土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用

王 濤 李生根

（江西省交通工程建設(shè)有限公司，江西 南昌 330044）

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與工業(yè)水平提升，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在工程施工中得到廣泛使用。鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)會(huì)用到大量鋼材，需要施工人員依據(jù)施工方案選擇合適施工方法，保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。本文就此展開(kāi)論述。

1 鋼結(jié)構(gòu)施工優(yōu)點(diǎn)分析

1.1 結(jié)構(gòu)跨度大

鋼結(jié)構(gòu)本身的跨度性較大，可以用于各種建筑規(guī)模的生產(chǎn)中。通過(guò)相關(guān)研究表明，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)最大可以實(shí)現(xiàn)48 米的跨度，這種設(shè)計(jì)模式在很大程度上相對(duì)于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)形成的空間要更大，同時(shí)在布局上也更加靈活。這種性能可以使鋼結(jié)構(gòu)在一定的溫度區(qū)間內(nèi)，滿足建筑建設(shè)需要達(dá)到的不易變形的有關(guān)規(guī)定。

1.2 材料自重小

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鋼結(jié)構(gòu)建筑相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，在質(zhì)量上更輕，因此整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以緩解地基所承載的壓力。另外，采用鋼結(jié)構(gòu)很大程度上可以解決混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能弱、穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)。在一定程度上由于鋼結(jié)構(gòu)的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，因此具備較高的抗腐蝕性能，對(duì)于延長(zhǎng)輕鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，進(jìn)一步提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用壽命具有重要意義。

1.3 施工效率高

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑施工時(shí)，建筑的設(shè)計(jì)生產(chǎn)方可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)及時(shí)于制造廠商進(jìn)行聯(lián)系，從而更好地保證金屬構(gòu)件的精準(zhǔn)程度和質(zhì)量。為生產(chǎn)出來(lái)的鋼結(jié)構(gòu)部件可以及時(shí)從生產(chǎn)基地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在整個(gè)施工過(guò)程中，通過(guò)焊接和螺絲固定的方式即可完成搭建工作。因此在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在很大程度上降低施工的周期，對(duì)于提升施工效率，降低施工周期具有非常重要的意義。

2 土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

2.1 工程概況

一土木建筑建設(shè)時(shí)，綜合考慮選擇輕型門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)體系，總跨度長(zhǎng)為21.34m、建筑長(zhǎng)度達(dá)到63.24m，柱距5.8m，屋面與墻面根據(jù)需求選擇鍍鋅鋼板材料。設(shè)計(jì)方案中建筑壽命60年，抗震要求6 度、丙類(lèi)，要求二級(jí)結(jié)構(gòu)安全。整個(gè)建筑設(shè)計(jì)方案中對(duì)空間利用率較高，要求提高建筑結(jié)構(gòu)。這也是設(shè)計(jì)人員常用的設(shè)計(jì)手法，提高結(jié)構(gòu)的安全性能，通過(guò)優(yōu)化、類(lèi)比等方式選出最合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)土木建筑方案，可以確定此工程為單層建筑結(jié)構(gòu)，其框架結(jié)構(gòu)由衡量、柱子等構(gòu)成，通過(guò)各類(lèi)縱向結(jié)構(gòu)將框架聯(lián)系起來(lái)，如屋面、屋蓋等。通過(guò)詳細(xì)計(jì)算空間降低施工成本，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)選擇這種方法。設(shè)計(jì)輕鋼結(jié)構(gòu)荷載時(shí)，要先考慮橫向結(jié)構(gòu)承受的荷載，并對(duì)荷載詳細(xì)分析，明確哪些荷載是永久的、哪些是可變的，只有這樣才能全面了解框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，優(yōu)化框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。如果建筑平面屋架剛度與穩(wěn)定性不足，意味著水平荷載存在問(wèn)題?？梢栽谖菁苤霸O(shè)置支撐系統(tǒng)，提高建筑水平荷載能力。

2.2 框架結(jié)構(gòu)

2.2.1 合理布置結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑上部荷載主要通過(guò)板、梁及鋼柱結(jié)構(gòu)承受，所以布置平面結(jié)構(gòu)時(shí)，要提前確定柱網(wǎng)。等其確定后要根據(jù)設(shè)計(jì)明確承重柱的各個(gè)位置，如屋架、屋面板、基礎(chǔ)梁等。確定好設(shè)計(jì)方案后對(duì)柱網(wǎng)合理規(guī)劃。柱網(wǎng)布置是否合理直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，也會(huì)對(duì)后期設(shè)備使用產(chǎn)生影響。要全面考慮建筑用途及各類(lèi)設(shè)備型號(hào)、尺寸等內(nèi)容，確保結(jié)構(gòu)方案的與建筑平面的合理性。此外，還要滿足行業(yè)規(guī)范要求，避免出現(xiàn)違規(guī)情況。

2.2.2 建筑受力分離。計(jì)算輕鋼結(jié)構(gòu)建筑受力情況，進(jìn)而合理配置構(gòu)造筋的數(shù)量，要考慮以下幾方面內(nèi)容：（1）確?？v向鋼筋配筋率不超高50%。柱縱筋保持獨(dú)立，避免與拉筋、箍筋或預(yù)埋件等焊接一體?？v向鋼筋之間的距離≤35 cm，彼此凈距離超過(guò)5 cm。鋼柱附近箍筋選擇封閉式，且箍筋φ＞0.6 cm。設(shè)計(jì)這些框架結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要確保結(jié)構(gòu)的抗震性能與安全性能，避免存在安全隱患，影響到土木建筑的安全使用。

2.2.3 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。完成鋼結(jié)構(gòu)主體組裝后，要做好相關(guān)檢查工作，保證建筑整體的質(zhì)量與美觀性。檢查不同鋼結(jié)構(gòu)相鄰平面上螺栓的連接狀況，存在問(wèn)題及時(shí)采取措施，接著利用精密測(cè)量?jī)x器完成檢測(cè)。根據(jù)檢查流程對(duì)整個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保各個(gè)工序的施工質(zhì)量。除此之外，要嚴(yán)格處理粘結(jié)層的混凝土，做好后期養(yǎng)護(hù)處理工作，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)各部分承辦單位商議組建管理結(jié)構(gòu)，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度管理人員要及時(shí)調(diào)查，當(dāng)出現(xiàn)延期情況時(shí)，及時(shí)和施工單位溝通，了解出現(xiàn)延期的情況，及時(shí)采取調(diào)整措施，保證整個(gè)工程可以在規(guī)定期限內(nèi)完成。此外，鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要全面落實(shí)崗位責(zé)任制度，保證各個(gè)人員履行自身的職責(zé)，如果需要臨時(shí)外出情況，向管理人員協(xié)商后才能離崗，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)歸崗。

2.3 做好螺栓連接工作

建筑鋼材安裝時(shí)要將插接母線存放在干燥的環(huán)境中，如果存在較多母線，需要檢查每條絕緣性能，不存在問(wèn)題后集中存放。母線正式安裝時(shí)要監(jiān)督管理前期土建工程，保證信道進(jìn)行濕作業(yè)，避免損害的成品。當(dāng)完成施工后，連接開(kāi)關(guān)與設(shè)備，保證不同部位之間具有良好的密封性。

安裝鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，最主要、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是裝配，螺栓與螺母作為裝配的基本內(nèi)容，連接時(shí)保證力度適當(dāng)，預(yù)留一定緩沖余地。這是考慮到后期處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)，螺栓會(huì)產(chǎn)生金屬疲勞情況，使得原先接觸緊密的部件之間出現(xiàn)縫隙，逐漸開(kāi)始松動(dòng)變形，情況嚴(yán)重時(shí)直接出現(xiàn)安全事故。如果連接緊度不夠，容易造成結(jié)合部位出現(xiàn)斷裂情況。建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，部分螺栓與螺母之間存在導(dǎo)電情況，受到電熱效應(yīng)的影響，如果連接不緊密直接造成發(fā)熱。

2.4 控制焊縫與防腐處理

鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)焊接作為主要環(huán)節(jié)之一，需要嚴(yán)格把控焊接的規(guī)范性，通過(guò)有效焊接處理保證操作的規(guī)范性，保證焊接區(qū)域的牢固性，避免焊接凸起或裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)要求較高，因此需要選擇具有上崗資格的人員完成焊接，強(qiáng)化對(duì)這類(lèi)施工人員的資格審查，保證專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)與技能素質(zhì)過(guò)關(guān)，熟悉設(shè)備操作與焊接規(guī)范，并能在具體施工時(shí)嚴(yán)格遵守相關(guān)流程。

完成鋼結(jié)構(gòu)焊接后，同樣需要做好焊接部位的防腐處理工作，通過(guò)對(duì)焊縫防腐處理保證鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，這樣可以應(yīng)對(duì)后期投入使用后可能出現(xiàn)的威脅因素。鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中要制定合適的方案，控制好施工環(huán)境，整個(gè)過(guò)程嚴(yán)格落實(shí)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。提升鋼結(jié)構(gòu)捆扎時(shí)要做好處理，避免將劃傷鋼結(jié)構(gòu)表面，可以選擇金屬墊片之類(lèi)的進(jìn)行隔離，避免鋼絲繩損傷鋼結(jié)構(gòu)。此外，防腐處理時(shí)可以選擇防腐漆，直接涂抹在焊接部位即可。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)要選擇合適的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的各類(lèi)情況進(jìn)行控制，大幅度提升鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。需要施工單位依據(jù)實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的質(zhì)量控制方案。