钢结构在土木工程施工技术中的应用

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月5期   作者:王智钊,陈叶
[导读] 最近几年,伴随着我国房地产行业的逐渐繁荣,土木工程建设行业也实现了快速发展,其对于我国整体经济的发展有着十分重要的推动作用。
        王智钊,陈叶
        (中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州,510000)
        
        摘要:最近几年,伴随着我国房地产行业的逐渐繁荣,土木工程建设行业也实现了快速发展,其对于我国整体经济的发展有着十分重要的推动作用。而从现阶段的情况来看,伴随着建筑的规模整体呈现出了扩大的趋势,相比于以往的土木工程建设工作来说,其对于施工质量的要求也在持续提升。土木工程建设过程中,相比于其他类型的结构来说,钢结构的优势十分明显,因此,钢结构在现代建筑中的应用也越来越广泛。基于此,对钢结构在土木工程施工技术中的应用进行分析,以供参考。
关键词:钢结构;土木工程;施工技术;应用;
引言
        土木工程施工不仅需要一定的技术,而且需要综合多方面的技术为一体。而钢结构在土木工程中属于难度较高的一项,因为钢结构作为土木工程中的主体结构,一旦出现偏差或者失误,极易造成严重的问题。所以在土木工程建造中,人们一直非常关注钢结构的技术问题,并在原有基础之上,进行不断改进、改良、提升,使钢结构可以在实际应用中发挥更好的效果,从而更好地服务于用户。
1钢结构工程的基本特征
        钢结构主要是指利用各类钢材,通过钢材之间的组装、连接而搭建的工程结构。相较于传统的钢筋混凝土结构,钢结构的突出特点在于对大量钢材、钢件、连接件的直接使用。具体来讲,和钢筋混凝土结构相比,钢结构的强度更高,同时在承载力相同的情况下,钢结构本身的重量更轻,空间利用率更高。从稳定性和可靠性角度来讲,钢结构工程受到外界因素的影响更小,可以及时发现存在的质量问题,降低安全隐患。另外,钢结构工程本身主要的工程材料具有可回收性,在工程拆卸之后,可以投入到再次利用之中。从施工过程的角度来讲,钢结构工程的施工流程更简便,涉及的工艺更少,施工效率高,同时质量管理难度更低,可以有效提升工程施工建设管理水平。从工程设计的角度来讲,随着时代的不断发展,现代社会对各类土木建筑工程的造型有更多样化的需求。而得益于钢结构本身良好的稳定性和承载力,在结合预应力技术的情况下,可以满足更多样化建筑工程设计需求。比如,一些追求大空间、大跨度的商场、体育场、会场等建筑,就特别适合使用钢结构施工技术。并且,钢结构工程的塑造能力非常强,可以完成更多建筑造型的打造,优化建筑视觉效果,提升艺术感和美感。从成本角度来讲,得益于钢结构工程本身更为简便的施工方式,以及相对单一的工程材料,这种结构工程的成本相对更低,加以合理利用,可以显著提高工程效益。
2钢结构存在的一些问题
        上一部分对比了钢结构与混凝土建筑的优劣。实际上,钢结构也会存在一些问题。首先,在耐热性方面,钢结构不如混凝土,因为钢是一种金属,金属在一定温度下,本身的特性会发生改变,当环境温度高于300℃时,钢结构本身的负载能力出现极大的下降,从而影响整体的强度,如果温度高于600℃,钢结构基本就没有什么强度可言了;然后就是钢材耐腐蚀性比较差,如果长期处于湿润的情况下,钢构件会逐渐出现腐蚀生锈的情况,进而影响钢结构整体的稳定性。所以在实际过程中,钢结构都是与混凝土进行搭配使用,从而使整体的安全性得到提升。
3土木建筑工程下钢结构工程的具体应用
        3.1塔吊施工技术的应用
        在实际落实土木工程钢结构施工工作的过程中,最常用的一种施工设备就是塔吊,借助塔吊设备进行施工能够使施工效率得到有效提升,塔吊设备不仅能够满足施工中不同重量的调运需要,同时也能够使施工周期得到有效保证,具有较高的实际应用价值,但是在实际施工过程中需要重点注意的一个问题是,现代城市建筑中,为了有效提升土地的利用率,超高建筑的数量正在逐渐增加,而在针对此类建筑进行施工的过程中,以往施工中常用的附着式塔吊已经很难满足现阶段的施工需要,针对高层建筑进行施工,需要尽量选择内趴式塔吊,一方面能够对塔吊的使用成本进行控制,另一方面能够有效保证施工安全以及施工效益。


        3.2大跨度钢结构建筑
        在社会经济和人们生活持续发展的今天,除了民用建筑以外,以博物馆、体育馆为代表的各类建筑应用需求也在逐步提升。这类建筑有一个典型的特征,在于内部空间要求较高,意味着需要构建跨度较大的建筑结构。针对空间范围较大的大跨度建筑,钢结构施工技术的应用尤为重要。在大跨度土木建筑中,一般使用钢材作为主要的结构材料,并根据实际情况,合理选用悬索结构、网壳结构等。这类特殊的结构设计方案,结合钢结构工程本身的优势,可以完成各种大跨度建筑的建设施工。比如,在现代厂房的建造中,可以将钢结构和合成材料膜工艺结合起来,建成封闭式建筑[5]。这类建筑不仅可以提高施工效率,还能满足工业生产对空间范围的需求。更为关键的是,通过将钢结构和其他材料的组合,可以满足封闭式施工的需求,对现代环保事业的发展也有重要的价值。
        3.3吊装技术的使用
        在相应的施工过程中,在使用钢结构技术时需要使用吊装技术,而且吊装技术的高低可以直接影响工程本身。所以在具体的工程施工中,需要着重强调吊装技术。而且吊装本身与土木工程的施工质量、进度都有很大的联系。吊装设备在准备过程中,需要根据工程本身情况,制定适合的吊装方案,因此需要在吊装设备之前,就需要技术人员根据工程进行全面的调查,将所有的信息进行汇总总结,并考虑到多种可能会影响吊装的因素来制定吊装方案。而在吊装过程中,需要根据以方案为基础,根据施工现场实际的变化进行合理调整,保证吊装施工准确合理。尽量避免因突发情况而影响吊装进度和质量。
        3.4焊接技术的应用
        钢结构施工中,焊接技术的应用也是需要重点关注的一个问题,通常情况下,钢结构焊接需要按照以下顺序:首先,针对平面的焊接需要从中间开始逐渐向周围蔓延,按照节点对称的顺序进行操作,逐渐实现全方位对称。在针对异形钢板进行焊接的过程中,通常需要从下凸缘板开始逐渐转向上凸缘板。在针对大型建筑进行施工的过程中,经常会出现需要用到厚钢板的情况,此时就需要在综合考虑施工现场条件、工程特点、钢结构特点的基础之上,合理选择焊接方法。
        3.5轻钢结构建筑
        在现代土木建筑工程领域中,一方面大型超高层建筑的建设十分热门,另一方面相关领域也在往轻量化、灵活化的方向发展。轻钢结构建筑主要是利用质量更轻的轻型合金钢材为基础材料,打造能够满足基本稳定性、安全性、耐用性需求的新型建筑。一般情况下,轻钢建筑结构主要包括主要结构、辅助结构、围护结构等,在建设中需要进行针对性的管理。从建造类型的角度来讲,轻钢结构建筑的结构可以分为两种,(1)使用薄钢板冷轧构成骨架结构,再配以其他材料形成屋面、围护结构的建筑结构;(2)使用断面比较小的型钢做成骨架结构,配合钢管、连接件形成的建筑结构。轻钢结构建筑一方面适用于一些临时性建筑项目的建设,另一方面在一些别墅、民宿、旅游房产项目中,也发挥着重要的作用,具有良好的适应性和经济性优势。
结束语
        综上所述,伴随着经济发展速度的加快,我国的建筑行业也有了较大幅度的发展,而通过在土木工程施工中应用钢结构,不仅有效提升了建筑质量,同时也在一定程度上缩减了施工成本,但是要想确保钢结构在建筑中的应用价值得到有效发挥,还需要加大对于施工技术的研究力度,保证施工工作开展的整体效益。
参考文献
[1]刘洋杨.钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].科技风,2021(09):127-128.
[2]何晓勇.钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].门窗,2019(22):149-150.
[3]舒乐.土木工程施工技术的创新及发展[J].住宅与房地产,2019(09):215.
[4]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.
       
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