鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程中的應用策略

劉杰

摘要：土木建筑工程是現(xiàn)代工程施工中非常重要的模塊，對于城市發(fā)展和建設具有非常積極的作用，而在實際土木施工過程中，傳統(tǒng)的混凝土建筑模塊已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代土木建筑工程的需求，相關(guān)專家提出應用鋼結(jié)構(gòu)對建筑工程進行施工，也能夠提升房屋建筑工程的整體穩(wěn)定性和抗震能力，也是目前土木建筑工程發(fā)展的新方向。

關(guān)鍵詞：土木工程;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

1土木建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的特點

（1）材質(zhì)較輕、強度較高的特點：鋼結(jié)構(gòu)是一種金屬結(jié)構(gòu)，其表面硬度比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)要高，所以其自身強度也相對比較高。另外，純鋼結(jié)構(gòu)施工中，可以提前預制鋼材，并且運輸方便。（2）建筑鋼結(jié)構(gòu)的載荷能力相對比較高：在建筑工程施工中，建筑物的載荷能力非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到建筑的整體穩(wěn)定性。而與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，建筑鋼結(jié)構(gòu)自身的密度更高、所以韌性更好，可以有效地提高建筑結(jié)構(gòu)整體的荷載能力和抗震能力。（3）建筑鋼結(jié)構(gòu)的制造更加簡便，并且精度更高：鋼結(jié)構(gòu)在施工制造中，可以使用現(xiàn)代機械化設備進行精密制造，從而保證建筑鋼結(jié)構(gòu)整體構(gòu)造的整體精度。并且與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)施工影響因素相對較少，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

2土木工程施工中運用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點

2.1抗壓能力強

在使用過程中，鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復雜，這種復雜的鋼筋組合在一起就構(gòu)成了鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)點是：抗壓能力比較強、柔韌性比較好，不僅可以更加有效地對建筑整體性能進行強化和處理，而且可以更好地增強建筑的抗壓強度，從而有效提升工程項目建設質(zhì)量。建筑工程在后期的使用過程中，可以根據(jù)這些特點應對各種災害。

2.2材質(zhì)均勻且結(jié)構(gòu)可靠

鋼結(jié)構(gòu)由鋼材統(tǒng)一切割、組裝形成，本身材質(zhì)較為均勻，是一種較為理想的彈性塑性體，力學計算干擾較少，因此，計算得出的結(jié)果也更加可靠，能夠較為直觀地反映土木工程受力情況，為方案規(guī)劃和設計提供依據(jù)。均勻的內(nèi)部構(gòu)造還能有效規(guī)避混凝土結(jié)構(gòu)中，沉降、開裂等問題，減少外界環(huán)境的不良干擾。同時鋼結(jié)構(gòu)伸長率也相當優(yōu)良，以鋼材本身屈服強度為準，符合國家標準的鋼結(jié)構(gòu)抗拉強度可高出該數(shù)值20%，即使材料受到地震等載荷的作用，進入屈服階段，也能留出較大的變形空間，從而吸收地震能量，延緩彎曲、折斷等問題的發(fā)生時間。需要注意的是，鋼結(jié)構(gòu)韌勁與溫度變化關(guān)聯(lián)較大，因此，對于氣候寒冷區(qū)域的土木工程項目，要優(yōu)先考慮鋼結(jié)構(gòu)的伸長率和抗屈服能力等，適當增大低碳鋼的應用比例，提升結(jié)構(gòu)韌性。

2.3經(jīng)濟與環(huán)保性能優(yōu)良

土木工程規(guī)模較大，耗費極多，造價管控難度較高，同時混凝土施工還會對周圍環(huán)境造成污染，與生態(tài)文明理念相悖。而鋼結(jié)構(gòu)統(tǒng)一采用工廠定制方式，所有構(gòu)件都按照設計標準打造，運輸至現(xiàn)場安裝，可以根據(jù)需求選擇焊接、鉚釘連接等方式，靈活性更高，濕作業(yè)頻率減少，能夠有效提升施工環(huán)保性。鋼結(jié)構(gòu)模式下，構(gòu)件制作流程大部分由工廠承擔，還有助于縮短施工周期，加快資金回流速度，節(jié)省人工費用等，剩余材料還能滿足二次使用需求，提高了資源配置效率，有助于提升土木工程項目方造價管控質(zhì)量。

3鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程施工中的應用策略

3.1選材與吊裝技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、質(zhì)量輕等特質(zhì)，在當前土木工程市場上受到了廣泛青睞，但該結(jié)構(gòu)類型也存在一定弊端，比如，防銹、防火性能較弱，當環(huán)境溫度超過200℃限值時，結(jié)構(gòu)自身極易產(chǎn)生變形，直接威脅工程穩(wěn)定性，降低防火等級。因此，國家在鋼結(jié)構(gòu)施工標準中，對鋼結(jié)構(gòu)比例、生產(chǎn)指標等進行了嚴格規(guī)定，在選材時要以此為依據(jù)，選擇有生產(chǎn)資質(zhì)、證書齊全的產(chǎn)品。碳素鋼是當前較為常見的鋼結(jié)構(gòu)材料，其自身硬度與強度較大，能夠滿足土木工程抗壓需求，但韌性、可塑性相對欠缺，部分項目設計中要適當搭配低合金鋼，提升項目安全性能。從構(gòu)件截面設計角度來看，當前工字形、箱形截面都較為常用，部分項目中還會涉及十字形、復合形截面，要與連接工藝進行匹配，明確參數(shù)要求。鋼構(gòu)件吊裝可先用BIM進行模擬試驗，確定機械停放位置，保證吊裝過程平穩(wěn)、有序。

3.2鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)

（1）焊縫連接焊縫連接是鋼結(jié)構(gòu)獨有的連接技術(shù)。鋼材在電弧焊加熱下，局部會發(fā)生明顯的融化，后續(xù)經(jīng)冷卻凝固即可形成焊縫，對2個相互獨立的鋼構(gòu)件進行連接。實際操作時首先要做好檢查工作，剔除焊芯生銹等存在缺陷的焊條，如果沒有明確的設計規(guī)定，則要根據(jù)鋼構(gòu)件本身材質(zhì)進行比選。（2）螺栓連接：螺栓連接是土木工程項目中較為普遍的連接方式，主要是在螺栓零件的幫助下，使2個獨立構(gòu)件建立聯(lián)系，其他部位可使用普通螺栓連接，關(guān)鍵部位必須采用高強度螺栓連接。實際操作時首先要關(guān)注螺栓的排列設計，若相鄰兩螺栓之間間距過小，鋼制構(gòu)件所受剪力就會相應增大，極易發(fā)生剪壞問題;間距過大，構(gòu)件受到壓力又容易發(fā)生連接不穩(wěn)的現(xiàn)象，降低穩(wěn)定性。因此，使用時要做好差異化分析，并嚴格控制打孔精度，提升結(jié)構(gòu)整體性能。（3）鉚釘連接：鉚釘本身具有較好的可塑性，連接質(zhì)量異常穩(wěn)固，但制造、操作工藝都相對煩瑣，消耗的鋼材用量較大，因此普通施工場景中，多被焊接、螺栓等連接方式替代，在重型、大跨度結(jié)構(gòu)中，才能偶然見到鉚釘連接方式。

3.3鋼材防腐技術(shù)

首先，要做好銹漬的清理工作，除手動打磨方式外，還可采用噴砂、機械拋光等形式，確保表面銹漬完全去除，防止后續(xù)出現(xiàn)漆面開裂等隱患。其次，是要選用適宜的施工方式，采用涂刷法時，根據(jù)鋼制構(gòu)件形狀對歪脖刷、扁形刷等進行比選，以直握法持刷均勻涂抹，從上部開始，逐漸向下操作，若發(fā)現(xiàn)防腐涂料凝結(jié)較慢，則要適時進行修飾和涂敷。在應用空壓氣噴涂技術(shù)時，則要借助專業(yè)噴涂設備，使涂料在壓縮空氣作用下，均勻霧化噴灑。這種方式效率較高，同時防腐層薄厚均勻，施工質(zhì)量有保障且外表美觀。但值得注意的是，該模式下極易造成涂料的浪費，很多項目中利用率只能達到60%，因此，要結(jié)合實際選取噴嘴直徑，通常情況下150～200 mm為宜，噴涂速度也要有所控制，一般每秒噴出30～60 cm為佳，噴槍的移動應當盡可能平穩(wěn)，防止條紋、斑痕等問題。

4結(jié)語

在土木工程建設發(fā)展的過程中，鋼結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應用，操作技術(shù)管理人員應提前做好準備工作和鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工工作。為了避免在施工過程中出現(xiàn)一些影響施工質(zhì)量和經(jīng)濟效益的問題，在鋼結(jié)構(gòu)應用施工過程中，技術(shù)管理人員要制定好科學的施工管理制度，從而提高建筑的整體質(zhì)量。

參考文獻

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