土木工程鋼結構施工技術要點探究

孫凱明

摘要：鋼結構技術在土木工程中的應用推動了建筑結構形式的變化，本文針對土木工程鋼結構施工技術的要點進行了詳細的探討。

關鍵詞：土木工程；鋼結構；施工技術

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中一個非常重要的組成部分，而鋼結構技術在土木工程中也得到了越來越多的應用，探究土木工程鋼結構施工技術要點尤為重要。

1.土木工程鋼結構施工技術的概述

鋼結構是指由鋼制材料組成的結構，是現代建筑中一種比較常見的結構類型，包括了由型鋼、鋼板等材料制成的梁柱、桁架等。不同的構件之間采用螺栓、鉚釘或者焊接的方式進行連接。與傳統的鋼混結構相比，鋼結構具有施工簡單快速、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。在土木工程建設中，應用鋼結構技術，可以說是時代發展的客觀要求。在現代社會，如果土木工程的施工仍然沿用傳統的鋼筋混凝土施工技術，不僅無法適應可持續發展的要求，建筑自身的穩定性也無法得到保證。因此，應該在對土木工程的結構進行調整，應用鋼結構技術，提升建筑的穩定性和可靠性。

2.土木工程鋼結構施工技術的特點

2.1抗壓性

鋼結構是由型號不同的鋼筋、型鋼等組合而成的鋼構體，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，能夠對建筑結構的性能進行改善，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。在采購和質量檢測方面比較繁瑣，而且混凝土的配置、拌和、澆筑以及養護流程復雜，需要消耗大量的成本。與之相比，鋼結構在結構上更加簡單，施工更加方便快速，能夠有效降低施工成本，提升施工企業的經濟效益。

2.3安全性

傳統土木工程中，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，很容易出現不同程序的病害，如裂縫、脫落、開裂等，嚴重影響著工程的穩定性和安全性。而使用鋼結構技術，能夠提升建筑主體的強度和穩固性，對裂縫等病害進行改善，強化工程的整體性能。

2.4環保性

土木工程施工建設中，采用以混凝土結構為主的工藝形式，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場及施工周邊區域環境施加不利影響。而鋼結構施工技術，以鋼筋等可二次回收及利用的材料為主，能夠發揮其環保性優勢，在能源節約的同時，又不對環境造成污染及破壞，提高施工的文明程度。

3.土木工程鋼結構施工技術的應用范圍

（1）跨度空間較大的鋼結構建筑。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，采用鋼結構施工技術的頻率較高。

（2）輕鋼結構建筑。輕鋼結構建筑主要以多層建筑及低層建筑為主，如貿易市場，工廠貨倉等，借助鋼結構設計、鋼結構焊接、鋼結構加裝，可以縮短施工周期，擴大建筑空間。

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

4.土木工程鋼結構施工技術的要點

4.1前期施工準備

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

4.2鋼混結構施工

在該工程中，對于鋼混結構的施工，采用了分層壓密注漿技術，通過準確的配合比設計，搭配混凝土材料，同時對建筑結構施加一定的壓力，從而保證了鋼結構與混凝土的緊密結合。

4.2.1定位

定位是施工的首要環節，其準確性直接影響著后期的施工質量。應該做好施工現場的水土勘察工作，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，前者是利用專業鉆孔設備，結合干鉆法進行施工，后者則是對存在缺陷的孔位進行修補，以保證成孔質量。

4.2.3注漿

鉆孔完成后，需要進行清孔，確保孔內清潔無雜物，然后依照設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養護

在注漿完成后，必須做好相應的養護工作，以保證混凝土結構的質量。通常情況下，養護的周期在30d左右。在養護過程中，如果發現質量缺陷，應該及時進行修補，將結構的性能維持在一個正常的水平。

4.3塔吊及吊裝施工

在塔吊設施設備的配備上，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，確保塔吊設備能夠在起重重量及伸縮幅度上滿足土木工程鋼結構吊裝的技術要求。一般而言，在土木工程鋼結構塔吊機械的選擇上，相比于以往選用的附著式塔吊，采用更加安全實用的內爬式塔吊，可以有效地節省鋼結構施工成本，增強土木工程鋼結構施工的安全性。附著式塔吊在裝設高度上一般不小于土木建筑樓層高度，而采用內爬式塔吊設施，則能夠將塔吊的裝設高度縮短近50%，從而極大提升了土木建筑鋼結構施工的經濟性。在土木工程吊裝施工環節，應對吊裝施工的具體區域及吊裝施工平面圖加以確定，確定的依據要參照土木工程建筑的內外部構造及鋼結構規格。

4.4鋼結構焊接施工

在焊接前，應該做好相應的試驗，對焊接位置、焊縫外形、坡口形式等參數進行確定，并且明確結構的受力情況。采用的焊接材料以及焊接設備技術條件必須能夠滿足國家相關標準，確保焊接質量。應該確保焊絲包裝完好，質量達標，對于出現污染、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，對結構的各項參數進行檢測。

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%，當瓶內氣壓低于1MPa時，必須停止使用。焊接施工前，應該在高溫箱內對焊條進行烘干處理，同時保證烘干的次數在兩次以下，以免焊條出現性質的變化。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，同時對坡口及兩側約100mm的母材進行預熱，確保其溫度能夠滿足相關要求。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，要提高鋼結構的抗蝕性，應做好鋼結構的油漆涂刷施工。相關要點如下：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鋼結構后期檢修

土木工程鋼結構在吊裝施工、焊接施工及防銹處理施工完成后，要及時跟進鋼結構的后期檢修工作，在鋼結構后期檢修中，應參考《鋼結構工程質量檢驗評定標準》及《鋼結構工程施工及驗收規范》等標準。首先，要對鋼結構的焊縫質量進行等級評定，可采用超聲波檢測手段，對焊縫及鋼結構內部缺陷進行檢測及探傷，然后針對性地采用后續修補手段予以改善。然后，要對土木工程鋼結構的屋面進行定期的保養及清潔，在對鋼結構進行保養時，要避免出現刮劃，不能使用腐蝕性強的物質。最后，如鋼結構出現金屬面板的損壞，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.結語

鋼結構技術能夠顯著提高土木工程的整體質量，其符合土木工程行業的技術發展方向。在土木工程鋼結構施工中，要全面的掌握鋼結構施工技術的要點，才能推動土木工程建設的健康發展。