土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點探究

孫凱明

摘要：鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中的應用推動了建筑結(jié)構(gòu)形式的變化，本文針對土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的要點進行了詳細的探討。

關(guān)鍵詞：土木工程；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

中圖分類號：TU758.11文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）13-110-02

前言

土木工程是我國社會建設(shè)中一個非常重要的組成部分，而鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程中也得到了越來越多的應用，探究土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點尤為重要。

1.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的概述

鋼結(jié)構(gòu)是指由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代建筑中一種比較常見的結(jié)構(gòu)類型，包括了由型鋼、鋼板等材料制成的梁柱、桁架等。不同的構(gòu)件之間采用螺栓、鉚釘或者焊接的方式進行連接。與傳統(tǒng)的鋼混結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有施工簡單快速、自重輕、整體剛性好以及變形能力強的特點，在一些大型工業(yè)廠房、場館以及超高層建筑中有著廣泛地應用。在土木工程建設(shè)中，應用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以說是時代發(fā)展的客觀要求。在現(xiàn)代社會，如果土木工程的施工仍然沿用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土施工技術(shù)，不僅無法適應可持續(xù)發(fā)展的要求，建筑自身的穩(wěn)定性也無法得到保證。因此，應該在對土木工程的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，應用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，提升建筑的穩(wěn)定性和可靠性。

2.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點

2.1抗壓性

鋼結(jié)構(gòu)是由型號不同的鋼筋、型鋼等組合而成的鋼構(gòu)體，在整體上具備了鋼筋本身的韌性，因此具備良好的抗壓能力，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的性能進行改善，提升建筑對于地震等自然災害的防御能力，保證建筑的使用安全。

2.2經(jīng)濟性

以混凝土為主要施工材料的土木工程中，混凝土包括了水泥、骨料等。在采購和質(zhì)量檢測方面比較繁瑣，而且混凝土的配置、拌和、澆筑以及養(yǎng)護流程復雜，需要消耗大量的成本。與之相比，鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上更加簡單，施工更加方便快速，能夠有效降低施工成本，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.3安全性

傳統(tǒng)土木工程中，混凝土是主要材料，在長期的使用過程中，受各種因素的影響，很容易出現(xiàn)不同程序的病害，如裂縫、脫落、開裂等，嚴重影響著工程的穩(wěn)定性和安全性。而使用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，能夠提升建筑主體的強度和穩(wěn)固性，對裂縫等病害進行改善，強化工程的整體性能。

2.4環(huán)保性

土木工程施工建設(shè)中，采用以混凝土結(jié)構(gòu)為主的工藝形式，一方面對能源的需求量及消耗量極大，另一方面會對施工現(xiàn)場及施工周邊區(qū)域環(huán)境施加不利影響。而鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，以鋼筋等可二次回收及利用的材料為主，能夠發(fā)揮其環(huán)保性優(yōu)勢，在能源節(jié)約的同時，又不對環(huán)境造成污染及破壞，提高施工的文明程度。

3.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應用范圍

（1）跨度空間較大的鋼結(jié)構(gòu)建筑。涉及到空間跨度較大的建筑施工形式，如膜建筑、薄殼建筑、網(wǎng)架（殼）建筑等，由于其施工難度較大，需要在跨度、強度、自重等方面予以綜合考量，采用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的頻率較高。

（2）輕鋼結(jié)構(gòu)建筑。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑主要以多層建筑及低層建筑為主，如貿(mào)易市場，工廠貨倉等，借助鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)焊接、鋼結(jié)構(gòu)加裝，可以縮短施工周期，擴大建筑空間。

（3）樓層數(shù)量較多的重鋼結(jié)構(gòu)建筑。重鋼結(jié)構(gòu)建筑，一般以高層建筑形式為主，是通過鋼板及型鋼等，將鋼構(gòu)件加以連接及焊接，使之成為建筑物的主結(jié)構(gòu)體。

4.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的要點

4.1前期施工準備

在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應用前，作為施工技術(shù)人員而言，一是要嚴格挑選鋼結(jié)構(gòu)的材料類型，首選碳素鋼及低合金鋼，發(fā)揮其強度及剛度的性能優(yōu)勢：二是要對鋼結(jié)構(gòu)的主體及相關(guān)配件進行質(zhì)量檢查及驗收，對鋼結(jié)構(gòu)的鋼筋及構(gòu)件的剛度，硬度進行計算分析，確保各項計算數(shù)據(jù)符合鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)標準：三是要做好土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工機械設(shè)備的選擇及配置，對施工機械設(shè)備的性能加以檢測，確保塔吊等設(shè)施能夠安全高效地開展鋼結(jié)構(gòu)的吊裝施工：四是要連同土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)監(jiān)理人員，對鋼結(jié)構(gòu)施工的圖紙、流程、施工重點等加以明確，在與施工現(xiàn)場實際情況進行比對后，找出鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計方案及施工圖紙中的誤差，借助鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)交底工作，對鋼結(jié)構(gòu)施工的重點及安全隱患易發(fā)點做好標記，并制定防范及改進措施。

4.2鋼混結(jié)構(gòu)施工

在該工程中，對于鋼混結(jié)構(gòu)的施工，采用了分層壓密注漿技術(shù)，通過準確的配合比設(shè)計，搭配混凝土材料，同時對建筑結(jié)構(gòu)施加一定的壓力，從而保證了鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的緊密結(jié)合。

4.2.1定位

定位是施工的首要環(huán)節(jié)，其準確性直接影響著后期的施工質(zhì)量。應該做好施工現(xiàn)場的水土勘察工作，確保定位的有效進行，找準分層壓密注漿的孔位，以短鋼筋進行標示。

4.2.2鉆孔

鉆孔的質(zhì)量會直接影響注漿工藝的實際效果。分層壓密注漿的鉆孔施工分為了機械鉆孔和人工鉆孔兩部分，前者是利用專業(yè)鉆孔設(shè)備，結(jié)合干鉆法進行施工，后者則是對存在缺陷的孔位進行修補，以保證成孔質(zhì)量。

4.2.3注漿

鉆孔完成后，需要進行清孔，確保孔內(nèi)清潔無雜物，然后依照設(shè)計要求進行注漿操作。應該將鉆桿上部與注漿泵連接在一起，按照由下向上的順序進行注漿。需要對注漿量進行嚴格控制，在注漿結(jié)束后，及時對孔口進行密封，確保水泥漿液具備足夠的凝固空間。

4.2.4養(yǎng)護

在注漿完成后，必須做好相應的養(yǎng)護工作，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。通常情況下，養(yǎng)護的周期在30d左右。在養(yǎng)護過程中，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷，應該及時進行修補，將結(jié)構(gòu)的性能維持在一個正常的水平。

4.3塔吊及吊裝施工

在塔吊設(shè)施設(shè)備的配備上，要對前期選擇的塔吊類型各項性能指標進行檢驗，與土木工程施工項目的實際狀況加以對比，確保塔吊設(shè)備能夠在起重重量及伸縮幅度上滿足土木工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝的技術(shù)要求。一般而言，在土木工程鋼結(jié)構(gòu)塔吊機械的選擇上，相比于以往選用的附著式塔吊，采用更加安全實用的內(nèi)爬式塔吊，可以有效地節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)施工成本，增強土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的安全性。附著式塔吊在裝設(shè)高度上一般不小于土木建筑樓層高度，而采用內(nèi)爬式塔吊設(shè)施，則能夠?qū)⑺醯难b設(shè)高度縮短近50%，從而極大提升了土木建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的經(jīng)濟性。在土木工程吊裝施工環(huán)節(jié)，應對吊裝施工的具體區(qū)域及吊裝施工平面圖加以確定，確定的依據(jù)要參照土木工程建筑的內(nèi)外部構(gòu)造及鋼結(jié)構(gòu)規(guī)格。

4.4鋼結(jié)構(gòu)焊接施工

在焊接前，應該做好相應的試驗，對焊接位置、焊縫外形、坡口形式等參數(shù)進行確定，并且明確結(jié)構(gòu)的受力情況。采用的焊接材料以及焊接設(shè)備技術(shù)條件必須能夠滿足國家相關(guān)標準，確保焊接質(zhì)量。應該確保焊絲包裝完好，質(zhì)量達標，對于出現(xiàn)污染、彎折等情況的焊絲，應該避免使用。焊接后應該進行外觀檢測以及超聲波檢查，確認合格后，還需要進行相應的力學和物理實驗，對結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)進行檢測。

另外，在采用二氧化碳保護焊時，二氧化碳氣體的濃度應該至少達到99.9%，含水量不超過0.05%，當瓶內(nèi)氣壓低于1MPa時，必須停止使用。焊接施工前，應該在高溫箱內(nèi)對焊條進行烘干處理，同時保證烘干的次數(shù)在兩次以下，以免焊條出現(xiàn)性質(zhì)的變化。焊接的順序應該按照焊前檢查一預熱、除銹一焊墊板以及引弧板的安裝一焊接一檢驗的流程進行。對于焊前檢查，主要是檢查坡口角度、鈍邊、錯口量等，去除表面的鐵銹、油污等，同時對坡口及兩側(cè)約100mm的母材進行預熱，確保其溫度能夠滿足相關(guān)要求。墊板應該與母材緊貼，引弧板則應該由母材牢固焊接在一起。

在土木工程焊接施工完成后，要提高鋼結(jié)構(gòu)的抗蝕性，應做好鋼結(jié)構(gòu)的油漆涂刷施工。相關(guān)要點如下：①做好鋼材金屬面的清理工作，采用鋼絲刷、砂布及砂輪機等裝置對鋼材表面進行除銹及打磨：②防銹漆涂刷施工時要確保涂刷面覆蓋整個鋼材面，在防銹漆干燥之后，進行鋼材表面抹平施工。在此過程中，應注意保護鋼材鉚孔，避免油漆流入。③防銹漆的涂刷厚度以70um為宜，在涂刷后的2-3h后，可以進行底漆的涂刷。

4.5鋼結(jié)構(gòu)后期檢修

土木工程鋼結(jié)構(gòu)在吊裝施工、焊接施工及防銹處理施工完成后，要及時跟進鋼結(jié)構(gòu)的后期檢修工作，在鋼結(jié)構(gòu)后期檢修中，應參考《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準》及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》等標準。首先，要對鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量進行等級評定，可采用超聲波檢測手段，對焊縫及鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進行檢測及探傷，然后針對性地采用后續(xù)修補手段予以改善。然后，要對土木工程鋼結(jié)構(gòu)的屋面進行定期的保養(yǎng)及清潔，在對鋼結(jié)構(gòu)進行保養(yǎng)時，要避免出現(xiàn)刮劃，不能使用腐蝕性強的物質(zhì)。最后，如鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)金屬面板的損壞，要及時進行更換，并在更換的金屬面板表面涂刷抗腐蝕的納米材料。

5.結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)能夠顯著提高土木工程的整體質(zhì)量，其符合土木工程行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工中，要全面的掌握鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的要點，才能推動土木工程建設(shè)的健康發(fā)展。