土木工程施工中鋼結構技術的應用

王 濤 李生根

（江西省交通工程建設有限公司，江西 南昌 330044）

隨著科學技術進步與工業水平提升，鋼結構技術在工程施工中得到廣泛使用。鋼結構施工時會用到大量鋼材，需要施工人員依據施工方案選擇合適施工方法，保證鋼結構安裝質量。本文就此展開論述。

1 鋼結構施工優點分析

1.1 結構跨度大

鋼結構本身的跨度性較大，可以用于各種建筑規模的生產中。通過相關研究表明，在建筑結構設計中，采用鋼結構進行設計最大可以實現48 米的跨度，這種設計模式在很大程度上相對于傳統的混凝土結構，鋼結構形成的空間要更大，同時在布局上也更加靈活。這種性能可以使鋼結構在一定的溫度區間內，滿足建筑建設需要達到的不易變形的有關規定。

1.2 材料自重小

在建筑結構設計中，采用鋼結構建筑相對于混凝土結構，在質量上更輕，因此整個設計結構可以緩解地基所承載的壓力。另外，采用鋼結構很大程度上可以解決混凝土結構抗震性能弱、穩定性較差的缺點。在一定程度上由于鋼結構的化學性質相對穩定，因此具備較高的抗腐蝕性能，對于延長輕鋼結構的使用壽命，進一步提升鋼結構設計的使用壽命具有重要意義。

1.3 施工效率高

在進行鋼結構建筑施工時，建筑的設計生產方可以在設計過程中通過及時于制造廠商進行聯系，從而更好地保證金屬構件的精準程度和質量。為生產出來的鋼結構部件可以及時從生產基地運輸到施工現場，在整個施工過程中，通過焊接和螺絲固定的方式即可完成搭建工作。因此在建筑的結構設計中，采用鋼結構設計可以在很大程度上降低施工的周期，對于提升施工效率，降低施工周期具有非常重要的意義。

2 土木工程施工中鋼結構技術分析

2.1 工程概況

一土木建筑建設時，綜合考慮選擇輕型門式鋼架結構體系，總跨度長為21.34m、建筑長度達到63.24m，柱距5.8m，屋面與墻面根據需求選擇鍍鋅鋼板材料。設計方案中建筑壽命60年，抗震要求6 度、丙類，要求二級結構安全。整個建筑設計方案中對空間利用率較高，要求提高建筑結構。這也是設計人員常用的設計手法，提高結構的安全性能，通過優化、類比等方式選出最合適的建筑結構設計方案。

根據鋼結構土木建筑方案，可以確定此工程為單層建筑結構，其框架結構由衡量、柱子等構成，通過各類縱向結構將框架聯系起來，如屋面、屋蓋等。通過詳細計算空間降低施工成本，因此鋼結構建筑設計時選擇這種方法。設計輕鋼結構荷載時，要先考慮橫向結構承受的荷載，并對荷載詳細分析，明確哪些荷載是永久的、哪些是可變的，只有這樣才能全面了解框架結構的內力，優化框架結構設計方案。如果建筑平面屋架剛度與穩定性不足，意味著水平荷載存在問題。可以在屋架之前設置支撐系統，提高建筑水平荷載能力。

2.2 框架結構

2.2.1 合理布置結構。輕鋼結構建筑上部荷載主要通過板、梁及鋼柱結構承受，所以布置平面結構時，要提前確定柱網。等其確定后要根據設計明確承重柱的各個位置，如屋架、屋面板、基礎梁等。確定好設計方案后對柱網合理規劃。柱網布置是否合理直接影響到建筑結構的質量，也會對后期設備使用產生影響。要全面考慮建筑用途及各類設備型號、尺寸等內容，確保結構方案的與建筑平面的合理性。此外，還要滿足行業規范要求，避免出現違規情況。

2.2.2 建筑受力分離。計算輕鋼結構建筑受力情況，進而合理配置構造筋的數量，要考慮以下幾方面內容：（1）確保縱向鋼筋配筋率不超高50%。柱縱筋保持獨立，避免與拉筋、箍筋或預埋件等焊接一體。縱向鋼筋之間的距離≤35 cm，彼此凈距離超過5 cm。鋼柱附近箍筋選擇封閉式，且箍筋φ＞0.6 cm。設計這些框架結構的時候，要確保結構的抗震性能與安全性能，避免存在安全隱患，影響到土木建筑的安全使用。

2.2.3 設計方案優化。完成鋼結構主體組裝后，要做好相關檢查工作，保證建筑整體的質量與美觀性。檢查不同鋼結構相鄰平面上螺栓的連接狀況，存在問題及時采取措施，接著利用精密測量儀器完成檢測。根據檢查流程對整個環節質量進行檢查，確保各個工序的施工質量。除此之外，要嚴格處理粘結層的混凝土，做好后期養護處理工作，避免出現質量問題。鋼結構施工時各部分承辦單位商議組建管理結構，同時，現場進度管理人員要及時調查，當出現延期情況時，及時和施工單位溝通，了解出現延期的情況，及時采取調整措施，保證整個工程可以在規定期限內完成。此外，鋼結構施工現場時要全面落實崗位責任制度，保證各個人員履行自身的職責，如果需要臨時外出情況，向管理人員協商后才能離崗，并在規定時間內歸崗。

2.3 做好螺栓連接工作

建筑鋼材安裝時要將插接母線存放在干燥的環境中，如果存在較多母線，需要檢查每條絕緣性能，不存在問題后集中存放。母線正式安裝時要監督管理前期土建工程，保證信道進行濕作業，避免損害的成品。當完成施工后，連接開關與設備，保證不同部位之間具有良好的密封性。

安裝鋼結構時，最主要、最關鍵的環節就是裝配，螺栓與螺母作為裝配的基本內容，連接時保證力度適當，預留一定緩沖余地。這是考慮到后期處于長期運行狀態，螺栓會產生金屬疲勞情況，使得原先接觸緊密的部件之間出現縫隙，逐漸開始松動變形，情況嚴重時直接出現安全事故。如果連接緊度不夠，容易造成結合部位出現斷裂情況。建筑鋼結構安裝時，部分螺栓與螺母之間存在導電情況，受到電熱效應的影響，如果連接不緊密直接造成發熱。

2.4 控制焊縫與防腐處理

鋼結構安裝時焊接作為主要環節之一，需要嚴格把控焊接的規范性，通過有效焊接處理保證操作的規范性，保證焊接區域的牢固性，避免焊接凸起或裂縫問題的出現。鋼結構焊接時要求較高，因此需要選擇具有上崗資格的人員完成焊接，強化對這類施工人員的資格審查，保證專業素養與技能素質過關，熟悉設備操作與焊接規范，并能在具體施工時嚴格遵守相關流程。

完成鋼結構焊接后，同樣需要做好焊接部位的防腐處理工作，通過對焊縫防腐處理保證鋼結構的耐久性，這樣可以應對后期投入使用后可能出現的威脅因素。鋼結構焊接過程中要制定合適的方案，控制好施工環境，整個過程嚴格落實作業指導書。提升鋼結構捆扎時要做好處理，避免將劃傷鋼結構表面，可以選擇金屬墊片之類的進行隔離，避免鋼絲繩損傷鋼結構。此外，防腐處理時可以選擇防腐漆，直接涂抹在焊接部位即可。

3 結語

總之，鋼結構施工時要選擇合適的設計方案，并對施工過程中可能出現的各類情況進行控制，大幅度提升鋼結構施工質量。需要施工單位依據實際情況，制定切實可行的質量控制方案。