關(guān)于土木工程施工中的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

代彬彬

摘要：我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，為我國建筑業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展帶來機(jī)遇，和西方發(fā)達(dá)國家相比，我國在土木工程施工在技術(shù)應(yīng)用方面還處于發(fā)展階段，隨著高層以及超高層建筑的普及，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求，土木工程施工中的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用為高層及超高層建筑的建設(shè)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)技術(shù);土木工程施工;應(yīng)用要點(diǎn)

中圖分類號：TU391;文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型土木工程施工技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)于大型廠房、場館、超高層等土木工程建設(shè)領(lǐng)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(shù)人員將型鋼及鋼板制成的構(gòu)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(jié)構(gòu)，再利用塔吊進(jìn)行吊裝，可以快速實(shí)現(xiàn)工程的構(gòu)建，簡便高效。

1土木工程施工中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)勢分析

1.1應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)可以改善土木工程的抗壓性

對于鋼結(jié)構(gòu)來講，主要是在土木工程施工過程中應(yīng)用鋼筋，將各種型號的鋼筋進(jìn)行有機(jī)的組合，借助鋼結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)將土木工程的性能提高。鋼結(jié)構(gòu)具備很好地韌性，因此通過在土木工程中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)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(qiáng)。當(dāng)前自然災(zāi)害頻發(fā)，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)到土木工程中去可以有效的減少災(zāi)害發(fā)生時的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

1.2應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)可以增強(qiáng)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(jìn)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(tǒng)的土木工程施工過程中會應(yīng)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(jìn)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(fā)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(zhì)量產(chǎn)生非常不好的影響。因此應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)是有效改善土木工程安全、質(zhì)量的重要舉措，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的安全性強(qiáng)、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(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)可以提高土木工程建筑的經(jīng)濟(jì)性

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用成本與傳統(tǒng)的土木建筑工程相比較，能夠減少很大一部分資金，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于后期的工程維護(hù)費(fèi)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(jīng)濟(jì)性。更重要的是，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用到土木工程項目上去能夠保證工程整體結(jié)構(gòu)更加的安全和穩(wěn)定，這對于建筑行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益的提升是非常明顯的。

2鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1吊裝準(zhǔn)備

核查施工過程中全部的安裝設(shè)備的運(yùn)行工況、性能指標(biāo)作為前期的準(zhǔn)備工作，主要包含塔式起重機(jī)臂桿長的伸出起重能力、周轉(zhuǎn)覆蓋面積、速度、以及起吊極限高度等。對于實(shí)際施工中通常應(yīng)用到綜合吊裝工法，所以合理規(guī)劃吊裝次序，保證吊裝平面內(nèi)起始點(diǎn)位于中間，先吊裝柱，再吊裝梁，進(jìn)一步在四周對稱開展鋪架，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)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(zhǔn)備好就可以開展結(jié)構(gòu)件吊裝。鋼結(jié)構(gòu)吊裝步驟主要包括：鋼柱吊裝和鋼梁吊裝。鑒于高層鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱節(jié)數(shù)多、層數(shù)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(guān)部位保護(hù)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(shè)計并合理安裝吊點(diǎn)，參照鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱自重及起重設(shè)備重量，同時確保較大的合理的安全系數(shù)。吊裝鋼構(gòu)件的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，必須避免鋼柱與地面有一定的距離，結(jié)合鋼構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和外形合理布置吊裝底部木柱防磕碰。如果是多機(jī)吊裝情況，依據(jù)調(diào)運(yùn)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(tài)。鋼柱相關(guān)構(gòu)建吊裝完成后，檢查驗(yàn)收環(huán)節(jié)依據(jù)規(guī)范流程校核鋼柱軸線并測量垂直度相關(guān)的指標(biāo)，各方面檢測合理后再卸除吊索以及加緊螺栓提升穩(wěn)定性能。

鋼梁吊裝施工前，提前測量柱子牛腿間距、轉(zhuǎn)動空間以及標(biāo)高等參數(shù)。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(jié)束后應(yīng)系牢鋼柱和扶手繩。以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，鋼梁的吊點(diǎn)通常安裝在翼緣開孔位置，通過分析鋼梁的跨度確定點(diǎn)點(diǎn)位置和數(shù)量。為確保快捷吊裝，保障吊裝綜合效率，常規(guī)做法是在地面將鋼梁組裝完畢并采用整體吊裝方式。嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)時檢測檢查、及時修正誤差，確保每一個鋼框架吊裝結(jié)束后，各個吊裝梁、柱尺寸在誤差范圍內(nèi)。嚴(yán)格把控柱網(wǎng)的基準(zhǔn)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(zhǔn)線，校正方式與單層廠房鋼梁、柱是一樣的。

2.3鋼結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用

（1）合理選擇吊裝機(jī)械設(shè)備。結(jié)合西看臺結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的形式、作業(yè)半徑以及重量等多種因素，對吊裝機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇。其中，可以在場內(nèi)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(yàn)算。綜合考慮結(jié)構(gòu)的構(gòu)成特征與吊裝環(huán)節(jié)構(gòu)件的受力特征，在吊裝過程中，應(yīng)選擇使用具有代表性的吊裝單元完成驗(yàn)算。其中，對于內(nèi)拱的首段吊裝單元，其節(jié)點(diǎn)的最大位移是1.3mm，最大的應(yīng)力是每平方毫米為15N。由此可以得出結(jié)論，此構(gòu)件處于穩(wěn)定狀態(tài)。在內(nèi)拱的第六段吊裝單元中，其節(jié)點(diǎn)的最大位移是0.82mm，最大的應(yīng)力是每平方毫米為15N。由此可以得出結(jié)論，構(gòu)件具有較強(qiáng)的穩(wěn)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(yè)。在實(shí)踐過程中，應(yīng)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(jù)桁架圖紙要求完成定位放線;②按照定位線對胎架進(jìn)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(diǎn)焊的方式加以固定;④完成桁架間環(huán)向桁架的組裝，同樣使用點(diǎn)焊進(jìn)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(fù)測整體桁架，確保尺寸與設(shè)計要求相適應(yīng);⑦根據(jù)具體順序開展焊接施工作業(yè);⑧焊縫探傷工作的開展;⑨及時填補(bǔ)油漆，為吊裝做準(zhǔn)備。

2.4鋼結(jié)構(gòu)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(shù)，從參數(shù)中了解鋼結(jié)構(gòu)的受力狀況。為了保證鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量和效率，鋼結(jié)構(gòu)的材料需要符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，在采購鋼材料時，需要注重鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，尤其是焊絲的完整無缺，一旦出現(xiàn)彎折和污染的焊絲，就不能應(yīng)用于焊接施工中;在焊接時，需要采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的焊絲，在焊接后，還要對焊絲進(jìn)行檢測和超聲波檢查，從而可以保證焊接的質(zhì)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(qiáng)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?yàn)椋合群疙斾撝c鋼梁頂端節(jié)點(diǎn)，后焊鋼柱與鋼梁底端節(jié)點(diǎn)，再焊鋼柱與鋼梁中間節(jié)點(diǎn)。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(qiáng)螺栓緊固連接，相連鋼結(jié)構(gòu)部件上下翼緣處開坡口焊接。

結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行土木工程施工時，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代建筑中最常用的材料。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，需落實(shí)對施工前期的各項準(zhǔn)備工作，為鋼結(jié)構(gòu)工程施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。保證鋼結(jié)構(gòu)施工的整體質(zhì)量，以進(jìn)一步促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展。

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（作者身份證號碼：13043119870727071X）