黄敏
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摘要：钢结构技术在土木工程中具有优化抗压能力、节约施工成本、提高安全水平等优点，在土木工程施工中被广泛选用。钢结构承载能力强、安全系数高、经济效益好、节能环保优势明显。它在现代土木工程建设中得到越来越多的应用。本文分析了钢结构在土木工程施工中的技术，总结了钢结构施工技术的要点和施工支护措施，以供人们参考，提高土木工程的施工能力。
关键词：钢结构；技术研究；土木工程
1、土木工程中钢结构概述
1.1 钢结构的技术特点
钢结构耐火性能较差，当环境温度超过200℃时，钢结构会发生严重变形，影响工程的安全稳定。如果火灾情况严重，甚至可能导致建筑物倒塌的重大事故。如果在土木工程中大量使用钢构件，则会降低工程的整体防火等级。因此，在土建工程施工方案设计中，应合理控制钢结构的比例。
1.2 钢结构的技术优势
一是优化耐压性能。在土木工程中，钢结构多采用不同类型的钢材，通过结合不同材料的优点来提高整体结构的力学性能。韧性是衡量钢质量的一个重要指标。韧性越好，材料在受到外界冲击时所能承受的最大变形越大，从而避免弯曲、断裂、开裂等问题。该钢结构具有较高的韧性，能承受工程中其它结构的交变和冲击压力。二是节省建设成本。钢结构的应用大大降低了土木工程对传统混凝土材料的需求。减少现场湿工作量，除节省水泥、骨料等材料的采购成本外，还可以减少土木工程施工对人工的需求。此外，钢结构不涉及复杂的维修过程，装配过程相对简单，机械化程度高，因此具有良好的经济性，有助于节省土木工程施工成本。三是提高安全级别。用钢结构代替部分混凝土材料可以减少混凝土沉降和开裂的发生，优化土木工程材料的组成，提高工程安全性，延长其使用寿命。
2、土木工程中钢结构施工的技术要点
2.1 构件吊装技术
常用的钢构件吊装方法有钢梁吊装和钢柱吊装，以上两种吊装方式根据钢结构的特点进行了划分。在吊装过程中，两者操作差异明显，具体选择应参照实际施工情况。为了确保稳定和安全的钢铁部件的吊装过程，建议开展提升测试钢组件通过使用BIM和其他先进信息技术在正式施工前，以评估当前的吊装方案是否适用于实际施工要求的方法和流程，及时调整施工方案，以避免施工事故。如果采用钢柱吊装方法，在施工过程中应注意螺栓的紧固问题，避免在施工过程中螺栓松动脱落。地脚螺栓直接关系到钢结构的施工稳定性。
2.2 结构焊接工艺
在土木工程中，钢结构焊接多采用电弧焊技术，即在电极的一侧进行电流传输和引弧，将熔池细化后作为填充材料形成焊缝。钢结构的焊接之前，焊条材料应严格检查，和焊条的外观应无剥落等质量缺陷和腐蚀，和机械性能的焊条应高于规定的下限标准的基材。焊丝的抗拉强度等级应结合相关材料的抗拉强度等级来确定，可适当降低焊丝的抗拉强度，促进金属焊缝与母材的协调。钢结构焊接前，应对具体的施工方案进行评估分析，确定焊接工艺选择、材料选择和热处理措施的可行性。焊缝作为钢结构体系的关键节点，其表面应无裂纹、焊缝等质量缺陷，不存在外部气孔、电弧划痕、咬边、欠焊等缺陷。在焊接作业中使用的焊钉应通过工艺评定。要求焊条卷曲，光滑，无锈迹，无污垢。焊接板上的焊丝数不应少于焊缝所需的焊丝数。
2.3 钢材的防腐技术
钢结构的防腐主要通过防腐涂层的方式进行。在涂装前，应清除钢构件表面的锈斑。常用的除锈方法有机械抛光、喷砂、手工打磨等，以确保表面锈渍被彻底清除。这是因为在除锈后，新金属的裸露面积增加，吸水能力增加，钢构件在环境介质的作用下更容易生锈。此时，如果直接涂装防腐材料，由于钢结构腐蚀在发展状态，在一段时间内由于钢结构的进一步腐蚀会导致油漆开裂、脱落的问题。因此，钢结构的防锈应进行彻底，避免留下除锈死角，切断钢的腐蚀路径。钢结构防腐涂装的施工方法有刷涂法、滚涂法、气压空气喷涂法等。结合具体施工情况，多种涂装方法也可结合使用。第一，刷法中常用的工具有弯颈刷、圆刷、平刷等，在刷法过程中应注意以下问题：一是采用直握法，确保刷力均匀；二是刷蘸少量油漆；三是如果选择防腐漆干燥速度较慢，需要进行修改、涂布和抹平处理；四是涂布涂刷顺序从上到下，从左到右，先内后外，先斜后直，由繁到简。第二，滚涂法采用滚刷。在涂装前，将约1/2的滚刷浸泡在涂层中，反复混合防腐涂层。确保刷力充分压出滚刷内的涂层；辊刷按W形运动，确保油漆均匀分布，在辊刷中，应先用小力，避免大量油漆在辊刷中溢出。第三，气压喷涂法依靠专用喷涂设备，借助压缩空气将防腐涂料装入喷枪，然后以雾状喷涂。该方法的优点在于涂层光滑，对钢材的防腐处理效率高，约为上述两种方法的3倍。但是这种方法对防火涂料的利用率不足，一般在60%左右，并且存在严重的浪费问题。为了提高空气压缩空气喷淋的质量，有必要对喷淋距离和速度进行控制。其中，喷涂距离应根据喷嘴的直径和喷涂压力来确定。常用的喷枪喷嘴直径为150mm ~ 200mm。喷涂速度一般要求控制在30cm/s ~ 60cm/s以内，保证喷枪的平稳运动，避免防腐涂层出现条纹、斑点等缺陷。钢的防火技术和防腐工艺类似，也采用刷涂防火涂料的方式。
3、土木工程中钢结构施工存在问题的解决措施
3.1 加强施工准备
土木工程钢结构施工阶段，重点施工班组进行技术交底，准确地说，为了确保钢结构施工图设计的合理性，建议设计人员合理使用BIM技术，结合业主和施工现场条件，使施工图设计，适当的干预和图纸审核，技术人员一起为了明确每个设计细节的目的，项目可行性评估。施工人员的核心主体钢结构施工，为了确保钢结构施工的准确性，有必要在施工阶段相应的施工人员安全教育和技术培训，明确钢结构工程施工难点和注意事项，强调人类错误的负面效应的钢结构建筑，确保施工人员能充分掌握与钢结构施工有关的主要技术要点，并能严格约束自己的行动。
3.2 优化材料选择
建筑市场的主流钢材包括型钢、管钢、钢塑料等。土木工程钢结构中使用的材料多为碳钢和低合金钢。其中，高强、高硬度的碳钢是国内土木工程钢结构施工活动中广泛选用的钢结构材料，但其塑性较差，对钢结构设计带来一定的限制。在施工过程中，刚性构造柱的截面多为工字形和箱形。近年来，横截面在钢结构工程中也频频出现。为了提高钢结构的质量和性能，在施工阶段应严格控制钢材的选用。不同的施工位置、受力结构和功能需要不同的施工技术，因此钢材的选择要综合考虑。
4、结束语
钢结构技术在土木工程中具有优化抗压能力、节约施工成本、提高安全水平等优点，在土木工程施工中被广泛选用。在钢结构施工过程中，吊装技术应注重构件、结构、焊接工艺及钢材防腐技术的应用和施工过程的监督，配合加强施工准备工作，采取合理的施工措施，优化选材、高效、安全、并确保钢结构施工能够提高钢结构施工质量，提高土木工程整体性能。
参考文献
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