钢结构在土木工程施工技术中的应用研究

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:杨凭
[导读] 摘要:文中以钢结构技术作为研究对象,结合钢结构技术的应用分析,阐述提升钢结构技术施工质量的有效建议。
        湖南中兴设备安装工程有限责任公司  湖南株洲  412000
        摘要:文中以钢结构技术作为研究对象,结合钢结构技术的应用分析,阐述提升钢结构技术施工质量的有效建议。
        关键词:土木工程; 钢结构; 施工技术;
        钢结构本身自重轻,抗震性优良,易于装配,工业化程度高,因此在实际土木工程施工中有着较为广泛的应用。然而钢结构自身易腐蚀,耐火性差,因此需要在实际土工工程施工过程中,做好钢结构施工技术的应用实施,这对于整体土木工程质量提升有着较为积极的影响意义。
        一、常见的钢结构技术简析
        (一)高层钢结构技术
        高层钢结构主要是以建筑实际高度与设计要求为依据,确定具体的钢结构形式,比较常见的钢结构形式为框架支撑、筒体和巨型框架结构,具体在钢构件方面,可采用钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质量较轻,并且有着良好的延性,可以采用焊接型钢或轧制型钢,这种钢结构材料比较适合超高层建筑;而对于劲性钢筋混凝土构件而言,本身具有刚度大、防火性优良等优点,因此非常适用于中高层建筑。钢管混凝土施工简便,多用于柱结构施工。
        (二)空间钢结构技术
        对于空间钢结构而言,本身具有自重轻、刚度大、造型美观等优势特点,并且实际施工速度快、效率高。在实际应用方面,主要结构形式为以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架为主,能够赋予建筑空间结构较大的刚度,且实际消耗的钢材量也比较少。除了网架结构形式外,空间钢结构还包含大跨悬索结构、索膜结构等形式。
        (三)轻钢结构技术
        轻钢结构技术主要应用轻型彩色钢板,制成建筑墙体或屋面围护结构,通常需采用钢板进行焊接或轧制,应用于大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,还可以采用轻钢制成柔性支持系统,跨度能够达到30m以上,实际消耗钢材量也比较小。当下针对于轻钢结构,已经有标准化的设计程序与专业化生产企业,轻钢结构安装速度快,整体投资也比较少,实际轻钢结构技术施工不受季节所限,在各种轻型工业厂房中得到了广泛的应用。
        2 钢结构技术应用于土木工程施工中的优势
        作为当前建筑施工中最常见的建筑材料,钢结构主要由钢制材料完成,应用型钢或者钢板搭建,在连接部分应用焊接技术和螺栓完成连接与固定。土木工程施工中,钢结构技术的应用主要有以下几点优势:
        (1)钢结构中钢制材料的强度高,可以提高建筑架构的强度,且钢制材料抗压能力强,质量比较轻,有着较强的韧度。钢结构有着较强的适用性与搭配性,可以同其他材料一同使用,从而进一步提升建筑结构的强度,延长其使用寿命;
        (2)传统建筑施工中,人们会单独应用混凝土材料,虽然混凝土材料的优势也很明显,但使用中无法避免裂缝或沉降问题出现。将混凝土材料与钢结构材料搭配应用可以有效提升建筑安全系数。例如钢筋混凝土技术可以避免混凝土裂缝,特别是在大型建筑和高层建筑中应用钢筋混凝土,可以提高建筑结构的承载能力;
        3 土木工程施工中的钢结构技术分析
        3.1科学合理选择钢结构材料
        在进行钢结构材料选择时,主要目的是保证钢结构具有较强的承载能力,避免在完成钢结构施工后,受影响条件影响,出现脆性破坏问题,严重影响整体土木工程质量。在实际进行钢结构材料选择时,还需要充分考虑钢结构荷载特征、钢结构工作环境、结构形式、应力状态等诸多因素,在此基础之上,还应严格遵循《钢结构设计规范》提出的相应要求,保证钢结构材料选择的合理性。对于土木工程施工而言,在实际进行钢结构材料选择时,主要以碳素钢与低合金钢为主。针对于土木工程施工中的柱面结构而言,主要应用的是工字型或箱型截面钢结构,针对一些具有特殊要求的土木工程,还会应用到一些复合型钢截面。在实际进行钢结构选择时,需要结合不同钢截面要求,做好合理的选择。


        3.2 吊装与螺栓基础技术
        常见的土木工程施工中,吊装工作主要有钢梁吊装与钢柱吊装。二者在施工中差别较大,钢梁吊装时难度比较低,施工人员根据方案要求进行施工即可。而钢柱吊装中,要求施工人员不仅要按照方案和图纸的要求进行,还需要对钢柱进行保护工作,例如钢柱底部和地脚处的螺栓,考虑到钢柱链接吊装情况,人们需要采取有效的保护措施。当前土木工程中,要求螺栓预埋标高误差不能超过5mm,而螺栓的位移误差不能超过2mm。当施工人员预埋完成后还要不断测量,必须按照规范的操作需求在同一方向中穿入螺栓。穿入后将螺栓固定,反复检验后才能进行下一工序。
        3.3 焊接技术
        钢结构技术应用中,需要对钢结构连接处进行焊接,焊接工作运行质量将会影响后续工程施工质量。为了保证焊接工作能够达标,要求施工人员必须持有专业焊接技术等级证书,持证上岗后才能开始工作。在焊接中需要用到的材料与机械设备,要求施工之前就准备好,提前预制焊接计划书和施工图纸。施工中按照计划要求,根据图纸说明进行焊接,保证焊接工作有据科学。在焊接施工中,不能为了降低成本而使用质量不过关的焊条,这样做将会导致材料后期使用中发生裂缝问题,严重影响建筑结构的承载力。焊接完成后,要求施工人员对焊接部位进行检查,查看是否有焊接变形问题,如果发现变形应立即更换焊条,重新焊接。
        3.4 油漆技术
        在土木工程中应用钢结构施工技术,钢结构属于金属性材料,在雨水侵蚀作用下也会遇到生锈问题。对此,要求施工人员及时对钢结构材料进行除锈工作。具体操作如下:
        (1)为钢结构材料刷油漆之前,应做好材料的清洗与打磨,确保材料表面干燥,没有水渍和杂质存在。刷油漆的时候不能涂抹到柳丁孔,建议刷两次油漆,必要时还要再刷第三次。
        (2)钢结构材料属于节能环保型建筑材料,而外部涂抹的油漆材料却会生成有机废气,其含量有甲苯和二甲苯等。因此,为了实现钢结构施工技术的节能环保特点,工作人员刷完油漆之后,应该对有机废气进行回收,确保施工区域空气安全,不会影响人们的健康。
        3.5 钢结构构件安置
        钢结构材料不仅可以提高建筑结构的强度,以质量轻、韧性高成功用于建筑施工中,该材料还能区别于其他材料的无法矫正。当钢结构在施工中扭曲或变形,施工人员可以使用起重机设备将钢结构矫正处理。但是矫正中也会存在风险,要求施工人员按照操作要求,遵循循序渐进的原则完成矫正工作,不能将多个钢结构同时调整。
        4 提高土木工程钢结构技术施工质量的有效建议
        根据钢结构技术的使用情况,为了保证土木工程施工质量,提出以下几点建议:
        (1)加强钢结构施工组织设计与技术指导。杜绝经验主义和形式主义,要求加强对钢结构技术的指导工作,做好施工人员的技术培训工作,明确要求施工人员持证上岗。做好钢结构材料的存放保管工作,材料运输过程中需要根据防护方案,确保材料运输的完整性,避免材料在运输中发生形变。尽量减少材料存放的时间,及时检查材料形状,观察其是否结构完整,表层是否有锈迹;
        (2)加强钢结构技术应用中的质量控制。以施工图纸作为依据,保证图纸绘制的准确性,完成图纸绘制后进行自我检查工作,安排有关单位进行现场施工监督管理,在审查时详细查看图纸内的信息;
        (3)加强对施工人员的安全教育。除了对施工人员展开技术培训以外,还应提升其安全意识,深入了解钢结构材料的性能与特点,对施工人员进行思想安全教育,使人们认识到在提升施工效率的同时,还应该保证施工质量,提高钢结构材料在建筑结构中的安全性与稳定性。
        5 结束语
        综上所述,随着钢结构材料广泛的应用,土木工程施工中人们针对钢结构技术潜在的问题进行处理,充分发挥钢结构材料的技术优势。本文从吊装与螺栓基础技术、焊接技术、油漆技术以及钢结构构件安置几方面阐述钢结构施工技术要点,从而保证施工质量,提升施工效率。
        参考文献
        [1]夏明钢.浅谈土木工程施工中钢结构技术的应用[J].居舍,2019(13):63.
        [2]韩世玉.土木工程施工中的钢结构技术探究[J].建材,2018,16(24):32-34.
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