關(guān)于土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的有關(guān)問題研究

蔣博

【摘 要】與傳統(tǒng)的建筑材料相比，鋼結(jié)構(gòu)作為由鋼制材料組成的建筑構(gòu)件，有著其他建筑材料無法比擬的優(yōu)勢，適用于建造大跨度和超高、超重型建筑物，被廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等建筑領(lǐng)域。本文，綜述了鋼結(jié)構(gòu)材料及施工技術(shù)的特點及優(yōu)勢，分析總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)在土木工程建筑施工中的難點和問題，探討如何按照鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要求，確保土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】土木工程;鋼結(jié)構(gòu)技術(shù);應(yīng)用

我國土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)曾長期落后于世界發(fā)達國家，2000年以后，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)開始在我國土木工程施工中得到了初步推廣使用和發(fā)展，尤其是2008年北京奧運會前后，大批的鋼結(jié)構(gòu)在奧運場館、橋梁、機場、高層建筑的建筑施工中大量使用，使鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)在我國有了一次質(zhì)的飛躍，讓我國的鋼結(jié)構(gòu)的制作、安裝及施工技術(shù)水平擠入世界一流行列[1]。鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)水平的提高為我國經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，提供了極大助力。

一、土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的特點及優(yōu)勢

（一）鋼結(jié)構(gòu)的材料優(yōu)勢

鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國當前土木建筑工程施工中的一種主要建筑材料，與傳統(tǒng)的混凝土、木材等建筑材料相比，鋼結(jié)構(gòu)是使用型鋼、鋼板等材料制成的梁鋼、柱鋼、鋼桁架等組成的結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件間的連接采用焊縫、螺栓、鉚釘?shù)燃夹g(shù)，并進行了除銹、防銹工藝處理，因此，鋼結(jié)構(gòu)材料自身的各項性能指標明顯高于傳統(tǒng)建筑材料[2]。

1.鋼材與木材、混凝土相比，其強度和彈性更好，相同承重條件下，鋼結(jié)構(gòu)建材的重量更輕、體積更小，更加方便運輸和安裝，對于超高度、大跨度、大承載的建筑可獲得更好的質(zhì)量效果;

2.鋼材的勻質(zhì)性與各向同性好，能夠承受更大的沖擊、動力荷載更高，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)建筑材料，具有更好的可靠性;

3.鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件焊接工藝，可以制作完全密封的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，擁有傳統(tǒng)建筑材料無可比擬的氣密性、水密性，是高壓容器、大型油池、壓力管道等建筑施工中不可替代的建筑材料。

（二）鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)優(yōu)勢

由于鋼結(jié)構(gòu)是對各類鋼材構(gòu)件通過焊縫、螺栓、鉚釘?shù)燃夹g(shù)進行連接制作，因此鋼結(jié)構(gòu)可進行大規(guī)模的機械化制作，其成品生產(chǎn)速度快、精度高，使鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的運輸和安裝非常方便，對施工環(huán)境的要求低，可以在有限的空間進行快速的機械化安裝，有效地提高工程施工的效率，減少施工工期[3]。

（三）環(huán)保性能

與傳統(tǒng)木材和混凝土等建筑材料相比，鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)保性能格外突出，鋼結(jié)構(gòu)不僅在工程建筑施工過程中幾乎不產(chǎn)生建筑垃圾，而且鋼結(jié)構(gòu)本身也是一種可以回收和重復(fù)使用的建筑材料，是一種綠色環(huán)保的建筑材料。

二、影響鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的相關(guān)因素分析

當然，作為一種新型的建筑材料，鋼結(jié)構(gòu)也有著自身的缺陷，我國在多年的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，也發(fā)現(xiàn)了許多鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中的問題。對這些問題的總結(jié)分析，對提升鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平、提高建筑安裝安全和質(zhì)量有著重要意義。

（一）鋼結(jié)構(gòu)自身的材料缺陷

首先，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成材料是各類鋼材，因此鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能差。對鋼結(jié)構(gòu)和各構(gòu)件的防腐防銹處理，是鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝施工的一個重要環(huán)節(jié)，對鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計提出了新的要求，在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)格外注重對結(jié)構(gòu)防潮、防水的設(shè)計，而且需要在日常加強對鋼結(jié)構(gòu)的檢查，定期對鋼結(jié)構(gòu)進行噴涮防腐、防銹涂料處理，避免因鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕形成安全隱患、發(fā)生安全事故;其次，鋼材導(dǎo)熱性能好，使得鋼結(jié)構(gòu)具有良好的耐熱性，但也同時造成了鋼結(jié)構(gòu)的耐火能力差，超過600℃的高溫會使鋼材的強度降為零，無法繼續(xù)承載;第三，鋼結(jié)構(gòu)在極低溫和某些極端條件下，有發(fā)生脆性斷裂、層狀撕裂的可能，因此鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境進行充分考慮;最后，鋼結(jié)構(gòu)隨著所選擇的鋼材性能、品質(zhì)，及對鋼結(jié)構(gòu)的后續(xù)防腐、防銹維護，會使得鋼結(jié)構(gòu)的造價升高[4]。

（二）鋼結(jié)構(gòu)施工在土木工程施工中的質(zhì)量安全

1.鋼結(jié)構(gòu)工程施工環(huán)節(jié)多，影響鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和安全的因素復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)建筑工程從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計、鋼材質(zhì)量、構(gòu)件形式、安裝方法等等環(huán)節(jié)眾多，因此對鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量管理和安全管理提出更高的要求，在發(fā)生安全質(zhì)量問題后，對成因的判斷帶來極大的難度，需要從材料、設(shè)計、施工每一個環(huán)節(jié)進行分析和判斷，從而找出問題的原因，采取正確的應(yīng)對措施;

2.鋼結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量問題不會停滯不變，而是會隨著外界環(huán)境和時間的變化而發(fā)展。比如鋼材本身的抗疲勞強度、銹蝕程度，結(jié)構(gòu)的承載力，焊接接縫處的化學變化等等，都會隨著時間的延長和周圍環(huán)境的溫濕度變化而逐漸發(fā)生，因此，鋼結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量問題存在著可變性的特點;

3.鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量問題與施工人員和工程管理人員的技術(shù)水平、操作能力密不可分。由于鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)在我國的發(fā)展時間不長，工程技術(shù)人員和工程監(jiān)理、現(xiàn)場管理人員的水平還有待提高，他們對鋼結(jié)構(gòu)施工與傳統(tǒng)木材和混凝土施工技術(shù)與現(xiàn)場管理的不同特點了解不足，管理方法還相對落后;而施工人員仍以民工施工隊伍為主的構(gòu)成方式，因其對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和現(xiàn)代施工管理要求的理解能力欠缺，也造成了很大的安全隱患。因而，人員素質(zhì)能力制約，讓鋼結(jié)構(gòu)工程施工的安全質(zhì)量事故發(fā)生率較高。

三、提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，加強鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計和施工的組織管理

（一）嚴格執(zhí)行相關(guān)質(zhì)量標準，加強質(zhì)量控制和技術(shù)指導(dǎo)

要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工的各環(huán)節(jié)要求，制定嚴格的質(zhì)量標準，并監(jiān)督執(zhí)行，保證工程質(zhì)量、消除安全隱患。首先，要根據(jù)建筑工程質(zhì)量要求，在工藝試驗的基礎(chǔ)上，編制施工工藝，制定科學的工程進度和現(xiàn)場驗收、管理制度;其次，應(yīng)嚴格檢測各個結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量，并與設(shè)計文件進行對照檢查，確保結(jié)構(gòu)件的合格;第三，在構(gòu)件焊接前應(yīng)對吊裝就位的鋼結(jié)構(gòu)的標高、定位軸線等進行認真檢測，確保符合工藝設(shè)計要求，并做好詳細記錄;第四，嚴格按照工藝設(shè)計進行安裝，使用具有專業(yè)技能及專業(yè)上崗證書的操作人員實施，并確保焊接、油漆等材料的質(zhì)量。施工完成后，需提交現(xiàn)場工程監(jiān)理進行質(zhì)量驗收;第五，如施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭曲變形，應(yīng)嚴格按照矯正工藝設(shè)計進行矯正，并在矯正后提交監(jiān)理進行驗收。

（二）加強對鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的安全性和可靠性，確保工程質(zhì)量

鋼結(jié)構(gòu)建筑施工與傳統(tǒng)的混凝土、木材建筑存在著較大的差異，因此施工單位應(yīng)摒棄傳統(tǒng)施工的教條，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的自身特點組織設(shè)計施工，應(yīng)使用專業(yè)的技術(shù)及管理人員對鋼結(jié)構(gòu)工程來組織和管理;政府的建筑管理職能部門也應(yīng)重視對鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工質(zhì)量和安全的監(jiān)管，按照國家相關(guān)要求和質(zhì)量安全標準，對工程進行有效的監(jiān)督和指導(dǎo)[5]。

（三）提高鋼結(jié)構(gòu)施工人員的技術(shù)能力及現(xiàn)場管理、監(jiān)理人員的管理水平

針對鋼結(jié)構(gòu)工程施工中人的因素，要進一步重視和加強對施工人員、現(xiàn)場管理和監(jiān)理人員的培訓(xùn)，及時將最先進的工藝技術(shù)發(fā)展、安全事故防范及工程質(zhì)量要求等相關(guān)知識，組織相關(guān)人員學習，讓他們充分掌握鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)知識，提高實際操作能力，同時，重點提高對施工安全的認識，在安全的前提下，確保工程質(zhì)量、提高施工效率。

參考文獻：

[1]戴卓見，王鑫，江文霞.淺議土木工程施工中的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2018（32）：114-115.

[2]姚國良.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的有關(guān)問題研究[J].建材與裝飾，2018（34）：37.

[3]孫建軍.關(guān)于土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的探討[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（05）：200.

[4] 張若晨.土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有關(guān)問題的思考[J].赤峰學院學報（自然科學版），2018，34（01）：41-42.

[5]周云.關(guān)于土木工程施工中的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（15）：145-146.