土木工程施工中鋼結構技術應用的問題思考

蔡淦 崔健

摘要：伴隨建筑施工工藝的更新和改良，部分建筑用傳統的施工工藝已經無法滿足使用和強度要求。在土木工程建設中鋼結構的優勢明顯，實用性較強，不僅能縮短土木工程工期，還能夠提升土木工程效益。針對鋼結構技術在土木工程中的應用進行研究對于推動鋼結構建筑的發展有著重要的現實意義。文中就鋼結構及其特點進行論述，深入探討了鋼結構技術在土木工程中的應用。

關鍵詞：鋼結構;施工技術;土木工程

1 鋼結構及其特點

鋼結構是將鋼材作為建筑材料的結構形式，主要構件涵蓋了由型鋼、鋼板所制成的鋼柱、鋼梁等。不同構件之間通常利用焊縫、螺栓等施工進行連接。鋼結構是當前常見的建筑結構類型之一。鋼材作為一種燃點較高的建筑材料，其抗震、抗彎性能良好，在土木工程應用中不僅能夠有效強化建筑物的荷載能力，還能夠滿足土木工程設計中的造型需要。彌補了混凝土等建筑材料無法彎曲、拉伸的缺陷。鋼結構是由不同型材構成，施工工藝難度不大，構件運輸至施工現場拼裝，施工周期短，且后期拆卸、加固也較為便捷。鋼材料的強度與韌性都較為理想，相對來說，鋼材的耐腐蝕性能較差，應用在土木工程中需要注意防腐防護，特別是暴露在大氣環境中的結構需要高度重視。鋼結構建筑材料的特點與性能使得其后期維護費用高于鋼筋混凝土結構，但近幾年出現了新型鋼材具有較高的抗腐蝕性能，已經逐漸普及。

二、建筑鋼結構主要施工技術

2.1鋼結構焊接

鋼結構建筑結構施工中，經驗老道的焊接人員是工程質量的直接保證。在焊接的過程中需要高溫來融化鋼鐵并將其黏合到一起。高溫直接會影響到鋼結構內部晶體的排列，會導致鋼結構的強度等特性受到影響。直接的處理辦法是焊接人員要控制溫度，同時做好技術交底并嚴格按有關標準和圖紙要求進行作業。

2.2吊裝中的注意事項

吊裝是鋼結構工程施工的關鍵，若吊裝過程中發生問題輕則造成設備及材料受損，嚴重會導致人員生命安全損失。所以，施工前要做好防護準備并嚴格按施工圖紙和技術標準來進行施工作業。施工人員通過給建筑掛籃和自行攀爬的方式進行吊裝和連接。要嚴格按施工圖紙的位置和順序進行吊裝。控制好吊裝中的各種因素，減少安全威脅。

2.3螺栓連接簡介

在實際施工中，要根據鋼柱的位置和形狀等要求來選擇螺栓的連接方式。常用到的連接方式有普通螺栓連接和高強螺栓連接，在安裝時要檢查好是否固定結實。

3鋼結構技術在土木工程中的應用

3.1土木工程中鋼結構的鋼材選擇與構件制作

鋼結構在土木工程的應用中大多選擇低合金、高強度鋼材，合金元素少于5%，屈服強度超出275MPa，且可焊性理想。相對于普通鋼材來說，低合金高強度鋼沒有經過熱處理，應用范圍較為廣泛。鋼材的類型、規格等需要符合國家產品設計要求，且在進入施工場地前需要進行嚴格的質量檢驗，檢驗合格后方能進場。鋼材存儲要便于運輸，盡可能減少鋼材的變形與腐蝕。鋼構件的制作過程中需要注意胎架劃線、搭設尺寸等方面，以控制鋼構件的質量。另外，還要注意鋼構件的整體穩定性，注重長細比參數，利用計算公式為：λ=1/r來保證構建制作的穩定性。在計算機中要特別關注鋼構件截面不同方向軸的計算長度差異等，要視具體情況進行具體分析。

3.2土木工程中鋼結構的構件連接

土木工程中鋼結構的構件連接方式包括焊接與螺栓連接。第一，焊接。焊接是一種局部高溫加熱施工技術，焊接構件必然會形成焊接應力與變形，所以在焊接過程中需要選擇適當的焊接方式、焊接順序等，盡量降低焊接應力與變形。根據施工設計圖紙、鋼材類型等選擇焊接材料、焊接氣體等。在焊接過程中由于施工操作不規范可以產生裂紋、固體夾雜、未焊透、出現焊瘤等缺陷，需要根據不同的缺陷選擇相應處理方式。如導致焊瘤出現的原因主要是焊接工藝參數使用錯誤，操作技術不嫻熟，可以采用鏟、磨等方式來去除堆積金屬。第二，螺栓連接。鋼結構中的螺栓連接包括普通螺栓與高強度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均為永久性連接螺栓，在使用前需要對其進行全面檢查，檢查內容包括螺栓頭、螺母要與結構件表面與墊圈緊密貼合;螺栓一段嚴禁墊兩個或以上墊圈，且嚴禁使用大螺母替代墊圈;動荷載區域與重要部位的螺栓需要使用彈簧墊圈;螺栓的規格、材質需要符合施工設計規范。在螺栓施工中需要根據實際情況選擇平接連接、搭接連接以及T形連接等方式。緊固螺栓的過程中需要從中間開始，對稱兩側按順序進行。螺栓緊固標準以連接接頭外形控制為準。另外，可采用錘擊法對螺栓緊固情況進行檢查。高強度螺栓施工中常見的連接形式包括摩擦連接、張拉連接與承壓連接，其中摩擦連接最為常用。在高強度螺栓施工前需要對接觸面進行清理，保證接觸摩擦面的整潔。施工前需要對摩擦面抗滑移系數等數據進行再次核對，校準扭矩扳手等，在驗證完成后方可開始施工。在校正結合件、消除結合件變形等情況后進行高強度螺栓安全裝。連接中要先用臨時螺栓進行定位。高強度螺栓的穿入需要在校正位置后進行，每個節點要保持一致。緊固過程中可以根據實際情況選擇扭矩法與轉角法。另外，在施工過程中要注意廢棄螺栓不得重復使用，露天使用的鋼結構在完成高強度螺栓施工驗收后需要使用防水或防腐蝕膩子進行封閉處理。

3.3土木工程中鋼結構的涂裝施工

土木工程中鋼結構的涂裝施工包括防腐涂層施工與防火涂層施工。防腐涂層施工中藥選擇防腐底漆、面漆、稀料等。首先要對底面進行清理，清楚底面油污、雜物等;其次進行底漆涂裝，對防銹漆進行攪拌，保持油漆粘度均勻。刷漆過程中要保持平穩，首次刷完后要間隔一定時間再刷第二層，第二層涂刷要與第一遍涂刷方向垂直，以保證漆膜厚度一致。面漆涂裝要在底漆涂抹較長時間后再進行。將鋼構件運輸至施工工地組裝后再進行面漆涂裝，涂裝過程中要不斷攪動，涂刷工藝與底漆一致。防火涂料施工則大多使用噴涂工藝，涂料的類別、層數與厚度要以防火設計要求來具體確定。在噴涂過程中在每層干燥后才能進行下一層噴涂。噴涂過程中藥保證涂層完全密封且輪廓清晰。在噴涂過程中要使用測厚針來對涂層厚度進行檢測，以保證厚度能達到相關施工標準。在達到設計要求后涂層表面平整后需要再進行最后一層的抹平涂層處理。當防火涂層出現涂層干燥固化情況不佳、脫落、空鼓時，鋼結構接頭轉角區域涂層存在明顯凹陷時均要重新噴涂。

3.4需要注意的問題

針對鋼結構安裝施工，施工人員需要確保鋼材的質量。對于鋼結構安裝施工技術而言，鋼材質量的高低直接影響鋼結構的整體穩定性、安全性，也影響土木工程施工的整體安全。基于這一問題，施工單位和施工人員需做好鋼結構材料的質量控制工作，從鋼材選擇、鋼結構制作以及焊接、安裝等環節入手，嚴格做好質量控制工作。施工單位需要嚴格選擇質量過關的鋼材，確保其自身性能等符合施工的具體要求。在制作鋼結構構件時，相關人員需選擇合理、規范的加工工藝和技術，施工單位需嚴格檢查鋼構件加工企業的資質等，對其生產設備、生產規模等進行分析。針對鋼構件的焊接，施工人員需結合不同類型鋼材的焊接要求，選擇準確的焊接手法和工藝。

4結束語

我國的鋼結構土木工程發展迅速，其擁有抗震性能理想、施工周期短、強度高、外形美觀等優勢，能夠有效增加土木工程使用面積，優化建筑使用功能，符合社會效益與經濟效益。鋼結構在土木工程的具體應用還需要進一步完善優化施工工藝，發揮鋼結構的優勢，以提高土木工程質量。

參考文獻

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