關(guān)于土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的探討

陳小龍 王利剛 陳國軍

摘要：在近幾年的發(fā)展過程中，我國經(jīng)濟社會發(fā)展越來越快，城市化進程也在加快。在城市結(jié)構(gòu)發(fā)展的背景下，大量的城市化人口開始涌入城市，城市人口數(shù)量逐年增加。在此背景下，城市土地資源日趨緊張，為了更好地緩解人口增長與土地資源稀缺的矛盾，高層建筑和超高層建筑開始進入城市生活。在當前高層建筑設(shè)計中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計是最核心的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容。然而，從目前的施工和設(shè)計情況來看，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具有很強的技術(shù)特點。在設(shè)計和施工過程中，施工人員要從細節(jié)出發(fā)，結(jié)合當前行業(yè)的先進技術(shù)進行施工和操作，確保鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具有安全穩(wěn)定的特點，從而為建筑業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：土木工程;鋼結(jié)構(gòu)技術(shù);項目建設(shè)

引言

雖然鋼結(jié)構(gòu)在土木工程綜合建設(shè)中占有重要地位，但土木工程中的鋼結(jié)構(gòu)施工將受到一定程度的阻礙，導(dǎo)致土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工問題頻發(fā)，而土木工程的施工效果和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也將受到很大的影響。在此基礎(chǔ)上，在考慮土木工程施工要求和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)模、形狀的條件下，確定合理的施工工藝，以提高土木工程鋼結(jié)構(gòu)的施工效果。充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的實用價值，以合理的技術(shù)支持促進土木工程鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的良性發(fā)展。

1、鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結(jié)構(gòu)，顧名思義，就是在建筑中使用鋼材來增加建筑的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)形式很多，如梁鋼、鋼柱、鋼桁架等，這些不同的鋼結(jié)構(gòu)適用于不同的環(huán)境。例如，鋼桁架可用于桅桿塔、電視塔和輸電線路塔，以增強結(jié)構(gòu)的強度。在鋼與鋼的連接中，也可以采用不同的連接方法。焊縫的使用有助于節(jié)約鋼材和降低成本。我們也可以使用螺栓、鉚釘和其他連接方法來加固建筑物。每種連接方法都有其優(yōu)缺點。我們應(yīng)該根據(jù)實際情況來選擇。鋼結(jié)構(gòu)的使用歷史悠久，始于18世紀。在法國，舉世聞名的埃菲爾鐵塔采用鋼結(jié)構(gòu)，埃菲爾鐵塔屹立至今，可見鋼結(jié)構(gòu)的堅固性。近代以來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)也得到了很大的提高，鋼鐵產(chǎn)量不斷上升。通常，一個國家的鋼鐵產(chǎn)量被用來衡量一個國家的經(jīng)濟發(fā)展程度。我國先后建成了武鋼、寶鋼等大型煉鋼廠，鋼鐵產(chǎn)量也從世界上的前幾位發(fā)生了變化，已連續(xù)成為世界上最大的鋼鐵產(chǎn)量，其中有許多鋼結(jié)構(gòu)建筑，如鳥巢、上海金茂大廈等。，特別是上海金茂大廈，建筑高度421m，結(jié)構(gòu)高度395m，已成為中國鋼結(jié)構(gòu)的代表性建筑，體現(xiàn)了中國的建筑實力。

2土建及鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)特點

其技術(shù)特點如下：① 速度很快。傳統(tǒng)的土木工程施工主要是基于砂和礫石等材料的使用。材料的使用容易受到各種外部因素的影響。如果天氣惡劣，將直接影響施工周期和進度。采用鋼結(jié)構(gòu)可以達到高效施工的目的，在規(guī)定的時間內(nèi)完成鋼結(jié)構(gòu)施工安裝等一系列作業(yè)，在鋼結(jié)構(gòu)的作用下，工程施工效率將顯著提高;② 高性能。鋼結(jié)構(gòu)所用材料具有理想的抗壓性能和抗震性能、良好的安全性能、維護延性和較高的整體性能，可有效降低工程沉降、裂縫等問題的可能性;③ 綠色環(huán)保。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用相對環(huán)保?？捎行p少工程建設(shè)量，減少工程建設(shè)對周邊環(huán)境的影響。同時，項目建設(shè)完成后可回收利用，符合現(xiàn)代綠色工程建設(shè)的要求。

3.BIM建模技術(shù)的應(yīng)用

BIM技術(shù)是近年來新興的建筑設(shè)計技術(shù)。它通常用于建筑物的設(shè)計階段。根據(jù)建筑物的總體設(shè)計要求建立標準化模型，并將設(shè)計模型傳遞給工廠。工廠根據(jù)模型生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，并將成品運至現(xiàn)場進行施工安裝，從而形成建筑物的整體結(jié)構(gòu)。在BIM建模中，BIM技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計師設(shè)計的圖紙實現(xiàn)三維建模。同時，BIM技術(shù)還可以優(yōu)化預(yù)制接頭的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，使設(shè)計更符合實際需要。同時，BIM技術(shù)可以在使用過程中與Tekla和AutoCAD軟件配合使用。使用這些軟件可以真實地模擬施工現(xiàn)場的情況，顯著提高鋼構(gòu)件的安裝效率。

3.1鋼結(jié)構(gòu)在施工中應(yīng)用不足

土建工程本身規(guī)模較大，受到各種因素的干擾和影響，包括各種技術(shù)和場地的影響，將直接影響整個建設(shè)工程的整體質(zhì)量。另外，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)技術(shù)本身也是非常復(fù)雜的。它的應(yīng)用不僅要在鋼結(jié)構(gòu)的荷載極限上得到廣泛的考慮，而且要在應(yīng)用范圍上得到廣泛的考慮。否則，建筑質(zhì)量將直接受到影響。

3.2鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在施工中的應(yīng)用存在較大的安全隱患

盡管鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)有了很大的改進，但在當前的建筑工程中也面臨著嚴重的安全危機。雖然鋼結(jié)構(gòu)是固定的，但由于溫度的變化，鋼結(jié)構(gòu)也會發(fā)生很大的變化。一旦超過200°C，鋼結(jié)構(gòu)將變得更具塑性，保護能力將變?nèi)?，物理性能將因溫度而發(fā)生變化。當溫度達到600℃時，鋼結(jié)構(gòu)甚至會發(fā)生明顯變形，建筑物變得非常危險，隨時可能倒塌。當溫度升高時，鋼結(jié)構(gòu)失去了所有優(yōu)勢，暴露了鋼結(jié)構(gòu)，使整個建筑非常危險。

3.3土木工程施工中使用鋼結(jié)構(gòu)存在許多不確定因素

由于鋼結(jié)構(gòu)的形狀隨著溫度的變化而變化，外部環(huán)境會對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。一旦出現(xiàn)問題，就會發(fā)生事故，土建工程所需的材料通常是混凝土和鋼筋的結(jié)合，因此需要更準確、科學的設(shè)計方案和嚴格的施工方法，否則很可能會出現(xiàn)安全問題。

4、嚴格監(jiān)督鋼結(jié)構(gòu)施工

在整個施工過程中，除了技術(shù)要求外，還需要對施工現(xiàn)場進行監(jiān)督，因為施工材料的使用已得到保證。遺憾的是，如果相應(yīng)的質(zhì)量問題是由于沒有抓好施工監(jiān)理造成的。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，首先要對管理人員提出嚴格要求，因為一線管理人員離施工現(xiàn)場最近，相關(guān)技術(shù)水平也比較高。一旦施工細節(jié)出現(xiàn)問題，可以及時指出并修改;第二，高級管理人員監(jiān)督整個項目。高級主管需要掌握整個項目。因為一線經(jīng)理只能估計團隊情況，高級經(jīng)理需要從整體情況有效地監(jiān)督整個項目;最后是工程技術(shù)人員的監(jiān)督，他們往往能夠發(fā)現(xiàn)并注意到其他人因其專業(yè)特點而無法注意到的細節(jié)。因此，通過三者的結(jié)合，一旦出現(xiàn)問題，及時配合工程技術(shù)人員進行分析和整改，避免出現(xiàn)質(zhì)量安全問題。由于鋼結(jié)構(gòu)的特點，學習和應(yīng)用更為復(fù)雜。所以在施工開始前，工作人員必須要做好萬全的準備，不僅要為施工計劃做好準備，而且還要為施工管理和分工做好準備。只有這樣，才能保證施工質(zhì)量和整體建筑的品質(zhì)。同時，建筑業(yè)對鋼鐵結(jié)構(gòu)的技術(shù)應(yīng)用也在不斷發(fā)展。因此，企業(yè)需要增加投資的力度，不斷改進和完善自身的技術(shù)，以做到避免風險，持續(xù)發(fā)展的目標。

5.結(jié)束語

隨著土木工程施工技術(shù)的不斷提高，建筑的主要材料也在不斷更新。傳統(tǒng)的土木工程已經(jīng)從以混凝土為主要材料發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑、橋梁和超高層建筑中的廣泛應(yīng)用，不僅不斷提高建筑質(zhì)量，而且促進了建筑的多元化交叉發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用為我國土木工程的發(fā)展和建設(shè)做出了突出貢獻。

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