土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的問題思考

蔡淦 崔健

摘要：伴隨建筑施工工藝的更新和改良，部分建筑用傳統(tǒng)的施工工藝已經(jīng)無法滿足使用和強度要求。在土木工程建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢明顯，實用性較強，不僅能縮短土木工程工期，還能夠提升土木工程效益。針對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用進行研究對于推動鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。文中就鋼結(jié)構(gòu)及其特點進行論述，深入探討了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù);土木工程

1 鋼結(jié)構(gòu)及其特點

鋼結(jié)構(gòu)是將鋼材作為建筑材料的結(jié)構(gòu)形式，主要構(gòu)件涵蓋了由型鋼、鋼板所制成的鋼柱、鋼梁等。不同構(gòu)件之間通常利用焊縫、螺栓等施工進行連接。鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前常見的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材作為一種燃點較高的建筑材料，其抗震、抗彎性能良好，在土木工程應(yīng)用中不僅能夠有效強化建筑物的荷載能力，還能夠滿足土木工程設(shè)計中的造型需要。彌補了混凝土等建筑材料無法彎曲、拉伸的缺陷。鋼結(jié)構(gòu)是由不同型材構(gòu)成，施工工藝難度不大，構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場拼裝，施工周期短，且后期拆卸、加固也較為便捷。鋼材料的強度與韌性都較為理想，相對來說，鋼材的耐腐蝕性能較差，應(yīng)用在土木工程中需要注意防腐防護，特別是暴露在大氣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)需要高度重視。鋼結(jié)構(gòu)建筑材料的特點與性能使得其后期維護費用高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但近幾年出現(xiàn)了新型鋼材具有較高的抗腐蝕性能，已經(jīng)逐漸普及。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)主要施工技術(shù)

2.1鋼結(jié)構(gòu)焊接

鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)驗老道的焊接人員是工程質(zhì)量的直接保證。在焊接的過程中需要高溫來融化鋼鐵并將其黏合到一起。高溫直接會影響到鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部晶體的排列，會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的強度等特性受到影響。直接的處理辦法是焊接人員要控制溫度，同時做好技術(shù)交底并嚴格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和圖紙要求進行作業(yè)。

2.2吊裝中的注意事項

吊裝是鋼結(jié)構(gòu)工程施工的關(guān)鍵，若吊裝過程中發(fā)生問題輕則造成設(shè)備及材料受損，嚴重會導(dǎo)致人員生命安全損失。所以，施工前要做好防護準(zhǔn)備并嚴格按施工圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進行施工作業(yè)。施工人員通過給建筑掛籃和自行攀爬的方式進行吊裝和連接。要嚴格按施工圖紙的位置和順序進行吊裝?？刂坪玫跹b中的各種因素，減少安全威脅。

2.3螺栓連接簡介

在實際施工中，要根據(jù)鋼柱的位置和形狀等要求來選擇螺栓的連接方式。常用到的連接方式有普通螺栓連接和高強螺栓連接，在安裝時要檢查好是否固定結(jié)實。

3鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

3.1土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的鋼材選擇與構(gòu)件制作

鋼結(jié)構(gòu)在土木工程的應(yīng)用中大多選擇低合金、高強度鋼材，合金元素少于5%，屈服強度超出275MPa，且可焊性理想。相對于普通鋼材來說，低合金高強度鋼沒有經(jīng)過熱處理，應(yīng)用范圍較為廣泛。鋼材的類型、規(guī)格等需要符合國家產(chǎn)品設(shè)計要求，且在進入施工場地前需要進行嚴格的質(zhì)量檢驗，檢驗合格后方能進場。鋼材存儲要便于運輸，盡可能減少鋼材的變形與腐蝕。鋼構(gòu)件的制作過程中需要注意胎架劃線、搭設(shè)尺寸等方面，以控制鋼構(gòu)件的質(zhì)量。另外，還要注意鋼構(gòu)件的整體穩(wěn)定性，注重長細比參數(shù)，利用計算公式為：λ=1/r來保證構(gòu)建制作的穩(wěn)定性。在計算機中要特別關(guān)注鋼構(gòu)件截面不同方向軸的計算長度差異等，要視具體情況進行具體分析。

3.2土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接

土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接方式包括焊接與螺栓連接。第一，焊接。焊接是一種局部高溫加熱施工技術(shù)，焊接構(gòu)件必然會形成焊接應(yīng)力與變形，所以在焊接過程中需要選擇適當(dāng)?shù)暮附臃绞?、焊接順序等，盡量降低焊接應(yīng)力與變形。根據(jù)施工設(shè)計圖紙、鋼材類型等選擇焊接材料、焊接氣體等。在焊接過程中由于施工操作不規(guī)范可以產(chǎn)生裂紋、固體夾雜、未焊透、出現(xiàn)焊瘤等缺陷，需要根據(jù)不同的缺陷選擇相應(yīng)處理方式。如導(dǎo)致焊瘤出現(xiàn)的原因主要是焊接工藝參數(shù)使用錯誤，操作技術(shù)不嫻熟，可以采用鏟、磨等方式來去除堆積金屬。第二，螺栓連接。鋼結(jié)構(gòu)中的螺栓連接包括普通螺栓與高強度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均為永久性連接螺栓，在使用前需要對其進行全面檢查，檢查內(nèi)容包括螺栓頭、螺母要與結(jié)構(gòu)件表面與墊圈緊密貼合;螺栓一段嚴禁墊兩個或以上墊圈，且嚴禁使用大螺母替代墊圈;動荷載區(qū)域與重要部位的螺栓需要使用彈簧墊圈;螺栓的規(guī)格、材質(zhì)需要符合施工設(shè)計規(guī)范。在螺栓施工中需要根據(jù)實際情況選擇平接連接、搭接連接以及T形連接等方式。緊固螺栓的過程中需要從中間開始，對稱兩側(cè)按順序進行。螺栓緊固標(biāo)準(zhǔn)以連接接頭外形控制為準(zhǔn)。另外，可采用錘擊法對螺栓緊固情況進行檢查。高強度螺栓施工中常見的連接形式包括摩擦連接、張拉連接與承壓連接，其中摩擦連接最為常用。在高強度螺栓施工前需要對接觸面進行清理，保證接觸摩擦面的整潔。施工前需要對摩擦面抗滑移系數(shù)等數(shù)據(jù)進行再次核對，校準(zhǔn)扭矩扳手等，在驗證完成后方可開始施工。在校正結(jié)合件、消除結(jié)合件變形等情況后進行高強度螺栓安全裝。連接中要先用臨時螺栓進行定位。高強度螺栓的穿入需要在校正位置后進行，每個節(jié)點要保持一致。緊固過程中可以根據(jù)實際情況選擇扭矩法與轉(zhuǎn)角法。另外，在施工過程中要注意廢棄螺栓不得重復(fù)使用，露天使用的鋼結(jié)構(gòu)在完成高強度螺栓施工驗收后需要使用防水或防腐蝕膩子進行封閉處理。

3.3土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的涂裝施工

土木工程中鋼結(jié)構(gòu)的涂裝施工包括防腐涂層施工與防火涂層施工。防腐涂層施工中藥選擇防腐底漆、面漆、稀料等。首先要對底面進行清理，清楚底面油污、雜物等;其次進行底漆涂裝，對防銹漆進行攪拌，保持油漆粘度均勻。刷漆過程中要保持平穩(wěn)，首次刷完后要間隔一定時間再刷第二層，第二層涂刷要與第一遍涂刷方向垂直，以保證漆膜厚度一致。面漆涂裝要在底漆涂抹較長時間后再進行。將鋼構(gòu)件運輸至施工工地組裝后再進行面漆涂裝，涂裝過程中要不斷攪動，涂刷工藝與底漆一致。防火涂料施工則大多使用噴涂工藝，涂料的類別、層數(shù)與厚度要以防火設(shè)計要求來具體確定。在噴涂過程中在每層干燥后才能進行下一層噴涂。噴涂過程中藥保證涂層完全密封且輪廓清晰。在噴涂過程中要使用測厚針來對涂層厚度進行檢測，以保證厚度能達到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。在達到設(shè)計要求后涂層表面平整后需要再進行最后一層的抹平涂層處理。當(dāng)防火涂層出現(xiàn)涂層干燥固化情況不佳、脫落、空鼓時，鋼結(jié)構(gòu)接頭轉(zhuǎn)角區(qū)域涂層存在明顯凹陷時均要重新噴涂。

3.4需要注意的問題

針對鋼結(jié)構(gòu)安裝施工，施工人員需要確保鋼材的質(zhì)量。對于鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)而言，鋼材質(zhì)量的高低直接影響鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、安全性，也影響土木工程施工的整體安全?；谶@一問題，施工單位和施工人員需做好鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量控制工作，從鋼材選擇、鋼結(jié)構(gòu)制作以及焊接、安裝等環(huán)節(jié)入手，嚴格做好質(zhì)量控制工作。施工單位需要嚴格選擇質(zhì)量過關(guān)的鋼材，確保其自身性能等符合施工的具體要求。在制作鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，相關(guān)人員需選擇合理、規(guī)范的加工工藝和技術(shù)，施工單位需嚴格檢查鋼構(gòu)件加工企業(yè)的資質(zhì)等，對其生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)規(guī)模等進行分析。針對鋼構(gòu)件的焊接，施工人員需結(jié)合不同類型鋼材的焊接要求，選擇準(zhǔn)確的焊接手法和工藝。

4結(jié)束語

我國的鋼結(jié)構(gòu)土木工程發(fā)展迅速，其擁有抗震性能理想、施工周期短、強度高、外形美觀等優(yōu)勢，能夠有效增加土木工程使用面積，優(yōu)化建筑使用功能，符合社會效益與經(jīng)濟效益。鋼結(jié)構(gòu)在土木工程的具體應(yīng)用還需要進一步完善優(yōu)化施工工藝，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，以提高土木工程質(zhì)量。

參考文獻

[1]曾超群.大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用研究[J].河南建材，2018（03）：84-86.

[2]楊強.關(guān)于土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].百科論壇電子雜志，2018（010）：221.

[3]李小龍.論鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?010（20）：192-193.