鋼結(jié)構(gòu)在土木工程施工技術(shù)中的應(yīng)用

徐云龍

摘要：注。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗壓性和穩(wěn)定性，同時還擁有一定的回收價值。但在具體應(yīng)用中還是會出現(xiàn)一些問題，主要是由于該技術(shù)十分復(fù)雜，若出現(xiàn)不足將會引發(fā)一系列的嚴(yán)重問題。因此，本文基于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，對結(jié)構(gòu)特點(diǎn)整體分析，并對其應(yīng)用深刻研究，只有如此才可以充分確保人身安全。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)；土木施工；應(yīng)用

土木項(xiàng)目表現(xiàn)出多元化特點(diǎn)，對施工質(zhì)量提出了全新的要求。鋼結(jié)構(gòu)擁有的優(yōu)勢令其獲得了大量設(shè)計(jì)人員的喜愛，在項(xiàng)目建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用獲得了高度重視。但在具體應(yīng)用中出現(xiàn)了大量不良因素的影響，導(dǎo)致建設(shè)質(zhì)量無法達(dá)到預(yù)期要求。故研究鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用具有一定意義，具體闡述如下。

一、鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）良好的結(jié)構(gòu)性能

鋼結(jié)構(gòu)包括各類不同材料與大量元素，由于構(gòu)成元素的多樣化，因此令其擁有其他建材不能比擬的良好功能。在鋼結(jié)構(gòu)的眾多特點(diǎn)中，較大的硬度和較高的強(qiáng)度都是其最為明顯的特點(diǎn)，進(jìn)一步產(chǎn)生了最大包容性和承受水平，形成良好的抗震性能。與其他建材比較鋼結(jié)構(gòu)的韌性與延展性都是最佳的。隨著科技的快速發(fā)展，我國逐步提升了煉鋼水平，結(jié)合項(xiàng)目的真實(shí)需求，可以根據(jù)設(shè)計(jì)煉出具備特殊性能的鋼材，更好地在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用。

（二）較強(qiáng)的塑性變形能力

材料塑性一般是指應(yīng)力達(dá)到規(guī)定的屈服點(diǎn)之后，由于塑性變形較強(qiáng)令其很難發(fā)生斷裂。對塑性變形能力衡量可以借助伸長率與收縮率等參數(shù)。由于鋼結(jié)構(gòu)含有碳元素令其增強(qiáng)了可塑性，只有承壓范圍超過鋼材自身水平，才可以結(jié)合設(shè)計(jì)要求對造型適度改變。在具體應(yīng)用中，與鋼結(jié)構(gòu)的連接可以利用螺栓方法，操作非常簡便。鋼材本身質(zhì)量較輕，運(yùn)輸操作十分簡單，相應(yīng)在項(xiàng)目建設(shè)中也增加了應(yīng)用比例[1]。

（三）環(huán)保節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)除了擁有自身的優(yōu)勢以外，還體現(xiàn)出很強(qiáng)的環(huán)保優(yōu)勢。將鋼結(jié)構(gòu)成功運(yùn)用在土木項(xiàng)目中，最大程度減少了建設(shè)施工量，有效降低了噪音污染。另外，對鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用需要投入的成本低廉，并能很快獲得效果，從而更加方便對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆裝，并不斷循環(huán)使用，減少了資源損耗，與市場發(fā)展趨勢更加符合。

二、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的限制因素

（一）防火性能不佳

當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)所在環(huán)境不超過200℃時，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好，當(dāng)超過這一溫度時，一定程度影響結(jié)構(gòu)性能，當(dāng)溫度上升至600℃時，結(jié)構(gòu)則會出現(xiàn)變形，這時不會存在任何承載力。由于建筑物出現(xiàn)火災(zāi)以后，鋼結(jié)構(gòu)的損害程度明顯超過了混凝土，當(dāng)出現(xiàn)較大火情時，極有可能引起建筑結(jié)構(gòu)整體的倒塌。

（二）市場缺乏科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

我國的建筑市場已經(jīng)明確規(guī)定了土木工程中使用鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際操作中，由于各種因素帶來的影響，直接限制了應(yīng)用結(jié)構(gòu)的效率，還出現(xiàn)了各種不同的問題，不利于土木工程提高建設(shè)水平。比如，在設(shè)計(jì)項(xiàng)目過程中，預(yù)算材料用量工作缺乏準(zhǔn)確性，大多數(shù)情況下，鋼材應(yīng)用在項(xiàng)目中的比例較大，產(chǎn)生嚴(yán)重的浪費(fèi)材料成本問題；在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，有些生產(chǎn)鋼材企業(yè)偷工減料，造成產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，直接降低了項(xiàng)目的建設(shè)品質(zhì)。結(jié)合這些問題，必須對鋼材市場發(fā)展特點(diǎn)嚴(yán)格把握，明確要求結(jié)構(gòu)的應(yīng)用準(zhǔn)則，并且對其有效改進(jìn)，進(jìn)一步推動市場的可持續(xù)發(fā)展。

（三）缺少專業(yè)人才

相較于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用時間不長，相關(guān)技術(shù)尚未發(fā)展成熟，尤其是在人才方面，存在著一定的不足，由于專業(yè)水平人員的短缺，造成應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)難以達(dá)到項(xiàng)目發(fā)展要求。

三、應(yīng)用要點(diǎn)

（一）前期準(zhǔn)備工作

在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)之前，對于操作人員來講，一是必須對材料類型認(rèn)真篩選，選擇最佳的碳素鋼和低合金鋼，突出材料自身的強(qiáng)度；二是認(rèn)真檢查結(jié)構(gòu)主體以及有關(guān)配件質(zhì)量，計(jì)算分析鋼筋構(gòu)件的硬度，保證各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)滿足施工要求；三是對項(xiàng)目建設(shè)所需的機(jī)械設(shè)備科學(xué)挑選，對其功能嚴(yán)格檢測，確保塔吊設(shè)備操作環(huán)境的安全性；四是配合技術(shù)監(jiān)理人員共同確定項(xiàng)目建設(shè)圖紙與程序，在對工地情況反復(fù)對比之后，仔細(xì)查找方案圖紙隱藏的問題，做好技術(shù)交底工作，對建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)嚴(yán)格標(biāo)識。

（二）科學(xué)保管與安裝

為了對鋼結(jié)構(gòu)性能有效保證，應(yīng)對其妥善保管，提升保管的科學(xué)性。在運(yùn)輸過程中，由于部分問題使鋼材發(fā)生彎曲或曲折，在使用鋼材之前，需要及時調(diào)整鋼材，確保其恢復(fù)原狀。同時，當(dāng)達(dá)到運(yùn)輸目的地以后，科學(xué)儲存放置，儲存之前必須結(jié)合施工操作環(huán)境對地點(diǎn)和方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，禁止放在潮濕和低溫環(huán)境中，并做好防水和防腐管理。此外，鋼結(jié)構(gòu)的占地面積通常大于鋼材的占地面積，并且在安裝時，一般會用到起重設(shè)備，因此在儲存過程中，應(yīng)可以達(dá)到施工要求，同時在具體操作中，會同時應(yīng)用各種設(shè)備，應(yīng)避免放置出現(xiàn)碰撞[3]。

（三）選擇優(yōu)質(zhì)的材料

在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時，柱子結(jié)構(gòu)包括兩種，即十字形和工字形，并且大多數(shù)為箱形截面，除了具有特殊施工要求的鋼梁之外，其余都是H型鋼梁。項(xiàng)目操作人員在安裝之前，應(yīng)確定各個接頭使用的材料類型，比如，使用之前通過高強(qiáng)螺栓實(shí)施連接，同時選擇連接焊接技術(shù)，在操作之前，施工過程使用鋼結(jié)構(gòu)之前，事先購買所需材料，且準(zhǔn)備有關(guān)的材料和設(shè)備。同時，應(yīng)根據(jù)施工步驟應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，有效銜接各個操作環(huán)節(jié)，并對施工中的各個構(gòu)件有效設(shè)置。比如，安裝一個符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的枕木，一定程度支撐操作設(shè)備構(gòu)件，確保操作流程中所有構(gòu)件的整潔性，避免潮濕，如此可以有效延長項(xiàng)目使用鋼結(jié)構(gòu)材料的時間。各負(fù)責(zé)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)，選擇合理的施工技術(shù)。

（四）做好焊接施工與涂刷油漆

首先，在焊接操作中，應(yīng)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)柱面明確焊接面。一般來說，柱面選取工字型或者是箱型截面，在焊接施工過程中，采取H型開展焊接操作，若出現(xiàn)其他設(shè)計(jì)要求，可以采取復(fù)合特點(diǎn)的焊接截面方法。要想提升焊接質(zhì)量，一方面通過對稱節(jié)點(diǎn)焊接工藝積極焊接，在保證相同高度的前提下，由鋼結(jié)構(gòu)兩面同步焊接；在焊接操作中，應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鲬B(tài)度，結(jié)束操作以后，需要對焊縫情況認(rèn)真檢查，并清理多余的焊料，避免對后續(xù)施工造成嚴(yán)重影響。另一方面在焊接操作過程上從H型焊接面下端開始，之后再向兩側(cè)擴(kuò)展焊接，并嚴(yán)控焊接速度和溫度。其次，在做好項(xiàng)目焊接操作之后，應(yīng)緩慢提高抗蝕水平，將油漆涂抹在鋼結(jié)構(gòu)上。具體要點(diǎn)如下：第一，對金屬面整體清潔，通過鋼絲刷和砂布等對表面存在的銹跡及時清除干凈；第二，在防銹涂漆操作中將整個鋼材面完全平鋪在涂刷面，干燥處理以后，對其表面抹平。在這項(xiàng)操作中，最大程度保護(hù)鋼材鉚孔，避免進(jìn)入油漆涂料。

另外還要做好連接梁柱和安裝工作，一般采取中柱和斜梁焊接方法。在實(shí)際操作中，通過這一操作方法容易偏離設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)重影響了使用效果，直接威脅了操作安全。因此在連接梁柱結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作。在這一過程中，若的確需要對連接板厚度進(jìn)行更改、加厚或者擴(kuò)寬操作，建議選擇焊接方法實(shí)行連接。需要注意的是，在焊接操作中應(yīng)當(dāng)結(jié)合傾斜度，之后嚴(yán)控焊接梁柱的厚度。同時，還要提升操作人員技術(shù)水平，嚴(yán)格根據(jù)操作要求焊接梁柱，從而提升操作水平[4]。

（五）檁條安裝操作

土木項(xiàng)目建設(shè)過程中十分關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，其中最關(guān)鍵的是檁條和托板操作，操作質(zhì)量直接決定了工程綜合建設(shè)水平?；诖?，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工要求制定安裝檁條構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)程序，通過認(rèn)真管理安裝流程，提升操作水平。在正式開展操作之前，應(yīng)當(dāng)對檁條結(jié)構(gòu)變形問題認(rèn)真檢查，若出現(xiàn)超限問題則需要及時解決，認(rèn)真清理構(gòu)件表面存在的泥沙與油污。同時，對檁條成功分組，統(tǒng)一吊裝，當(dāng)安裝操作結(jié)束后仔細(xì)查看檁條坡度。另外，還要認(rèn)真控制檁條直線程度，保證其偏差發(fā)生在合理范圍內(nèi)，再通過螺栓連接科學(xué)調(diào)節(jié)。在這項(xiàng)操作中，為了提高項(xiàng)目建設(shè)水平，應(yīng)在檁條柱端位置設(shè)計(jì)隅撐設(shè)備，從而對鋼架平面外長度有效縮短，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

（六）吊裝和螺栓穩(wěn)固操作

在鋼結(jié)構(gòu)吊裝操作中，具體吊裝鋼柱和鋼梁，這兩種操作方式不同。在吊裝鋼梁的過程中，應(yīng)制定科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案，明確操作方案后，對有關(guān)措施不斷改進(jìn)才可以實(shí)施。在吊裝鋼柱操作過程中，應(yīng)當(dāng)注意兩方面內(nèi)容：第一，保證鋼柱質(zhì)量完整，第二，充分保護(hù)柱腳位置的螺栓。對于項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)整體來講，地腳螺栓預(yù)埋一定程度影響定位柱工作，只有明確地腳螺栓位置，才可以有效避免預(yù)埋螺栓不徹底而影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題。在吊裝操作過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制螺栓操作誤差，使其保持在2mm以內(nèi)，同時預(yù)埋標(biāo)高不能超出5mm誤差。當(dāng)結(jié)束這一操作后，可以多次不斷檢測，進(jìn)一步減少操作誤差。

（七）建立監(jiān)督制度，開展安全培訓(xùn)

施工企業(yè)應(yīng)聯(lián)系真實(shí)情況，設(shè)計(jì)監(jiān)督管理制度，盡量防止出現(xiàn)人員傷亡事故，此外在開展操作中，在選擇安全監(jiān)管人員的過程中，應(yīng)具備豐富的安全意識，并對安全規(guī)章制度不斷完善，積極構(gòu)建安全監(jiān)督小組，培養(yǎng)安全操作意識。在土木項(xiàng)目施工中，大部分人員都是農(nóng)民工，尚未接受安全教育。

四、結(jié)束語

土木項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工與土木建筑行業(yè)發(fā)展需求高度契合，有效提升了操作的安全水平。在對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)具體應(yīng)用時，應(yīng)做好前期建設(shè)工作，對施工質(zhì)量嚴(yán)格把握，焊接鋼結(jié)構(gòu)以及嚴(yán)格監(jiān)管涂刷操作，最大程度發(fā)揮土木項(xiàng)目中鋼結(jié)構(gòu)的功能優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張超，劉學(xué)瑞.淺談鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的施工以及管理[J].四川水泥，2015（1）：56-57.

（作者單位：中交第一公路工程局廈門工程有限公司）