摘要:在土木工程施工和建设过程中,钢材资源广泛用于各类工程的施工和建设之中,并通过环境保护、高强度、弯曲程度较好、适应性强等特性最大限度地实现建筑的稳定性和安全性的提升。为了最大限度地扩大将钢结构技术应用于土木工程建设的好处,必须加强钢材结构技术在土木工程项目建设中的使用和管理的研究和探索。
关键词:土木工程;钢结构技术;项目施工
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。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钢结构技术应用的优势
1.1提高了建筑的稳定性
在土木建筑的施工过程中,钢结构技术的应用可以有效的提升建筑的稳定性,钢材结构是建筑的基础所在,钢结构技术的应用时根据建筑的整体构架设计实施的,不同型号的钢材作用各有不同,其是建筑各个结构连接的基本构架,具有承担支撑建筑整体结构的作用,在建筑正式投入使用之后,因为钢结构具有比较好的力学性能,因此在面对外界压力时,建筑结构不会轻易变形,即便是在洪水和泥石流等重大自然灾害,也不容易出现坍塌等意外事故,这样不仅有效的保证了建筑的安全,同时还可以避免建筑内的人员和财务受到损失。
1.2加快施工速度
钢结构是在钢材的基础上诞生的一种建筑结构,该结构的基本类型组成为型钢和钢板,在制作钢结构时通常是将这些基础材料通过焊接、螺栓加工制作成为钢柱、钢梁和钢桁架等基础构建,然后用于大型建筑施工中,相较于传统的土木建筑的基础结构来说,钢结构技术不仅具有稳定性强的优点,同时其在使用期间不需要频繁的拆卸,结构更加的稳固,只要初期施工无误,后期也无需过多的进行修改和调整,其工业化程度大幅度提升,施工进度也因此大幅度增加。同时,在建筑施工过程中,钢结构的施工减省了就混凝土作为建筑整体所花费的时间成本和人力成本,这样建筑施工成本有所下降,建筑施工的经济效益大幅度提升。但是,在钢结构技术应用期间需要注意的是要想最大限度的加快施工进度,必须要保持整体构架是根据预先设计好的图纸进行的,如果不是按照施工图纸进行的,那么后期可能会涉及到大范围的修改,这样施工进度也难以得到有效的保证,而且还将会浪费大量的时间和人力成本。
1.3提高建筑的整体施工质量
质量一直以来都是建筑工程建设期间的不懈追求,在建筑施工中影响质量的因素多种多样,而钢结构技术应用的优势之一,就在于其有效的提升了建筑工程的整体质量。在土木工程施工期间应用钢结构技术,可以有效的缩短施工周期,提高施工的工业化程度,规避施工期间出现的各类不良问题。而且钢结构本身具有自重比较轻,整体刚度高、变形能力强、稳定性好等优点,因此以该技术作为支撑建设起来的土木工程整体施工效果也比较理想,如依靠该技术使得所有的建筑材料得以连接成为一个不可分割的整体,这样有效的保证了建筑施工的质量,而且在此基础之上,建筑的结构稳定性也得以不断的提升。
2钢结构技术在土木工程施工中的应用措施
2.1选择合理材料
目前在建筑市场中,钢铁包括了型材和管材及钢制塑料制品,土木工程的钢结构制品中碳钢和低合金钢是最主要的类型,碳钢具有较高强度及硬度的优点,但是自身的可塑性相对较差。在实际进行动工的过程中,构造柱为工字形和箱形截面,特别是近几年来,十字形截面逐渐增多,同时钢梁和钢柱一般情况下都是在焊接阶段形成,有时根据构筑物实际功能条件将其焊接为复合界面。其中,合理性和质量则是影响建筑物质量的关键因素,因此在对钢结构进行焊接时,必须要充分保障焊接质量,在实际进行焊接前需要对焊接工艺做出科学分析,不断提高施工中的规范性,保障相关参数可以满足实际需要。
2.2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。
2.3结构焊接技术
土木工程中钢结构焊接多采用电弧焊接技术,即利用电极一侧进行焊接电流传输及引弧,炼化后作为填补材料进入熔池,形成焊缝。钢结构焊接之前,对焊条材料做严格审查,要求焊条外观不存在剥落、腐蚀等质量缺陷,焊缝的力学性能应高于母材标准规定的性能下限。焊丝的抗张强度等级应结合相关材料的抗张强度等级确定,可适当降低焊丝抗张强度,促使金属焊缝与母材相协调。钢结构焊接之前,也需对具体的施工方案进行评估分析,确定其焊接工艺选择、材料选择、热处理措施的可行性。焊缝作为钢结构系统的关键节点,其表面不应出现裂纹、焊瘤等质量缺陷,同时不存在外部气孔、电弧划伤、咬边、欠焊等瑕疵。焊接作业中使用的焊钉需通过工艺评估,另外要求焊条卷曲平整,无锈蚀或污垢存在,焊盘上焊丝数量不得低于焊缝所需的焊丝数量。
2.4钢材防腐技术
钢结构防腐主要采用涂刷防腐涂料的方式进行,在涂刷前,需清除钢构件表面锈渍,常用除锈方式包括机械抛光、喷砂、手动打磨等,保证将表面锈渍彻底清除。以上做法的原因是由于,在除锈后,新金属裸露面积增加,吸水能力增强,在环境介质作用下钢构件更易出现锈蚀问题。此时若直接涂刷防腐材料,由于钢结构锈蚀处于发展状态,在一段时间内因钢结构进一步锈蚀就会引发漆面开裂、脱落的问题。因此钢结构防腐除锈应彻底进行,避免留下除锈死角,切断钢材锈蚀路径。钢结构防腐涂装施工方法包括涂刷法、滚涂法、空压气喷涂法等,结合具体施工情况,还可将多种涂装方式结合使用。(1)涂刷法常见工具为歪脖刷、圆形刷、扁形刷等,涂刷过程中需注意以下问题:①采用直握法,保证涂刷力道均匀;②涂刷前少量蘸取涂料;③若选用防腐涂料干燥速度较慢,需进行修饰、涂敷和抹平处理;④涂料涂刷顺序为自上而下、从左到右、先里后外、先斜后直、由繁到简。(2)滚涂法使用滚刷,涂刷前将滚刷的1/2左右浸取涂料,反复混动涂刷防腐涂料,涂刷力度应保证将滚刷内的涂料充分压出;滚刷按W形移动,确保涂料分布均匀,在滚刷时,应先使用小力度,避免滚刷内涂料大量溢出。(3)空压气喷涂法依托专门的喷涂设备,借助压缩空气将防腐涂料压至喷枪内,再以雾面形式喷出,该方法的优点在于涂层平整光滑,钢材防腐处理作业效率高,约为以上两种方式的3倍左右。但该方法对防火涂料的利用率不足,一般在60%左右,存在较严重的浪费问题。为提高空压气喷涂质量,需重点控制喷涂距离和喷涂速度。其中,喷涂距离需根据喷嘴直径及喷涂压力确定,常用喷枪喷嘴直径在150mm~200mm;喷涂速度一般要求控制在30cm/s~60cm/s,确保喷枪平稳移动,避免防腐涂层出现条纹、斑痕等缺陷。钢材防火技术与防腐工艺相类似,也采用涂刷防火涂料的方式。常用防火涂料有膨胀性和非膨胀型两种,二者的主要区别在涂层厚度上,另外膨胀型防火涂料可起到一定的装饰作用,调整非膨胀型防火涂料的厚度,可达到钢结构不同耐火等级的要求。
2.5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。
3结语
总之,建筑施工中土木工程是其基础组成部分,而随着施工技术的不断发展和进步,能够应用于建筑施工中,保证工程质量的技术材料也越来越多,钢结构技术就是其中之一,相较于传统的技术来说,钢结构技术的应用可以有效的保证施工水平,提升施工进度和效率,延长建筑使用寿命,这样建筑的安全性得到了有效的保证,该技术的应用是我国建筑事业发展进步的重要标志。
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