土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及其應(yīng)用策略

任 麗

山東協(xié)和學(xué)院（250109）

1 土木工程鋼結(jié)構(gòu)常見質(zhì)量問題

1.1 設(shè)計(jì)不夠完善

設(shè)計(jì)人員不能合理的計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的承重能力和穩(wěn)定性，導(dǎo)致工程質(zhì)量不佳。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)脆性斷裂

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體積非常龐大，容易出現(xiàn)斷裂問題。鋼板厚度和應(yīng)力的設(shè)計(jì)不合理，應(yīng)力過于集中，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)變形

如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中沒有充分考慮穩(wěn)定性因素，會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在使用中出現(xiàn)變形問題，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)土木工程失去平衡。 如果鋼結(jié)構(gòu)的承載力不足，在實(shí)際的應(yīng)用中就會(huì)導(dǎo)致變形，對(duì)土木工程的安全性產(chǎn)生很大的影響。

2 土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

由于施工作業(yè)面積大，屋面鋼結(jié)構(gòu)施工遵循分區(qū)域原則。 根據(jù)屋面形狀和本工程特點(diǎn)，將屋面分為3 個(gè)分區(qū)。施工順序?yàn)橄劝惭b1 區(qū)，后安裝2 區(qū)，最后安裝3 區(qū)。 截面1、截面2 和截面3 的面積分別為9 100 m2、3 780 m2和9 100 m2，截面1 和截面3 為對(duì)稱區(qū)域。 各區(qū)域屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝采用分階段施工的方法：首先安裝鋼柱間縱向主桁架。 其次，在鋼柱之間安裝橫向主桁架。然后在主桁架之間安裝次桁架，安裝次桁架后，再安裝天窗等屋面構(gòu)件。同時(shí)，通過設(shè)置臨時(shí)支撐，在懸臂區(qū)域安裝桁架。

鋼屋蓋縱向跨度108 m，橫向跨度216 m，方鋼管混凝土柱雙向間距36 m。 為便于運(yùn)輸和安裝，桁架在工廠內(nèi)分為小段，每段18 m。 為了便于施工組織，開發(fā)了統(tǒng)一的桁架編號(hào)。 有3 個(gè)水平主桁架和6 個(gè)縱向主桁架。 主水平桁架的名稱分別為HT-1、HT-2 和HT-3。 縱向桁架分別為LT-4、LT-5 和LT-6， 對(duì)稱位置另一側(cè)的編號(hào)相同。 縱向主桁架LT-4、LT-5 和LT-6 的下弦桿直徑大于橫向主桁架HT-1、HT-2 和HT-3 的下弦桿直徑。 此外，縱向主桁架LT-4、LT-5 和LT-6 的上弦桿直徑小于橫向主桁架HT-1、HT-2 和HT-3 的上弦桿直徑。因此，縱向主桁架（LT-4、LT-5 和LT-6）為貫通桁架，縱向主桁架中的節(jié)段點(diǎn)穿過方鋼管混凝土柱支架。

在深化設(shè)計(jì)階段，每段設(shè)計(jì)一個(gè)臨時(shí)連接板，方便現(xiàn)場吊裝、定位和組裝。 臨時(shí)連接板應(yīng)具有足夠的安全系數(shù)，以確保臨時(shí)連接板的強(qiáng)度與桁架本身的強(qiáng)度相同。 分段桁架之間的連接可通過臨時(shí)耳板直接固定，可縮短吊裝時(shí)間，提高安裝效率。

桁架呈深懸伸，長度大于40 m，懸伸面積占整個(gè)屋蓋面積的40%。 懸挑桁架無支撐，懸挑桁架整體組裝。 因此，懸挑構(gòu)件的安裝是一個(gè)困難的施工工序。 為了解決懸挑區(qū)桁架的安裝問題，在懸挑桁架的遠(yuǎn)端設(shè)置臨時(shí)格構(gòu)柱支撐。 該臨時(shí)格構(gòu)柱用作支撐，懸臂桁架的遠(yuǎn)端位于該臨時(shí)格構(gòu)柱上。 根據(jù)懸挑面積分布情況，共設(shè)置48 根臨時(shí)格構(gòu)柱。 臨時(shí)格構(gòu)柱在東西兩側(cè)對(duì)稱布置，每個(gè)區(qū)域有7 個(gè)臨時(shí)格構(gòu)柱。 北部地區(qū)有15 個(gè)臨時(shí)格構(gòu)柱，南部地區(qū)有19 個(gè)臨時(shí)格構(gòu)柱。

3 土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工策略

3.1 合理選擇原材料

土木工程鋼結(jié)構(gòu)中一般采用低合金鋼。 近年來，碳素鋼在土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工中得到廣泛應(yīng)用，其剛度和強(qiáng)度都非常高，低碳鋼的可塑性較差，因此在鋼材料選擇中，應(yīng)有效地解決鋼材料可塑性問題。

3.2 預(yù)防鋼材料腐蝕

鋼結(jié)構(gòu)焊接完成后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行抗腐蝕處理，以提升鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力。 首先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的表層進(jìn)行處理，確保鋼結(jié)構(gòu)表面足夠平整、無異物；然后在鋼材料表面涂抹抗腐蝕材料，應(yīng)該確保涂抹的完整性和均勻性。

3.3 科學(xué)管理

鋼結(jié)構(gòu)施工管理應(yīng)該秉承科學(xué)性、 合理性原則。 當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中出現(xiàn)變形后，應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正。 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用起重機(jī)完成裝配施工，在這個(gè)環(huán)節(jié)中要確保施工的安全性。

4 結(jié)語

在鋼結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)該通過科學(xué)管理提升鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而確保土木工程的質(zhì)量。