淺談土木工程施工中鋼結構技術的應用

梁嚴

【摘 要】面對快速發展的社會，經濟水平帶動人們生活品質，人們對于各種建筑物的要求越來越高。在進行土木工程施工工作過程中，鋼結構的作用不可替代，因此一定要對鋼結構的技術要點進行準確地掌握，充分確保鋼結構施工工作的順利完成，保證土木工程施工工作正常進行。

【關鍵詞】土木工程;鋼結構施工;技術措施

中圖分類號：TU758 文獻標識碼：A

引言

鋼結構技術是一種新型土木工程施工技術，目前被廣泛應于大型廠房、場館、超高層等土木工程建設領域，其代表性作品有廣州塔、鳥巢、水立方、杭州灣跨海大橋等。在施工時，技術人員將型鋼及鋼板制成的構件（比如說鋼柱、鋼梁、鋼桁架等）用焊接及螺栓連接的方式連接在一起，就形成了鋼結構，再利用塔吊進行吊裝，可以快速實現工程的構建，簡便高效。

1土木工程施工中應用鋼結構技術的優勢分析

1.1應用鋼結構技術可以改善土木工程的抗壓性

對于鋼結構來講，主要是在土木工程施工過程中應用鋼筋，將各種型號的鋼筋進行有機的組合，借助鋼結構的有點將土木工程的性能提高。鋼結構具備很好地韌性，因此通過在土木工程中應用鋼結構能夠有效改善土木工程的抗壓性，將土木工程的整體性能顯著增強。當前自然災害頻發，應用鋼結構技術到土木工程中去可以有效的減少災害發生時的人員傷亡和財產損失。

1.2應用鋼結構技術可以增強土木工程的安全性

對于土木工程項目來講，施工過程中最重要的問題就是安全問題，在進行土木工程施工的工作過程中一定要將安全問題放在首位。傳統的土木工程施工過程中會應用到混凝土這種材料，由于混凝土材料的生成方式為多種原材料，在進行混凝土材料的組合時消耗了比較長的時間和精力，對于最終的使用效果也無法有效的保證，會引發一系列的安全問題。比較常見的問題有沉降問題、墻面破裂問題，對土木工程的質量產生非常不好的影響。因此應用鋼結構技術是有效改善土木工程安全、質量的重要舉措，鋼結構技術的安全性強、高密度能夠充分保證土木工程的安全性，因此值得推廣和使用。

1.3應用鋼結構技術可以提高土木工程建筑的經濟性

鋼結構技術的使用成本與傳統的土木建筑工程相比較，能夠減少很大一部分資金，鋼結構技術的優點在于后期的工程維護費用相對較低，后期的投入占比非常的少，能夠有效的提高土木工程建筑的經濟性。更重要的是，鋼結構技術應用到土木工程項目上去能夠保證工程整體結構更加的安全和穩定，這對于建筑行業整體經濟效益的提升是非常明顯的。

2鋼結構技術在土木工程施工中的應用要點

2.1吊裝準備

核查施工過程中全部的安裝設備的運行工況、性能指標作為前期的準備工作，主要包含塔式起重機臂桿長的伸出起重能力、周轉覆蓋面積、速度、以及起吊極限高度等。對于實際施工中通常應用到綜合吊裝工法，所以合理規劃吊裝次序，保證吊裝平面內起始點位于中間，先吊裝柱，再吊裝梁，進一步在四周對稱開展鋪架，穩定結構后，保證正確的安裝順序，保證最小誤差，削減變形累積。

2.2吊裝與校正

吊裝準備好就可以開展結構件吊裝。鋼結構吊裝步驟主要包括：鋼柱吊裝和鋼梁吊裝。鑒于高層鋼結構施工的鋼柱節數多、層數多，考慮到吊裝安全快捷，常用的方法是焊接。同時加裝地腳螺栓相關部位保護裝置。鋼柱吊裝前，確保爬梯、全部的掛籃等牢固綁在柱子上。設計并合理安裝吊點，參照鋼結構的鋼柱自重及起重設備重量，同時確保較大的合理的安全系數。吊裝鋼構件的運轉過程，必須避免鋼柱與地面有一定的距離，結合鋼構件的結構和外形合理布置吊裝底部木柱防磕碰。如果是多機吊裝情況，依據調運的遞送次序，起吊保證鋼柱脫離地面后，不存在晃動、擺動，保證空中直立狀態。鋼柱相關構建吊裝完成后，檢查驗收環節依據規范流程校核鋼柱軸線并測量垂直度相關的指標，各方面檢測合理后再卸除吊索以及加緊螺栓提升穩定性能。

鋼梁吊裝施工前，提前測量柱子牛腿間距、轉動空間以及標高等參數。主梁吊裝施工前，為保證人員安全提前安裝好扶手繩和欄桿。為保障施工人員安全，待主梁吊裝結束后應系牢鋼柱和扶手繩。以經驗總結，鋼梁的吊點通常安裝在翼緣開孔位置，通過分析鋼梁的跨度確定點點位置和數量。為確保快捷吊裝，保障吊裝綜合效率，常規做法是在地面將鋼梁組裝完畢并采用整體吊裝方式。嚴格執行實時檢測檢查、及時修正誤差，確保每一個鋼框架吊裝結束后，各個吊裝梁、柱尺寸在誤差范圍內。嚴格把控柱網的基準線，一般使用激光儀觀測，條件不具備的采用吊墜等其他方式確保基準線，校正方式與單層廠房鋼梁、柱是一樣的。

2.3鋼結構桁架結構在建筑中的應用

（1）合理選擇吊裝機械設備。結合西看臺結構與構件的形式、作業半徑以及重量等多種因素，對吊裝機械設備進行選擇。其中，可以在場內選擇使用型號為7150的150t履帶吊，主要的功能就是主拱分段的吊裝。而在場外要選擇型號為LR1200的200t履帶吊，主要的功能就是吊裝外主拱分段以及徑向桁架。

（2）對吊裝單元的有效驗算。綜合考慮結構的構成特征與吊裝環節構件的受力特征，在吊裝過程中，應選擇使用具有代表性的吊裝單元完成驗算。其中，對于內拱的首段吊裝單元，其節點的最大位移是1.3mm，最大的應力是每平方毫米為15N。由此可以得出結論，此構件處于穩定狀態。在內拱的第六段吊裝單元中，其節點的最大位移是0.82mm，最大的應力是每平方毫米為15N。由此可以得出結論，構件具有較強的穩定性。

（3）安裝主桁架。在所有吊裝單元完成拼裝以后，即可開展吊裝作業。在實踐過程中，應借助捆綁式的吊裝模式，盡可能保證吊鉤的位置和每榀吊裝單元的重心相互重合。

（4）拼裝的方法。①根據桁架圖紙要求完成定位放線;②按照定位線對胎架進行擺放;③正確擺放桁架上弦桿與下弦桿，并完成徑向桁架腹桿的組裝，使用均點焊的方式加以固定;④完成桁架間環向桁架的組裝，同樣使用點焊進行固定;⑤桁架間單向斜撐的組裝，借助電焊的方式予以固定;⑥復測整體桁架，確保尺寸與設計要求相適應;⑦根據具體順序開展焊接施工作業;⑧焊縫探傷工作的開展;⑨及時填補油漆，為吊裝做準備。

2.4鋼結構焊接施工

在焊接前，施工人員需要明確焊接的位置、外形和坡口的參數，從參數中了解鋼結構的受力狀況。為了保證鋼結構的焊接質量和效率，鋼結構的材料需要符合國家的標準，在采購鋼材料時，需要注重鋼結構的質量，尤其是焊絲的完整無缺，一旦出現彎折和污染的焊絲，就不能應用于焊接施工中;在焊接時，需要采用符合國家標準的焊絲，在焊接后，還要對焊絲進行檢測和超聲波檢查，從而可以保證焊接的質量。

2.5串合連接

鋼柱和鋼梁腹板處的串合連接，通常使用高強螺栓固定。鋼柱和鋼梁上下翼緣處采用開坡口焊接方式。焊接順序為：先焊頂鋼柱與鋼梁頂端節點，后焊鋼柱與鋼梁底端節點，再焊鋼柱與鋼梁中間節點。這個次序可以參考鋼柱和鋼梁的串合加固安裝方式，大體上就是為腹板處使用高強螺栓緊固連接，相連鋼結構部件上下翼緣處開坡口焊接。

結束語

綜上所述，在進行土木工程施工時，鋼結構技術的應用是現代建筑中最常用的材料。在進行鋼結構工程施工過程中，需落實對施工前期的各項準備工作，為鋼結構工程施工的順利開展奠定良好的基礎。保證鋼結構施工的整體質量，以進一步促進鋼結構工程的發展。

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