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摘要:改革开放以来,我国综合国力不断增强,城市中土木工程建设项目逐渐扩大规模,土木工程施工中钢结构技术被广泛应用。土木工程中应用钢结构施工技术有着经济性好、环保等多方面优势,当前备受各界的关注,并且钢结构建筑的数量不断增多,尤其是工厂建设,对该技术的应用更为广泛。但是当前我国钢结构技术仍然处于发展初期,需要工作人员进一步加强该技术的研究与应用,提高施工技术水平。为此,相关工作者需要加强分析土木工程中钢结构施工技术的应用措施。
关键词:土木工程;钢结构;技术应用;问题思考
引言
土木工程施工过程中,必须重视安全管理工作、文明施工,尤其是在运用钢结构技术过程中,更需要注重相关管理工作,满足土木工程施工安全、施工质量等要求。对此,加强钢结构在土木工程中应用及管理的研究,具有十分重要的现实意义。
1土木工程钢结构特点
1.1较强的稳定性
对于土木工程来说,影响其安全的主体不单单是钢结构。想要充分发挥出钢结构的作用,还需要配合好混凝土的施工。在应用钢结构技术之前,一般会采用缓凝土对建筑的主体结构框架进行搭建,虽然这种方式结构强度相对较高,但随着长期的使用容易出现沉降、裂缝等问题。采用整个框架钢结构构建的方式,可以大大提高土木工程的稳定性。
1.2环保性能高
钢结构的原材料不会对周围环境造成污染,并且还能回收再利用,减少资源浪费。混凝土和砖石在施工过程中会产生大量粉尘,对周围环境的污染严重,并且砖石施工效率要明显低于钢结构施工,对周边居民的生活影响较大。
1.3优良的经济性
我国经过多年经验的积累和生产技术的改进,在钢材产量和质量上都得到了进一步的提升,当前已经具有较为完整的钢材生产、加工、分段组装、质量检测体系,这位土木工程钢结构施工技术创造了有利条件,可以保证土木工程钢结构具有充足的原材料。同时,通过研究表明,在相同荷载的建筑物中,钢结构可以同时达到减少构件总量和降低成本的效果。可见,钢结构具有良好的经济性。
2土木工程中钢结构施工技术难点及问题
2.1钢结构技术复杂
土木工程钢结构虽然比传统施工方式更加便捷,但是仍然有着复杂的过程,其中设计阶段和钢结构施工技术是两个容易出现问题的环节。首先,土木工程钢结构施工容易受到外界因素干扰导致钢结构质量降低,无法保障具体施工中的质量,为此,需要在施工中对施工过程加强控制,采取有效的方法措施将外界因素产生的干扰降低,确保顺利地完成钢结构施工。其次,钢结构的承载力较强可以提升整个工程的质量和效率,但是承载力的范围也是有限的,如果设计人员没有仔细地计算钢结构的承载力那么会导致钢结构在实际使用中或者施工中由于受到超载影响而发生性变问题,严重影响钢结构的稳定性。可见,需要合理设计钢结构,加强施工精度的控制。
2.2现场管理不足
在现场施工的过程中,对于钢结构施工的管理松懈、不重视等问题也会影响建筑体的质量和安全性。首先,在钢材采购时要注意核对施工方案中的参数要求,尽量选择同价位下高品质的钢材原料。钢材原料的价格相较于其他建材较高,尤其是一些预制生产的特殊零件。而一些施工单位在进行原材料采购时,为了保控制成本,选择了一些含杂质量较高的钢材作为建设原材料。这类钢材的承重能力和韧性表现较差,可能会影响工程建设质量。其次,钢材在施工过程中要经历吊装、焊接等环节,通过对现场和施工技术的管理能够更好地提升钢结构的施工质量。
3钢结构技术在土木工程中的具体应用
3.1前期准备工作
第一,必须落实相关技术准备,对施工现场进行详细的调研,掌握施工现场地形、地貌,了解建筑附近交通情况。同时,需要设计施工程序,组建施工管理队伍、监理人员,为工程施工提供后勤保障。第二,钢结构施工少不了吊装工序,为了保证吊装施工顺利开展,必须做好相应的准备,包括准备好吊装主机,根据实际情况,选择自升式塔式起重机或外置式起重机等,为后续工作施工提供帮助。
3.2预埋螺栓技术
在土木工程钢结构施工中需要应用刚性柱脚螺栓牢固地连接柱脚和钢筋混凝土。柱脚螺栓在第一节钢柱安装过程中发挥的主要作用是临时标高、控制平面大小。工作人员在埋设柱脚螺栓过程中应当控制要基础轴线和标高基准点,按照<2mm的标准控制轴线误差,按照<5mm的标准控制标高偏差。此外,工作人员在预埋好螺栓之后需要检查其质量。在埋设定位后进行第一次检查,在浇筑混凝土之后需要第二次确认其位置是否发生偏差。如果发现埋设位置不合格那么需要重新埋设直到满足工程要求。
3.3安装钢柱
钢柱的安装施工需做好施工前的准备工作,具体包括施工人员的安排,施工设备的准备,轴线定位等。完成准备工作后才能进行钢柱的安装。钢柱的安装施工需要吊装装置,塔吊是钢结构施工常见的吊装设备,具有较好的工程适用性。施工时塔吊的水平作业顺序是先从钢梁、钢柱开始,然后再逐渐向其他部位施工;塔吊的垂直作业顺序是从上到下。塔吊的施工需对施工项目进行分区,以模块化方式进行钢结构的安装作业,完成钢结构安装后,还需对钢结构的稳定性进行检查,确保钢结构的稳定性再继续进行施工。项目技术人员应根据建筑高度选择塔吊,高层建筑最好选用内爬式塔吊,如果建筑层数较少,可以选择附着式塔吊,有效降低设备使用成本,提高工程项目的安全性和经济效益。
3.4焊接
钢结构土木工程施工中,焊接技术对施工安全、施工质量有很大影响。随着钢结构施工技术的不断提升,焊接技术偏差缩小,已经可以控制在6~10mm,有利于提升土木工程整体质量。在具体施工中需要注意:第一,在高层建筑平面对称性规范施工中,必须保证建筑物的钢结构构造、节点满足对称性要求,这样才能为保障施工安全;第二,在焊接操作中,要严格控制各项工程的焊接速度以及焊接温度,确保焊接高度一致;第三,在钢结构柱梁接头的焊接操作中,需要先对H型钢材下缘位置实施焊接,之后再从两边实施焊接,确保整个焊接构件的完整性,保证钢结构整体质量。
3.5防火处理与耐腐蚀处理
由于钢结构建筑本身耐火性以及耐腐蚀性较差,故而在实际施工时需要加强防火处理以及耐腐蚀处理。其中钢结构施工的防火处理方法主要包括防火涂料、浇筑混凝土砌筑砖块法、充水法以及轻质防火厚板包覆法等。防火涂料可以直接喷涂于钢构件之上,这样在高温环境下依靠涂料本身的厚度以及较低的导热率,能够对钢构件进行有效隔热。而浇筑混凝土砌筑砖块法,则是将现浇混凝土作为外包层,通过现浇成型或者喷涂方式覆于钢结构外面并进行保护,该方法通常适用于容易碰撞且没有保护面板的钢柱。充水法是指直接在空心钢构件中充水,并且让构件中的水形成内循环,是十分简单且成本低廉的钢构件防火方法,不过该方法对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求极高。轻质防火厚板包覆法则是直接使用无机防火板材如石膏板等,对钢构件进行包覆防护,具有操作简单、成本低、损耗小等优势。至于钢结构建筑施工中的防腐蚀处理,则主要包括使用耐候钢,对钢构件进行热浸锌处理,热喷铝(锌)复合涂层,涂刷保护漆,阴极保护等。
结语
钢结构作为当前土木工程施工中较为常见的一种技术,有着较高的经济性、环保性,备受土木建筑行业青睐。但是当前我国土木工程钢结构施工中仍然存在一些不足,比如安全技术水平有待提升。相关工作人员应当加强总结施工经验教训,不但改进创新,提高钢结构施工技术水平,加强各个环节的技术控制,从而优化施工效果,确保土木工程整体建设质量。
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