土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和優(yōu)化措施

◎鄭海濤

引言

鋼結(jié)構(gòu)具有造價低、施工周期短、質(zhì)量更穩(wěn)定等等諸多優(yōu)點，在建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在土建層建樓層應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，可以保障這些樓層的質(zhì)量。研究目前土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀并根據(jù)這些現(xiàn)狀提出對應(yīng)的改進(jìn)措施，可以讓土建層建樓層的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。文章主要針對如今土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和改進(jìn)措施提出相應(yīng)看法，希望可以起到拋磚引玉的效果。

一、發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國住房體制的改革，我國住宅面積建設(shè)的投資力度在不斷的增大，近幾年來房地產(chǎn)市場非常火爆。在2010 年，城鎮(zhèn)住宅的投資量已經(jīng)占我國總投資量的5%以上。因為我國人口眾多，住宅建筑在我國有著非常大的需求量。鋼結(jié)構(gòu)在具體使用的過程當(dāng)中有著施工材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、可塑性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)質(zhì)地非常均勻，并且與力學(xué)計算假定比較符合等優(yōu)點。同時建筑工程鋼結(jié)構(gòu)在使用的過程當(dāng)中所使用的鋼板材料可以回收再利用，對工程周圍環(huán)

境帶來的污染比較小，非常符合我國可持續(xù)發(fā)展的觀念。在80 年代以前，我國長期處在鋼結(jié)構(gòu)材料短缺的情況下，建筑工程在建設(shè)的過程當(dāng)中秉著節(jié)約使用鋼材料的理念。在1996 年，我國鋼材料的生產(chǎn)產(chǎn)量已經(jīng)超過1 億噸。隨著我國鋼材料產(chǎn)量的不斷提高，鋼筋材料在使用的過程當(dāng)中出現(xiàn)產(chǎn)量過剩的情況，這樣就導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)材料的價格不斷走低。在1999 年，我國開始在建筑行業(yè)推行鼓勵使用鋼材料的政策鋼結(jié)構(gòu)住宅在政策的支持下在我國有了非常好的發(fā)展。在2017 年，我國相應(yīng)的這份報告當(dāng)中就已經(jīng)明確地提出了鋼鐵去產(chǎn)能目標(biāo)，鋼結(jié)構(gòu)住宅這樣新型的結(jié)構(gòu)體系也必將成為住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中最新的力量，相信鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國未來會有非常大的發(fā)展空間。

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平有待提升?，F(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展時間較短，許多技術(shù)不夠成熟，在一定程度上抑制了鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。從鋼結(jié)構(gòu)安裝角度來分析，因為技術(shù)不夠成熟，在具體施工環(huán)節(jié)，特別容易出現(xiàn)布局偏移問題，或者錨栓垂直度不符合規(guī)定要求。

二、鋼結(jié)構(gòu)的性能的優(yōu)勢特點分析

1.自重輕、構(gòu)件小。

（1）自重輕鋼材較高的比強(qiáng)度使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點，在相同的荷載和跨度條件下，鋼結(jié)構(gòu)的自重僅為混凝土結(jié)構(gòu)的1/3～1/4（冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)甚至可以達(dá)到1/10）。對于樓層建筑來說，自重輕一方面意味著基礎(chǔ)造價的降低（國內(nèi)示范項目統(tǒng)計顯示，基礎(chǔ)造價降低幅度在10%～20%）；另一方面意味著地震作用的重力荷載代表值減小，抗震性能優(yōu)越。

（2）構(gòu)件小“輕”也意味著構(gòu)件幾何尺寸的縮減，更能帶來設(shè)計空間的釋放。尤其是豎向構(gòu)件面積的減小，會使建筑的實際使用面積增加，間接提高得房率。

2.抗壓、抗震延展性好。

鋼結(jié)構(gòu)利用鋼材料制成的，鋼是通過鐵摻入一定量的碳而后制成的，性質(zhì)相比較鐵有了更大的改善，其中穩(wěn)定性的改變最為明顯，因為相對質(zhì)量比較小，延展面積又比較大，鋼材料往往可以負(fù)荷更大的質(zhì)量，所以抗壓性能特別好。此外，鋼結(jié)構(gòu)大多采用穩(wěn)定性比較好的三角架模式，這就讓鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。本身鋼結(jié)構(gòu)就比較穩(wěn)定，再加上采用比較結(jié)實的結(jié)構(gòu)，這樣當(dāng)?shù)卣饋砼R的時候，鋼結(jié)構(gòu)可以讓地震的效果減少一半左右，減少地震對于房屋的影響，這樣鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能也就凸顯出來了。

3.綠色、環(huán)保性能突出。

鋼結(jié)構(gòu)自身延展性比較好，在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中，特別容易改造，如果工程需要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，作業(yè)人員可以在施工現(xiàn)場直接改造，有效降低了工程施工難度。正是因為鋼結(jié)構(gòu)具備容易改造的特點，其對周圍環(huán)境產(chǎn)生的污染比較小，在鋼結(jié)構(gòu)加工制作環(huán)節(jié)，不會產(chǎn)生大量的粉塵，其綠色。環(huán)保性能較為突出。鋼結(jié)構(gòu)能夠循環(huán)利用，可有效解決資源短缺問題，是一種應(yīng)用廣泛的環(huán)保型施工材料。

4.施工速度快。

現(xiàn)場拼裝速度快，施工周期縮短根據(jù)國內(nèi)近年來示范項目的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，鋼結(jié)構(gòu)建筑較傳統(tǒng)建筑可節(jié)約40%～50%的建設(shè)周期，所以其隱含的綜合經(jīng)濟(jì)效益更多體現(xiàn)在資金的時間價值上?；蛟S有人會提出，若算上結(jié)構(gòu)工廠化預(yù)制的時間，實際總工期并沒有縮短。這一看似合理的說法其實還是沒有擺脫傳統(tǒng)建造方式觀念的束縛，忽略了主體結(jié)構(gòu)作為部件和產(chǎn)品的概念。恰恰是因為主體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的工業(yè)化，擺脫了氣候條件的限制，才徹底解決了傳統(tǒng)建造方式受氣候影響的難題，實現(xiàn)了流水線上造房子的理想。伴隨著工業(yè)化生產(chǎn)方式向信息化智能制造方式的升級，未來生產(chǎn)效率的提升，將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎傳統(tǒng)施工現(xiàn)場制作手工業(yè)水平的想象。

5.質(zhì)量好。

鋼材料的性能本來就比較好，而且土建層建樓層的鋼結(jié)構(gòu)都是定制，由專門的技術(shù)人員采用專門的技術(shù)制作而成，這樣就能最大程度地保障了鋼結(jié)構(gòu)的性能，讓鋼結(jié)構(gòu)的精度有了很好的保障。此外，由于鋼材料輕便，延展性比較好，施工起來就比較快，在制造過程中，就能大幅度減少堆積的時間，這樣鋼結(jié)構(gòu)的性能就能得到更大的保障。質(zhì)量好就讓鋼結(jié)構(gòu)的施工效率得到了進(jìn)一步提高，而且由于剛結(jié)構(gòu)相對質(zhì)量小，一次可以運輸大量鋼結(jié)構(gòu)到指定的高度，同時進(jìn)行好幾項的安裝作業(yè)，這樣可以大大提高鋼結(jié)構(gòu)的施工速度，施工時間也就能大大減少。

三、土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展中存在的問題

1.人員素質(zhì)不完善。

鋼結(jié)構(gòu)工程是一項系統(tǒng)工程，其施工質(zhì)量受原材料、加工預(yù)制、結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝焊接、質(zhì)量檢測等諸多因素影響。我國建筑施工人員長期從事混凝土建筑的施工，且作業(yè)人員主體為農(nóng)民工，文化水平不高，從事建設(shè)安裝工作多是憑長期經(jīng)驗，缺乏專業(yè)技術(shù)知識。部分施工單位對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的要點不熟悉，未制定完善的質(zhì)量保證措施，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，甚至造成安全事故。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，施工前未與土建工作充分銜接，地勘工作不充分，施工技術(shù)條件較差，未制定詳細(xì)的施工方案，施工圖紙不完善。第二，施工中所需、鋼構(gòu)件、高強(qiáng)螺栓、焊接材料等原材料的采購、運輸、使用、保存不規(guī)范，原材料質(zhì)量存在問題。第三，不重視文件資料管理，現(xiàn)場安裝、工程施工、竣工驗收、后期維護(hù)的質(zhì)量監(jiān)督管理不到位。

2.對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量重視程度不夠。

在當(dāng)前的建筑工程行業(yè)中，有部分施工企業(yè)對于施工質(zhì)量及安全的重視程度不足，在施工中只關(guān)注成本控制，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的穩(wěn)定性不佳，建筑整體質(zhì)量不好。鋼結(jié)構(gòu)是建筑中重要的承載結(jié)構(gòu)，其施工危險性環(huán)節(jié)眾多，施工安全及質(zhì)量控制不到位將給施工單位及建筑使用者帶來巨大的安全風(fēng)險。

3.施工技術(shù)還不成熟。

由于我國的鋼結(jié)構(gòu)理念在建筑行業(yè)的發(fā)展時間還不算很長，很多技術(shù)的發(fā)展尚未成熟，這就導(dǎo)致了鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展受到了很大的限制。在安裝問題上，我國的安裝技術(shù)還不成熟，在施工過程中會出現(xiàn)預(yù)埋件整體或布局偏移、錨栓不垂直的現(xiàn)象。此外，焊接技術(shù)也尚未達(dá)到一定的水平，錨栓連接不緊密的情況時有發(fā)生，這對于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很大的影響。如果鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)達(dá)不到要求的水平，那么鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢就不能得到最大程度的體現(xiàn)，這樣建筑行業(yè)就不會對其投入更大的注意力，土建層建樓層的鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展就會受到阻礙。

4.鋼結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計不合理。

土建層建樓層的鋼結(jié)構(gòu)必須都先形成一個合理的方案，然后才能根據(jù)方案設(shè)計畫出對應(yīng)的圖紙，在圖紙的指導(dǎo)下進(jìn)行原件的配置以及安裝?？墒?，現(xiàn)今的土建層建樓層的鋼結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計很不合理。設(shè)計人員長期坐在辦公室，對于工人的施工水平、工地的施工現(xiàn)狀等等沒有一個準(zhǔn)確的把握，只是憑著自己的理論知識，在造價的要求下選擇方案，一味追求比較高的制作水平，沒有考慮到施工難度以及目前的發(fā)展水平，這樣與實際情況嚴(yán)重脫軌的設(shè)計不僅加大了施工的難度，更使得鋼結(jié)構(gòu)的性能很難得到保障，對土建層建樓層的性質(zhì)也有很大的影響。

5.對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計重視程度不夠。

我國建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)才剛剛起步，尚未發(fā)展到較高的水平，這方面的設(shè)計常常會出現(xiàn)經(jīng)驗不足的情況。建筑公司在實施鋼結(jié)構(gòu)的施工時，都會找設(shè)計院對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。而很多大型設(shè)計院設(shè)計工作繁重，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計的利潤又不高，對此的重視程度就比較低，很多時候就草草設(shè)計了一下或者移交給其他單位，這樣設(shè)計出來的鋼結(jié)構(gòu)很多都不符合工程所需要的水平。施工者對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計的重視也不夠，拿到圖紙后也不進(jìn)行估量，直接就指揮工人進(jìn)行施工，這樣下去，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會受到極其不好的影響。

四、提升土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的核心途徑

1.提高從業(yè)人員的技能水平并加強(qiáng)對專業(yè)人員的培訓(xùn)。

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在建筑工程項目建設(shè)過程中發(fā)揮著十分重要的作用。在具體施工過程中，為了保證建筑最終施工質(zhì)量和后期使用過程的安全性與穩(wěn)定性，就必須要不斷提高鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。這就要求工程項目質(zhì)量管理人員加強(qiáng)對整個施工過程的嚴(yán)格管控，首先對鋼材料的來源渠道引起足夠的重視，做好鋼材料采購人員的日常培訓(xùn)和教育工作，提高他們的思想認(rèn)知和綜合素養(yǎng)，確保所選購的鋼材料質(zhì)量符合工程建設(shè)要求，同時還要盡可能降低采購成本。在實際培訓(xùn)學(xué)習(xí)的時候，應(yīng)該給采購人員更多講述有關(guān)施工材料方面的知識，使他們在具體采購的時候可以挑選出質(zhì)量過硬、性價比較高的鋼材料。其次，不斷健全施工管理制度和監(jiān)管機(jī)制，不定期對鋼材料進(jìn)行抽查檢驗，明確各個崗位的具體職責(zé)，將具體的責(zé)任落實到具體人員上，即使后期出現(xiàn)問題，也可以快速找到具體負(fù)責(zé)人，這樣可以很好地調(diào)動工作人員的積極性。在實際工作中做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，有效把控鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量和高層建筑施工質(zhì)量。

在對設(shè)計人員的培訓(xùn)中，要加強(qiáng)他們的專業(yè)理論，更重要的是，要讓他們深入施工工地，了解實際情況，根據(jù)實際情況做出適合的設(shè)計。在加強(qiáng)專業(yè)理論的培訓(xùn)中，可以讓他們學(xué)習(xí)一些正反兩面的例子，讓他們分析成功和失敗的原因，這樣可以增加他們的經(jīng)驗，讓他們處理問題的經(jīng)驗更豐富。此外，讓他們深入工地，對工地的情況做一個深刻的了解，加強(qiáng)他們與施工人員的溝通交流，這樣他們對施工水平有一個清楚的理解后，就不會有那種脫離實際、盲目追求高質(zhì)量的設(shè)計出現(xiàn)了，這樣也能保證鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計在合理的范圍內(nèi)穩(wěn)步前進(jìn)。在對施工人員的培訓(xùn)中，要讓他們明確自己的工作職責(zé)，這樣在責(zé)任的約束下，他們會在工作中嚴(yán)格要求自己，這樣每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量有了保證以后，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量就能得到最大程度的保障。此外，還要加強(qiáng)施工工人的施工技術(shù)，包括焊接、錨準(zhǔn)技術(shù)等等，可以讓一些施工技術(shù)精良的師傅進(jìn)行講解示范，在榜樣的帶領(lǐng)下，其他人會跟著共同發(fā)展，這樣真?zhèn)€團(tuán)隊的施工技術(shù)得到了極大的改善，鋼結(jié)構(gòu)的制作、連接工藝也就得到了快速的發(fā)展和提高。

2.加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管。

為保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量，需要重視監(jiān)理工作，加強(qiáng)對監(jiān)理人員專業(yè)能力培養(yǎng)，使其在施工現(xiàn)場的巡視和旁站過程中，有效監(jiān)督施工人員按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。要發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督部門的監(jiān)管作用，對施工企業(yè)的資質(zhì)、施工人員的技術(shù)水平、施工方案、工程設(shè)備等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，對不符合規(guī)范的要指出并要求修正，保證工程質(zhì)量。

3.利用新型技術(shù)幫助鋼結(jié)構(gòu)的集成化和現(xiàn)代化發(fā)展。

土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)要想得到徹底的發(fā)展，還需要在發(fā)展現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上引入新技術(shù)，朝著集成化和現(xiàn)代化發(fā)展下去。信息技術(shù)不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的制造也應(yīng)積極引入信息技術(shù)，在其的幫助下精準(zhǔn)控制鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程，這樣就可以實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)，制作出來的鋼結(jié)構(gòu)也能夠獲得更大的質(zhì)量保證。不斷更新鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)知識，將其融入生產(chǎn)工藝，這樣才能更好保障土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。

4.對竣工階段的質(zhì)量驗收進(jìn)行控制。

在墻面、屋面以及結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行專檢、互檢以及自檢的檢查，并且充分落實整改。如果上一道工序驗收不合格，就不允許進(jìn)入下一道工序，否則就會影響工程的整體效果。除此之外，嚴(yán)格根據(jù)竣工的驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)檢查，并且進(jìn)行落實整改，進(jìn)而確保建筑鋼結(jié)構(gòu)項目施工符合設(shè)計要求。

5.對于鋼結(jié)構(gòu)材料的檢測。

在這鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行前期使用的過程當(dāng)中需要加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)的材料檢測，這樣可以使所有的施工材料都能夠符合工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠?qū)⑹┕げ牧线\輸?shù)绞┕がF(xiàn)場并且投入到工程建設(shè)的過程當(dāng)中。在對施工材料進(jìn)行采購以及焊接的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格遵循設(shè)計圖紙的相關(guān)內(nèi)容以及工程建設(shè)施工工藝的需求，并且應(yīng)該要求鋼材料廠以及焊接材料廠出示施工材料質(zhì)量合格證書以及相應(yīng)的檢測單，這樣能夠更好的保障鋼材料的型號以及質(zhì)量有效滿足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。在鋼結(jié)構(gòu)具體施工的過程當(dāng)中如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象需要對鋼結(jié)構(gòu)施工材料進(jìn)行合理的替換，在替換的時候必須要同設(shè)計單位進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)商。目前高層建筑施工過程當(dāng)中所使用的鋼結(jié)構(gòu)施工材料數(shù)目非常多，所以必須加上對鋼材料的檢測，對于符合質(zhì)量的鋼材料在儲存過程當(dāng)中需要注意放置順序，有效防止施工材料放置混亂現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且還需要加強(qiáng)對施工材料的儲存管理。

6.建筑吊裝順序的確定。

在鋼結(jié)構(gòu)施工選擇好塔吊之后，需要得鋼材料進(jìn)行吊裝施工，這一環(huán)節(jié)是工程建設(shè)過程當(dāng)中非常重要的施工工序，材料吊裝的速度以及效果將會直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。所以為了能夠更好地保證鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，在進(jìn)行吊裝施工的過程當(dāng)中需要對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行有效的控制。在工程施工準(zhǔn)備階段，需要合理的確認(rèn)材料吊裝施工的位置以及施工的先后順序，在這個過程當(dāng)中需要充分結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的形式以及工程建設(shè)現(xiàn)場的實際情況，合理的確定吊裝施工的塔吊數(shù)量，明確塔吊施工過程當(dāng)中的位置。在有效確定基本信息之后，可以結(jié)合工程的實際情況將施工現(xiàn)場分成不同的區(qū)域，將施工現(xiàn)場分成三個吊裝單元，在進(jìn)行吊裝施工的過程當(dāng)中首先需要對中間位置單元進(jìn)行吊裝施工，這樣才可以有序的完成三個單元整體的吊裝施工，同時也方便工程建設(shè)后期對施工工序進(jìn)行合理的矯正。

7.更新理念，加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)的重視程度。

如果想讓土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)施工能夠得到及時的更新以及改善，在工程建設(shè)的過程當(dāng)中必須更新施工理念，加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)施工的重視，這樣在工程具體建設(shè)的過程當(dāng)中才能夠投入更多的精力，更好的保證鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。目前建筑行業(yè)對于鋼結(jié)構(gòu)施工的認(rèn)識程度并不高，為了能夠有效解決這一局面政府需要加強(qiáng)宣傳，讓從事建筑工程施工的工作人員能夠了解到鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)勢以及未來的發(fā)展前景，只有工作人員真心的了解到鋼結(jié)構(gòu)施工的重要性以及鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)點，才能夠更好的將鋼結(jié)構(gòu)引入到自己的設(shè)計當(dāng)中，這樣才能夠更好的裝備鋼結(jié)構(gòu)施工的隊伍。為了能夠有效保證鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用得到廣泛的推廣，政府可以根據(jù)實際情況頒布一些相應(yīng)的推廣條令。據(jù)采用鋼結(jié)構(gòu)施工的建筑公司進(jìn)行一定的鼓勵，這樣在部分利益的帶動下，建筑公司對于鋼結(jié)構(gòu)的重視也會不斷增大，鋼結(jié)構(gòu)也能夠真正的發(fā)展起來。

結(jié)語

我國土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展剛剛起步，仍然有很長的路要走。考察我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)借鑒國外先進(jìn)的管理和生產(chǎn)經(jīng)驗，對我國土建層建樓層的鋼結(jié)構(gòu)的制造工藝以及安裝工藝作及時調(diào)整，并不斷更新理念，在新技術(shù)的帶領(lǐng)下幫助土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展走上集成化、現(xiàn)代化的道路，這樣土建層建樓層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景才會越來越好。