摘要:随着钢铁行业的发展,现代化钢结构应用有了十分显著的进步,由于钢结构有着强度高、自重轻等特性,现已成为重要的结构类型之一。虽然钢结构解决了土木工程建设中的许多难题,但在实际施工中有很多问题需要注意,施工技术也较以往更为复杂,基于此,文章就土木工程中钢结构的应用进行了探讨。
关键词:土木工程;钢结构;施工技术
一、钢结构施工技术概述
1.1与传统的混凝土结构相比,钢结构具有重量轻、抗拉强度高、强度高的优点。而且由于其质量较轻,所以地震性能更好,例如,对于经常地震的日本,钢结构更大,所以抗震能力更强。此外,钢材质地均匀,韧性好,不易变形,承载力高。
1.2节能环保装配式建筑的特点是将工厂预制构件输送到施工现场,然后组装。由于其在工厂生产中的标准化生产,误差较小,不合格钢出现的可能性很小,全部被运到现场组装,所以废混凝土和钢也少,节约了更多的能源。而装配式建筑不会像传统建筑那样产生更大的灰尘,满足可持续发展的要求,保护环境。
1.3由于采用预制构件,降低了施工现场脚手架和混凝土的能耗,经济效益良好。此外,工期短,所需施工人员少,劳动强度低,劳动成本降低,竞争力提高,成本低,经济效益高。
二、我国土木工程施工钢结构技术存在的问题
2.1应用技术复杂,可控性差
钢本身组成元素都是十分复杂的,其不同含量的碳、氢、氧等元素都会对钢结构产生影响,尤其是碳元素的含量对钢的综合性能影响尤为显著。除了碳以外,还有其它多种微量元素也会对钢结构产生一定的影响。如果检测出钢结构技术出现了问题,很难精确的判断出是哪一方面的原因导致。因此在土木施工钢结构技术的实际应用中,对施工人员的要求就相对变高。土木工程施工人员需要具备较高的综合能力,能够对多方面的问题把控到位。由此可以看出,影响钢结构的质量因素是非常多的,因此对于钢结构的质量可控性就变差,其应用技术的复杂性也随之增加。
2.2钢结构技术可变性大
应用结构钢除了本身钢质量难易把控外,对于其连接技术也有严格的要求。焊接技术作为钢特别常见的一种连接技术,其广泛的应用于钢材等连接技术。焊接技术又涉及到焊接焊缝处的质量问题,如果焊接时间或者焊接温度达不到要求,焊接时间过长或过短以及焊接温度过高或过低都会对焊缝处的质量产生十分明显的影响。焊缝与基体之间的质量差将会带来一些列问题。如果焊缝处质量不达标,会导致钢结构整体性能受到影响,若果钢结构材料从焊缝处发生断裂或产生裂纹,其带来的危害都是不可忽略的。为了使得钢结构整体质量得到保证,就需要对存在问题进行全面性排查,这样一来就会使得工程周期被拉长,同时也会消耗更多的人力及物力成本,使得施工进度得不到保证,大大影响施工效率。
三、土木工程中钢结构技术的应用优势
3.1提升土木工程的抗压性
土木工程具有工期长、施工复杂的特点,其结构的稳定性对施工质量具有至关重要的作用,而钢结构抗压性极强,能够有效提高土木工程的施工质量。将钢结构技术应用于土木工程中,主要是应用连接技术将不同型号的钢筋进行组合,从而形成一个稳定性极强的结构。由于钢筋本身就具有强度大、韧性强的特点,因此通过组合后的钢结构也具有相同的优势。另外,钢结构的连接技术非常坚固和稳定,因此能够保障钢结构整体以具有很强的抗压性能,从而保障施工质量。建筑工程项目应用钢结构的抗压性能够有效保障建筑在地震中的安全,降低损失发生的几率。
3.2加强土木工程的安全性
除了钢结构施工技术,土木工程中常用到的施工技术还有石混施工技术、砖混施工技术等,利用这些施工技术会使建筑发生沉降现象和裂缝现象,抵御自然灾害的能力也相对较弱,不仅难以达到建筑设计中的审美目标,还会严重危害建筑的质量。
而利用钢结构技术进行施工能够有效解决沉降和裂缝的质量问题,不仅满足建筑设计中的美学需求,还能够提高建筑的安全性能,延长建筑的使用寿命,因此具有明显的技术优势。
3.3提高土木工程的经济性
利用传统施工技术会涉及到人力、物力和时间的大量投入,不仅要在前期材料准备环节花费大量资金和时间,还必须在土木工程施工后期进行养护,因此建筑施工的成本相对较高。利用钢结构技术进行施工时,施工的材料选择相对比较单一,因此材料采购花费的成本降低,而施工后期也具有技术优势,不需要进行大量的维护工作,因此经济成本较低,能够为施工企业带来较大的经济效益。另外,钢筋属于可循环利用的建筑材料,不会使资源浪费,并且对环境造成破坏,具有绿色环保的性能,有利于实现土木工程的可持续发展。
四、加强钢结构技术管理与控制的措施分析
4.1提高钢结构施工质量
为避免钢结构技术在土木工程施工中出现问题,土木工程质量管理人员应加强对钢结构材料的源头管理,通过加强对采购人员专业技能的培训,来增强施工人员对所用钢结构材料质量的认识,并通过制定严明地监督管理体制,来定期和不定期的对钢结构材料的选用进行抽查监督,将责任明确具体道每个人,保证建筑施工质量和钢结构技术在土木工程施工中的利用效率。
4.2加强钢结构技术设计人员的培训指导
土木工程框架结构设计是决定钢结构质量的关键,科学合理地结构设计可有效减少建筑施工地事故意外发生率,因此,为增强土木工程施工过程安全性,需加强钢结构技术设计人员的培训指导,施工前确保图纸的准确性并反复确认,确保与现场情况吻合,通过和施工人员相互交流来指导施工过程中的重难点,确保施工效果和质量。通过对各环节的周全考虑,提高土木工程施工中钢结构技术水平,增强工作人员的现场执行力。
4.4强化钢结构工程材料质量的管理
在进行施工工作之前,相关的专业人员要对原材料进行检验,规格型号尺寸是否符合建造初期的标准和要求,并且事先要进行模拟组装来保证原材料符合建筑要求,并且对钢材料要进行更为严密的检查和管理,从而保证建筑施工中的高质量性。专业人员要对基础部件和结构材料进行提前的检查和模拟安装,以免在施工的过程中出现技术性失误,因此保证钢结构的高质量性是进行建设的基础和前提,需要在现场的工作人员都要提高警惕,避免发生低级错误。
4.5严格把控施工技术的
完成对原材料质量的管理工作后就要开始进行实际操作,因此对人员的技术性要求很高,关于钢结构的技术运用主要就是进行相关的材料焊接工作,因此专业人员要在工作前对钢材的型号大小,具体连接方式以及相关角度,进行仔细检查和相关数据计算,从而保障焊接工作进行中不会出现结构的偏移和数据的错误,并且在对钢材进行具体操作时,应当注意温度的变化,因为钢对高温是十分敏感的,要先对温度进行实验,从而保证焊接的严密性和高质量性,施工技术必须要严格的控制和管理,使整个建设工作顺利进行,同时保证质量方面的达标。
结语
钢结构施工是对传统施工技术的一项革新,提高了建筑质量、加快了建筑进程、节省了建筑材料,更能适应生活、工作节奏加快的现代社会。在经历了几十年的发展之后,钢结构应用已经较为成熟,对我国建筑行业的发展和经济的进步起到了十分显著的促进作用。今后随着技术的进步,钢结构应用必将不断完善,工序将更加简化、建筑质量也将提高、成本也会降低。
参考文献:
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