摘要:在社会经济快速发展的推动下,社会物质生活水平不断提高,我国建筑行业也得到了长足发展。目前,钢结构广泛应用于土木工程中,成为了土木工程中不可或缺的重要施工技术之一。土木工程中的钢结构直接影响着工程的稳定性和抗风险能力,因此,如何更好地在土木工程施工中应用钢结构技术,成为了建筑行业研究的热点话题。本文主要分析了钢结构施工的技术要点,以及目前土木工程施工过程中钢结构应用存在的一些问题,并就钢结构的应用效率提升提出了具体的措施,旨在提高钢结构在土木工程施工中的应用效率,提升土木工程整体的施工质量。
关键词:钢结构;土木工程;施工技术;有效应用
引言:随着科学技术的迅猛发展,建筑行业的施工技术也有了日新月异的发展进步,先进的施工技术以及施工理念也被广泛运用在土木工程的工程施工过程中。钢结构是目前应用最为广泛的建筑结构类型,主要用于大型厂房、高层建筑等领域,因此对于钢结构所能起到的稳定性和抗风险能力有着非常高的要求。目前,钢结构技术发展日益创新,技术要求不断提高,但在实际的土木工程施工过程中,仍然需要注意钢结构所存在的隐患问题,并通过成熟的技术操作和健全的施工管理制度规避各种隐患问题,提高工程施工质量。
一、土木工程中钢结构的施工要点分析
(一)钢结构简述
钢结构主要是由钢制材料组成的结构型设备,通过焊接、铆钉或螺栓等技术对结构各构件进行连接。钢结构具备质量轻、强度高、不易形变、施工方式简易等优质特点,但也存在诸如不耐火、抗腐蚀性能低、易生锈等缺陷。
根据土木工程建筑类型的不同,钢结构类型也有不同的划分,比如适用于厂房建筑的排架结构,适用于高层房屋建筑的框架结构、适用于大空间建筑的平板网架结构等。在钢结构的设计上,必须要依据国家技术规范执行,确保技术先进、安全可靠、科学经济,保证钢架结构与建筑类型的适配性,从而从根本上确保土木工程建筑施工的可靠性[1]。
(二)钢结构的选材
由于钢结构在建筑的使用过程中会收到各种因素作用,比如环境温度、建筑荷载、不均匀沉降等,会对建筑的稳定可靠性能产生一定程度的影响。因此钢结构的选材必须具备良好的机械性能和加工性能,目前市面上符合钢结构应用要求的钢材只有几种:碳素钢Q235、低合金钢I6Mn、20MnV等,进行钢结构材料的选择需要综合考虑材料的性能以及工程的成本预算,选择最优配置,其中材料性能主要从以下几个方面考量:钢材的强度性能、塑性形变性能、冷弯性能、抗冲击性能、耐热耐火性能以及耐腐蚀性能等[2]。
(三)钢结构连接技术及吊装技术
钢结构的安装连接技术主要为焊接技术,焊接的工序一般为:焊接前检查准备、焊接端口材料预热和除锈工作、焊接、焊接后检查。焊接所使用的材料以及操作一定要严格按照国家工艺标准进行,避免出现由于操作不当或焊接设备不符合施工标准导致焊接效果不理想,影响钢结构的性能。
钢结构的吊装环节是土木工程或房屋建筑中非常重要的一道工序,影响着工程的进度和施工质量。吊装操作前要求施工单位对焊接好各钢结构构件进行预拼装及安全性能检查,对于超出误差范围的勾结进行处理,清除吊装过程中及吊装后钢结构的安全隐患问题[3]。
二、土木工程施工中应用钢结构所面临的问题
(一)钢结构应用可能存在一定的安全隐患
在土木工程的施工过程中,如果对钢结构的选材、焊接、吊装等工作进行非常严格的监督和管理,出现选材不符合工程方案要求或不符合国家建材标准、焊接技术不符合国家施工技术要求等问题,极易产生施工安全隐患,轻则拖延施工进度,加大施工成本投入,重则影响土木工程的整体施工质量,危及施工人员的人身安全。
(二)钢结构设计与实际结构可能存在偏差
通常情况下,在钢结构的设计阶段,会进行施工现场勘察,根据工程的施工方案和要求,选择合适的钢结构类型,对后续施工中的焊接及吊装进行预设验证,来保证钢结构的设计能够符合实际的施工要求。但在实际的施工设计过程中,由于勘测技术的限制、现场环境的不稳定性以及设计人员自身的专业素养,往往导致实际的施工需求与预设的施工设计之间产生一定的误差,从而影响刚结构的整体性能,如果误差过大不能投入施工生产,还会影响施工进度,增加工程成本。
(三)钢结构使用和维护问题
钢结构属于金属材质,具有一定的易腐蚀性,虽然现在已经有了优良的防腐蚀涂层、保护材料,但被腐蚀的风险依然很高。因此对于有较强腐蚀性的建筑工程,一般不推荐使用钢结构进行建筑框架建设,而对于轻腐蚀性建筑或常规土木工程,也必须要求钢结构在构造时都要进行严格的防护措施,确保钢结构的安全使用,提升可靠性能。
三、如何提升钢结构在土木工程施工中的应用效率
(一)选择优质钢材、加强构件防护
首先,在钢材的选择上,由于目前市面上可用于构造钢结构的钢材种类有限,所以在实际的施工设计中,要根据实际的建筑类型、工程预算、施工要求和国家标准,结合钢材自身的性能参数,选择优质材料,进行钢结构构建。其次,要严格依照施工要求和工程标准,对钢结构构件进行全面的耐锈蚀防护,增强钢结构的耐锈蚀、耐腐蚀性能。
(二)提高钢结构的焊接质量和效率
在对钢结构构件进行深度的除锈操作和耐腐蚀防护工作后,可以进行钢结构的焊接工作。钢结构的焊接过程需要注意以下两点:1、选择合适的焊条种类。2、优化焊接技术,避免造成焊接缺陷。其中,焊条种类的选择需要兼顾钢材种类及焊接技术的选择,根据实际情况进行选择;焊接缺陷主要指焊接度不够而产生焊接气孔、焊接处开裂等问题,因此在焊接时,除了需要采用更新进的焊接设备及焊接技术外,还要注意焊接的温度控制、安全防护以及焊接后钢结构构件的质量检查等,从而提升钢结构的焊接质量和施工效率。
(三)提高吊装技术的施工水平
钢结构的吊装施工主要采用塔吊机械设备来完成的,随着科学技术的发展,塔吊机械的运输、吊装功能越来越强大,施工精度及效率也越来越高。因此,在钢结构的吊装施工过程中,应当采用更为先进的塔吊设备,减少人工运输对钢结构造成的损坏,降低土木工程的施工成本,提高钢结构施工效率和质量,确保土木工程建设项目保质保量完成[4]。
(四)加强施工人员培训、施工流程管理
好的工程建设离不开标准严格的施工监督和管理,新技术新设备的引进也需要更多更优秀的专业人才。因此,通过加强施工人员的专业技能培训学习,建立健全施工流程管理和质量监督制度,能够有效提高土木工程施工的交付质量,保证建筑的安全性和可靠性。
结束语
综上所述,钢结构在土木工程的施工中应用广泛,具有非常显著的建筑施工优势,但也有其自身固有的弊端。土木工程施工单位应当全面了解钢结构的特性,严格按照国家工程建设施工标准,结合工程特性和项目预算,选择优质钢结构材料,提升自身钢结构施工技术,提高钢结构的稳定性和安全性,保证土木工程施工的质量和效率,促进钢结构在土木工程施工中更广泛、更高效地运用,推进土木工程建筑事业更快更好发展。
参考文献
[1] 陈嘉天,于现峰.钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].江西建材,2019(05):94-95.
[2] 杨延辉.钢结构技术在土木工程施工中的应用[J].山东工业技术,2018(02):88.
[3] 拓伟,胡民举.钢结构在土木工程施工技术中的实践[J].江西建材,2017(08):109-110.
[4] 齐鑫.谈钢结构技术在土木工程施工中的应用[J].山西建筑,2016,42(34):202-203.