn)測算。第二，施工技術(shù)人員應(yīng)提前對該土木工程施工中可能出現(xiàn)變形及下沉現(xiàn)象進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測，其后結(jié)合相關(guān)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真對比，進(jìn)而選擇一種較為適合該土木工程施工的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計方案[6]。

4.2 動力穩(wěn)定性及靜力穩(wěn)定性技術(shù)應(yīng)用方案

目前，在我國土木工程項目施工中，一般選擇動力穩(wěn)定性或靜力穩(wěn)定性鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計方案。具體如下：第一，動力穩(wěn)定性技術(shù)方案是對土木工程施工中其內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行優(yōu)化，并通過對承載能力進(jìn)行精準(zhǔn)測試后對其進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)掌握，并設(shè)置對應(yīng)載重荷數(shù)值。即使在受到相當(dāng)大外力沖擊下，都可以承受較大承重壓力，起到鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性。第二，靜力穩(wěn)定性方案主要是指該土木工程建筑已遭受其外部力量嚴(yán)重打擊，鋼結(jié)構(gòu)整體已經(jīng)產(chǎn)生了失衡影響，使鋼結(jié)構(gòu)整體發(fā)生嚴(yán)重變形及損壞。其后，技術(shù)設(shè)計人員可以對其受力點及壓力強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。同時，采用科學(xué)、合理的平衡計算方式，根據(jù)其計算結(jié)果設(shè)計出相應(yīng)補(bǔ)救措施，使其土木工程項目整體結(jié)構(gòu)重新恢復(fù)其原始平衡狀態(tài)，直接提升了土木工程施工鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性[7]。

5 結(jié)論

目前，我國土木工程行業(yè)發(fā)展規(guī)模逐漸擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)作為其土木工程施工重要環(huán)節(jié)，具有相對的重要性及影響性?；谕聊卷椖抗こ淌┕ぶ麂摻Y(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的必然性，通過對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、應(yīng)用性特點分析，根據(jù)土木項目工程施工實際情況，對其鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行對策優(yōu)化措施，為日后土木工程施工的安全穩(wěn)定與質(zhì)量提供奠定基礎(chǔ)。