輕鋼結(jié)構(gòu)體系在煤礦地面建筑中的應用

李華文

（山西煤炭進出口集團左云長春興煤業(yè)有限公司，山西 大同 037100）

隨著建筑技術(shù)日益成熟，現(xiàn)代煤礦地面各類廠房、車間一般均采用鋼結(jié)構(gòu)型式，主要是因為鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量相比于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有施工工期短，便于安裝等優(yōu)點。為了更好地利用鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)里的眾多優(yōu)勢，本文將對鋼結(jié)構(gòu)建筑進行深入研究。

1 輕鋼結(jié)構(gòu)在煤礦地面建筑中的優(yōu)勢

在煤礦建設的過程中，確保采煤工作面周圍地面建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用，使得煤礦地表建筑施工中出現(xiàn)的問題得到了及時的解決。具體來說，輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中主要有以下幾個優(yōu)勢：

1.1 施工成本低、質(zhì)量較輕

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前建筑行業(yè)當中主要用到的建筑結(jié)構(gòu)型式，但對于一些對煤礦廠房、車間的需求來說，該類建筑結(jié)構(gòu)重量較大，不適宜作為首選目標。輕鋼結(jié)構(gòu)本身具有質(zhì)量輕，安裝方便，且購置成本低，能夠極大的降低施工成本等特點。對于煤礦地面這種廠房和車間地來說，質(zhì)量較輕且成本低的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑成為首選。

1.2 抗震性能好，不易變形

在煤礦地面工程施工過程中，設計單位需要對建筑的抗震性、穩(wěn)定性進行充分設計，并根據(jù)礦方的實際需求來對建筑的整體性能進行充分優(yōu)化。通過對各類建材的研究分析可知鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性較好，抗壓性和抗拉伸性較強。煤礦所處位置一般為山區(qū)，需要建筑擁有極高的抗風能力和抗震能力，而輕鋼建筑結(jié)構(gòu)能夠基本滿足煤礦對于地面建筑的各方面要求。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)施工效率高，且環(huán)保耐用

鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工過程中，一般采用吊裝搭建的形式，相比于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程，輕鋼結(jié)構(gòu)施工過程免去了不必要的等待時間，整個施工過程流暢，施工效率得到了有效提升，相應的，施工周期得到縮減；另外，在施工過程中，由于輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中不涉及到混凝土結(jié)構(gòu)，所以施工過程不會產(chǎn)生沙塵，避免對周圍環(huán)境造成污染，施工過后剩余的鋼材還可以進行循環(huán)使用，不但避免了建材的浪費，而且為企業(yè)節(jié)省了一部分建材購置的成本。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設計要素分析

在煤礦地面建筑施工過程中，選擇輕鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)主體，需要在施工過程中注意以下幾個施工要素。

2.1 鋼結(jié)構(gòu)水平力

輕鋼結(jié)構(gòu)施工當中，為了使施工工作能夠順利進行，同時能夠保障施工質(zhì)量符合相應的要求與標準。在施工過程中應當把鋼材水平受力情況作為主要考慮因素之一。施工單位在施工時，一般會將輕鋼結(jié)構(gòu)豎向受力情況作為主要考慮方面，而忽略了輕鋼結(jié)構(gòu)橫向受力情況。在施工前，要對鋼材的性能進行多次試驗，通過進行實驗結(jié)果對比來選擇水平載荷能力較強的鋼材。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)設計控制標準

在煤礦地面建筑施工當中，需要有專業(yè)人員在場進行施工指導，同時還需要對現(xiàn)場施工狀況進行嚴格的管控。輕鋼結(jié)構(gòu)的設計過程可能存在對現(xiàn)場施工情況考慮不周、對周圍環(huán)境勘察不夠全面等因素，在施工時，應當重視各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)控制。如果受到地形結(jié)構(gòu)的影響，輕鋼的豎向受力就會不均勻，使得豎向偏心加劇，最終導致結(jié)構(gòu)坍塌的情況發(fā)生。因而要在設計過程中充分考慮施工過程中可能出現(xiàn)的情況，同時要合理設計輕鋼結(jié)構(gòu)服務年限，從而保證工程使用過程的穩(wěn)定性。

3 煤礦地面建筑鋼結(jié)構(gòu)應用途徑分析

在煤礦地面輕鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，針對輕鋼結(jié)構(gòu)的應用，需要用到以下幾種技術(shù)來確保輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程質(zhì)量。

3.1 地腳螺栓預埋技術(shù)

地腳螺栓預埋技術(shù)是輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程施工過程中常見的技術(shù)之一。在具體應用時，要嚴格控制螺栓的位置。施工人員應當根據(jù)現(xiàn)場施工要求來標注螺栓預埋位置，保證水平高度與處置高度的合理性，嚴格檢測誤差，控制誤差范圍。

3.2 吊裝施工

吊裝技術(shù)主要用于對鋼結(jié)構(gòu)梁與鋼柱的吊裝。鋼柱的實際尺寸是與設計尺寸存在一定偏差的，這主要是因為在鋼柱澆筑、運輸過程中產(chǎn)生的變形所導致的。因此，在吊裝過程中要充分考慮到鋼柱的尺寸偏差問題，吊裝過程要尤為注意；鋼梁安裝時要做好充分的安全措施，對鋼結(jié)構(gòu)梁整體進行加強固定。

3.3 螺栓連接與焊接施工

螺栓連接時，要求施工人員具有較高的技術(shù)水平，能夠熟練掌握螺栓安裝與緊固技術(shù)，能夠正確進行螺栓連接，同時，還能夠?qū)栴}連接進行矯正；焊接時，要確定合理的焊接參數(shù)，同時要提前確定焊點。施工過程要嚴格按照標準進行，在焊接結(jié)束后要及時查看焊接的質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過對輕鋼結(jié)構(gòu)在煤礦地面結(jié)構(gòu)中的具體應用進行分析，可以得知：輕鋼結(jié)構(gòu)的應用對于煤礦地面建筑施工來說是一項重要的創(chuàng)新舉措，對于促進傳統(tǒng)施工方式的改革起到的重要作用。鋼結(jié)構(gòu)的應用不但能夠減輕建筑的質(zhì)量，同時還能夠提高建筑的整體穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)建筑施工便捷，工期較短，且節(jié)約原材料，是現(xiàn)代建筑施工發(fā)展的一大趨勢。在未來，通過對鋼結(jié)構(gòu)建筑進行技術(shù)、材料上的完善，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應用領(lǐng)域會更加廣泛。