钢结构在土木工程施工技术中的应用分析

发表时间:2020/8/18   来源:《城镇建设》2020年4月12期   作者:杨晓晨
[导读] 在土木工程施工中应用钢结构可以保证建筑结构的稳定性

         摘要:在土木工程施工中应用钢结构可以保证建筑结构的稳定性,降低施工成本,保障施工质量。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。基于此,本文主要对钢结构在土木工程施工技术中的应用进行分析,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
         关键词:钢结构;土木工程;施工技术;应用
         引言
         在未来,建筑行业正朝着智能化和大型化的方向发展,过去的水泥结构与木质结构已经无法满足建筑物稳定性需求,钢结构凭借着它的稳定性和可塑性,能够拥有较强的抗压能力,提高工程承载力。因此在土木工程施工中需要做好钢结构技术的深入研究与实践应用。
         1土木工程施工技术简析
         土木工程建筑施工技术质量保障主要有三方面:地基施工、钢结构施工和混凝土施工。工程师在施工时会围绕建筑施工的需要展开工作,建筑要求不同,所需要的施工技术、材料也不同,但可以根据三个模块进行分类。地基施工是基础,能够稳定整个建筑,需要保证施工前的所有地基的质量。只有在施工质量合格的地基上面建造,才能维持基本的施工安全。钢结构技术会在地基上面完成钢铁吊装,根据国家安全标准制度进行紧密组装,保证施工时的精准和洁净。混凝土是土木工程的重中之重,混凝土技术着重于混凝土配比和浇筑,在满足施工要求的基础上严格遵守安全标准制度。
         2土木工程施工中钢结构技术中存在的问题
         土木工程施工中钢结构技术中存在的问题主要涉及到以下几个方面:土木工程施工过程中应用的钢结构技术非常复杂,钢结构的质量也会受到多种因素的影响,再加点上很多的建筑企业在进行钢结构的施工时缺乏对承载力的设计和计量,导致整个钢结构技术在实施过程中精准度较差;而且钢结构在具体应用的过程中很可能出现安全隐患,导致工期不能顺利进行,钢结构的体积较大,在发生坍塌事故的时候严重威胁到施工人员的人身安全,为土木工程的建造增添经济损失;钢结构还具有一定的变化性,在具体施工过程中很容易因为时间和空间的变化导致变质,还有钢结构技术应用不得当发生建筑事故等问题,所以说,土木工程施工中钢结构技术还是具有一定的提升空间的。
         3钢结构在土木工程施工技术中的应用
         3.1吊装与螺栓基础技术的应用
         钢结构在土木工程施工技术中的应用之一是吊装与螺栓基础技术的应用。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。
         3.2油漆技术的应用
         钢结构在土木工程施工技术中的应用之二是油漆技术的应用。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。
         3.3科学合理选择钢结构材料
         钢结构在土木工程施工技术中的应用之三是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。
         3.4铆钉连接
         钢结构在土木工程施工技术中的应用之四是铆钉连接。通过利用一种一端带有半圆形预制钉头的铆钉,在钉杆烧红后,迅速插入连接件的钉孔中,然后借助铆钉枪工具,将另一端也打铆成钉头,从而使得钢结构连接的更加紧固,这种连接技术的优点是铆接传力可靠,并且有着良好的可塑性与韧性,更加容易保证连接质量,并且能够用于重型钢结构与直接承受动力荷载钢结构的连接。该钢结构连接技术的缺点是实际铆接施工工艺比较复杂,并且需要消耗的钢材比较多,实际工作量比较大,因此当下在土木工程施工中应用比较少,基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。
         4新技术应用
         首先是钢结构构件生产使用新设备实现产业化。钢结构主要构件及其连接构件应尽可能在现代化钢结构加工基地实行工厂化制作、检测检验和预拼装。结构件材料成型采用国内外先进的轻、重钢生产线生产和加工定型,配备数控切割机、龙门及悬臂埋弧焊机、数控平面钻床,三维数控钻床、H型钢锁口铣床、大型端面铣床、数控龙门转角带锯床、数控相贯线切割机,网架自动焊接机、丝极及熔嘴电渣焊机、卷管机、折弯机、抛丸机等进行高精度深加工成型。其次是BIM在工程中的应用。钢结构工程中存在劲性柱梁节点、钢悬挑桁架节点、管桁架节点、钢结构与其他建筑结构间交叉节点,相互关系较为复杂,钢结构焊缝较为集中的现象,特别是牛腿等复杂部件尤是如此,给加工制作和定位安装带来很大难度。我们根据设计院提供的原图纸,通过Tekla软件的输入参考模型功能,将设计原图所显示的构件信息显示在设计深化软件中,建立1:1的框架三维模型。根据模型和设计图纸,参考塔吊荷载、运输、安装的实际条件,进行简化单根构件的长度、重量等数据。
         结语
         综上,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.
         [3]刘君.刍议土木工程中的钢结构应用[J].门窗,2019(09):181.
         [4]田洋.土木工程施工中的钢结构技术[J].中外企业家,2018(36):105.
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