土木工程施工中钢结构技术应用的问题思考

蔡淦 崔健

摘要：伴随建筑施工工艺的更新和改良，部分建筑用传统的施工工艺已经无法满足使用和强度要求。在土木工程建设中钢结构的优势明显，实用性较强，不仅能缩短土木工程工期，还能够提升土木工程效益。针对钢结构技术在土木工程中的应用进行研究对于推动钢结构建筑的发展有着重要的现实意义。文中就钢结构及其特点进行论述，深入探讨了钢结构技术在土木工程中的应用。

关键词：钢结构;施工技术;土木工程

1 钢结构及其特点

钢结构是将钢材作为建筑材料的结构形式，主要构件涵盖了由型钢、钢板所制成的钢柱、钢梁等。不同构件之间通常利用焊缝、螺栓等施工进行连接。钢结构是当前常见的建筑结构类型之一。钢材作为一种燃点较高的建筑材料，其抗震、抗弯性能良好，在土木工程应用中不仅能够有效强化建筑物的荷载能力，还能够满足土木工程设计中的造型需要。弥补了混凝土等建筑材料无法弯曲、拉伸的缺陷。钢结构是由不同型材构成，施工工艺难度不大，构件运输至施工现场拼装，施工周期短，且后期拆卸、加固也较为便捷。钢材料的强度与韧性都较为理想，相对来说，钢材的耐腐蚀性能较差，应用在土木工程中需要注意防腐防护，特别是暴露在大气环境中的结构需要高度重视。钢结构建筑材料的特点与性能使得其后期维护费用高于钢筋混凝土结构，但近几年出现了新型钢材具有较高的抗腐蚀性能，已经逐渐普及。

二、建筑钢结构主要施工技术

2.1钢结构焊接

钢结构建筑结构施工中，經验老道的焊接人员是工程质量的直接保证。在焊接的过程中需要高温来融化钢铁并将其黏合到一起。高温直接会影响到钢结构内部晶体的排列，会导致钢结构的强度等特性受到影响。直接的处理办法是焊接人员要控制温度，同时做好技术交底并严格按有关标准和图纸要求进行作业。

2.2吊装中的注意事项

吊装是钢结构工程施工的关键，若吊装过程中发生问题轻则造成设备及材料受损，严重会导致人员生命安全损失。所以，施工前要做好防护准备并严格按施工图纸和技术标准来进行施工作业。施工人员通过给建筑挂篮和自行攀爬的方式进行吊装和连接。要严格按施工图纸的位置和顺序进行吊装。控制好吊装中的各种因素，减少安全威胁。

2.3螺栓连接简介

在实际施工中，要根据钢柱的位置和形状等要求来选择螺栓的连接方式。常用到的连接方式有普通螺栓连接和高强螺栓连接，在安装时要检查好是否固定结实。

3钢结构技术在土木工程中的应用

3.1土木工程中钢结构的钢材选择与构件制作

钢结构在土木工程的应用中大多选择低合金、高强度钢材，合金元素少于5%，屈服强度超出275MPa，且可焊性理想。相对于普通钢材来说，低合金高强度钢没有经过热处理，应用范围较为广泛。钢材的类型、规格等需要符合国家产品设计要求，且在进入施工场地前需要进行严格的质量检验，检验合格后方能进场。钢材存储要便于运输，尽可能减少钢材的变形与腐蚀。钢构件的制作过程中需要注意胎架划线、搭设尺寸等方面，以控制钢构件的质量。另外，还要注意钢构件的整体稳定性，注重长细比参数，利用计算公式为：λ=1/r来保证构建制作的稳定性。在计算机中要特别关注钢构件截面不同方向轴的计算长度差异等，要视具体情况进行具体分析。

3.2土木工程中钢结构的构件连接

土木工程中钢结构的构件连接方式包括焊接与螺栓连接。第一，焊接。焊接是一种局部高温加热施工技术，焊接构件必然会形成焊接应力与变形，所以在焊接过程中需要选择适当的焊接方式、焊接顺序等，尽量降低焊接应力与变形。根据施工设计图纸、钢材类型等选择焊接材料、焊接气体等。在焊接过程中由于施工操作不规范可以产生裂纹、固体夹杂、未焊透、出现焊瘤等缺陷，需要根据不同的缺陷选择相应处理方式。如导致焊瘤出现的原因主要是焊接工艺参数使用错误，操作技术不娴熟，可以采用铲、磨等方式来去除堆积金属。第二，螺栓连接。钢结构中的螺栓连接包括普通螺栓与高强度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均为永久性连接螺栓，在使用前需要对其进行全面检查，检查内容包括螺栓头、螺母要与结构件表面与垫圈紧密贴合;螺栓一段严禁垫两个或以上垫圈，且严禁使用大螺母替代垫圈;动荷载区域与重要部位的螺栓需要使用弹簧垫圈;螺栓的规格、材质需要符合施工设计规范。在螺栓施工中需要根据实际情况选择平接连接、搭接连接以及T形连接等方式。紧固螺栓的过程中需要从中间开始，对称两侧按顺序进行。螺栓紧固标准以连接接头外形控制为准。另外，可采用锤击法对螺栓紧固情况进行检查。高强度螺栓施工中常见的连接形式包括摩擦连接、张拉连接与承压连接，其中摩擦连接最为常用。在高强度螺栓施工前需要对接触面进行清理，保证接触摩擦面的整洁。施工前需要对摩擦面抗滑移系数等数据进行再次核对，校准扭矩扳手等，在验证完成后方可开始施工。在校正结合件、消除结合件变形等情况后进行高强度螺栓安全装。连接中要先用临时螺栓进行定位。高强度螺栓的穿入需要在校正位置后进行，每个节点要保持一致。紧固过程中可以根据实际情况选择扭矩法与转角法。另外，在施工过程中要注意废弃螺栓不得重复使用，露天使用的钢结构在完成高强度螺栓施工验收后需要使用防水或防腐蚀腻子进行封闭处理。

3.3土木工程中钢结构的涂装施工

土木工程中钢结构的涂装施工包括防腐涂层施工与防火涂层施工。防腐涂层施工中药选择防腐底漆、面漆、稀料等。首先要对底面进行清理，清楚底面油污、杂物等;其次进行底漆涂装，对防锈漆进行搅拌，保持油漆粘度均匀。刷漆过程中要保持平稳，首次刷完后要间隔一定时间再刷第二层，第二层涂刷要与第一遍涂刷方向垂直，以保证漆膜厚度一致。面漆涂装要在底漆涂抹较长时间后再进行。将钢构件运输至施工工地组装后再进行面漆涂装，涂装过程中要不断搅动，涂刷工艺与底漆一致。防火涂料施工则大多使用喷涂工艺，涂料的类别、层数与厚度要以防火设计要求来具体确定。在喷涂过程中在每层干燥后才能进行下一层喷涂。喷涂过程中药保证涂层完全密封且轮廓清晰。在喷涂过程中要使用测厚针来对涂层厚度进行检测，以保证厚度能达到相关施工标准。在达到设计要求后涂层表面平整后需要再進行最后一层的抹平涂层处理。当防火涂层出现涂层干燥固化情况不佳、脱落、空鼓时，钢结构接头转角区域涂层存在明显凹陷时均要重新喷涂。

3.4需要注意的问题

针对钢结构安装施工，施工人员需要确保钢材的质量。对于钢结构安装施工技术而言，钢材质量的高低直接影响钢结构的整体稳定性、安全性，也影响土木工程施工的整体安全。基于这一问题，施工单位和施工人员需做好钢结构材料的质量控制工作，从钢材选择、钢结构制作以及焊接、安装等环节入手，严格做好质量控制工作。施工单位需要严格选择质量过关的钢材，确保其自身性能等符合施工的具体要求。在制作钢结构构件时，相关人员需选择合理、规范的加工工艺和技术，施工单位需严格检查钢构件加工企业的资质等，对其生产设备、生产规模等进行分析。针对钢构件的焊接，施工人员需结合不同类型钢材的焊接要求，选择准确的焊接手法和工艺。

4结束语

我国的钢结构土木工程发展迅速，其拥有抗震性能理想、施工周期短、强度高、外形美观等优势，能够有效增加土木工程使用面积，优化建筑使用功能，符合社会效益与经济效益。钢结构在土木工程的具体应用还需要进一步完善优化施工工艺，发挥钢结构的优势，以提高土木工程质量。

参考文献

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