探究土木工程施工中的钢结构技术

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探究土木工程施工中的钢结构技术

高 敏

(西山煤电(集团)有限公司屯兰选煤厂，山西 古交 030206)

摘 要：从施工准备、焊接、吊塔、吊装等环节，归纳总结了土木工程中钢结构的施工技术要点，并探讨了钢结构在土木工程施工中存在问题的解决措施，指出钢结构具有抗压能力强、安全系数高、节能环保等优点。

关键词：钢结构，土木工程，焊接技术，吊装技术

0 引言

经济的发展使得人们的生活水平得到极大的提高，人们在满足了基本需求后，也对衣食住行等方面有了更高的要求。为满足人们各方面的要求，各个行业也对自身的服务、建设等设立了更高的标准。尤其是在推动城市化发展的建筑行业，与人们的生活有着密切的关联，随着人们要求的提高，土木工程施工中的手段也发生了变革，由传统的混凝土框架结构变成了钢结构框架结构。就新型的钢结构技术而言，它的安全性和环保性都高于传统混凝土结构技术。因此，它在土木工程施工中受到了极大的欢迎。但由于其自身的不足和施工技术方面的影响，在钢结构的使用过程中还有一些不足，这使得住户的安全受到了严重的威胁。因此，我们必须对钢结构技术的特点进行探讨分析，解决其在使用过程中存在的问题，从而保证人们的生命安全和公共资源的有效利用。

1 钢结构在土木工程施工中的技术优点

钢结构是由钢制材料构成的常见建筑材料类型，它主要是由钢板和型钢等材料构成的框架结构，它连接各个部位的手段主要是焊接和螺栓等工业技术，这种连接手段牢固且方便。与传统结构相比，钢结构有着众多的优越性，主要表现在以下几个方面。

1.1 抗压能力强

钢结构是由不同型号钢筋所构成的，而钢筋又是具有韧性较好、强度高、重量轻等优点的建筑材料。钢材料在土木工程建设中的使用，可以提高建筑物整体的结构性能，增强其抗压能力，在地震或其他自然灾害发生时有良好的防御能力。

1.2 安全系数好

传统的混凝土材料在施工过后，极易出现裂缝或沉降情况，这对土木工程建筑的质量有严重的影响，且在使用过程中也有安全隐患。但是在土木工程建设中，合理的使用钢材料技术可以从根本上解决裂缝和沉降问题，增强了建筑物的抗风险能力，提高了其安全性能。

1.3 经济优越性强

土木工程建设是一项施工量大、经费成本极高的活动。而传统的混凝土材料需要各种原材料的混合并由人工搅拌，需要大量的人力、物力；而钢材料是采用工厂大批量生产，在购买过程中可批量购买而不需后天加工，且可以回收利用。所以在土木工程建设中使用钢结构技术在经济方面而言有重要的优越性。

1.4 环保性能强

传统的混凝土材料主要由砂石等组成，它在建筑材料中的使用会产生大量的建筑垃圾，对生态环境产生不良影响。而为构成钢结构主要材料的钢筋，是可以进行回收利用的绿色环保材料，在使用过程中不会造成过多的环境污染，也符合绿色环保施工理念。

2 钢结构的技术要点分析

2.1 加强施工的准备工作

钢结构在土木工程中是一项工作量较大、工序较为复杂的施工活动，如果在某一环节出错，就会影响土木工程施工的整体质量，甚至会造成人员伤亡。所以在施工前就做好准备工作，以保证施工过程的稳妥性。在施工前，要对所设计的图纸进行严密的考察和研究，以确保其合理性；在施工过程中，要有专业的施工人员和监管人员在场，以便随时咨询施工中的问题，解决施工过程中出现的突发情况。对于施工人员，要求其拥有专业的施工技术、知识，对施工过程中的状况有预测性的分析，并在出现突发情况时提供科学、合理的解决办法，以此推进施工的顺利进行。

2.2 钢结构中焊接技术的使用

钢结构的牢固性对施工质量有直接的影响，而钢结构的牢固性由连接钢结构的焊接技术决定。所以，在施工过程中，对于钢结构的焊接要有较高的要求。在进行焊接时，要保证焊接环境的一致性，焊接速度和温度的相同性，将焊接误差控制在最小范围内，并且在高空建筑的施工中，要保证其节点的对称性，以增强钢结构整体的牢固性，确保土木工程的施工质量。表1展示了一些节点的处理方式，施工人员可根据施工情况确定节点处理方式。

表1 不同节点处理方式优缺点及适用范围

序号节点处理方式优点缺点适用范围1梁纵筋贯通式梁纵筋直接贯通，操作方便需在柱腹板开孔，一定程度上容易产生应力集中，削弱截面强度，开孔位置不易确定工期较紧，钢筋直径较小等情况2加焊钢筋连接器操作方便，型钢柱内空间较大，混凝土浇筑质量高成本较高，钢筋连接器现场焊接影响工程进度；工厂焊接前，焊接位置不确定钢筋直径较大，混凝土浇筑质量要求较高3加焊钢筋连接纵向钢筋直接与连接板焊接，对钢筋绑扎工作较为方便，操作简单焊接工程量较大，需在深化设计时考虑钢筋连接板尺寸及位置，但容易在实际施工过程中与柱的纵向钢筋“打架”梁纵筋数目较多，直径较大4钢筋加腋错开式施工方便，不需增加措施成本钢筋绑扎前，需进行纵筋的加工梁纵筋直径较小，容易在钢筋加工厂进行加腋

2.3 钢结构施工中吊塔技术的使用

机械设备在土木工程的施工中是必不可少的，尤其是吊塔的使用在施工中起着不可替代的作用。吊塔具有适应强度高、力量强、一次性起吊货物多等优点，可以最大程度的降低施工成本。但吊塔的使用必须要遵循相关的规定，提高吊塔使用的安全性，保证施工人员的安全和工地的质量。

2.4 钢结构施工中吊装技术的使用

吊装技术是土木工程施工过程中的重要方面，吊装技术的使用可以加快土木工程施工的进度。在使用吊装技术时，施工人员要根据施工的要求和施工环境，合理、安全的使用吊装技术，实现土木工程施工的最大利益化。表2显示的几种常见的吊装方法的优缺点，施工人员可根据具体的施工环境而选择。

表2 钢结构常见吊装方法的优缺点

序号吊装方法特点优点缺点1高空散拼成型在所有构件设计标高处一次拼装焊接完成可用小吨位起重运输设备，安装灵活需要在现场搭设满堂脚手架，安装极易受场地限制2分段吊装地面拼接，高空吊装就位高空作业量较大，散拼法相应减少，拼装支架也相应减少，可充分利用现有起重设备，较为经济不适用于分割后结构刚度状况改变较大的钢桁架屋面3整体提升将结构在地面拼装完成，再由起重设备垂直将结构整体提升至设计标高，可利用结构柱作为提升结构的临时支撑结构可在地面将所有高空作业全部完成，有效节省施工工期及费用对周边支撑点较少或整个屋盖系统较重的不适用，对提升设备的整体协同作业要求较高4整体吊装将结构在地面总拼成整体后，用起重设备将其吊装到设计位置地面总拼可保证焊接质量和几何尺寸的准确性对地坪及吊装设备要求高，需超大型吊装设备，费用昂贵5高空滑移将结构单元总拼成整体后在建筑物上由一端滑移到另一端，通过卸载使之就位可以有效缩短施工工期，设备简单，不需要大型起重设备对施工单位机械综合配置能力要求高，需增加安装滑道、支柱等辅助钢构件

3 钢结构在土木工程施工中存在的问题

3.1 钢结构技术实际应用的复杂性

我国市场的自发性导致了钢材质量的不一性，但是钢结构的质量问题也可能是由其自身结构的不稳定性造成的，因此钢结构具有一定的复杂性。在面对这一问题时，施工人员要熟练的知晓不同质量钢结构的承载能力，以此来决定不同钢结构的用途，以此保障钢结构建筑物的质量和安全，避免人员的伤亡和财产的损失。

3.2 钢结构技术应用的无常性

钢结构技术的应用问题随着外界的变化而变化，在时间不断推移的过程中，掩藏在混凝土内的钢结构可能发生着意料不到的变化，从而造成建筑物质量的变化。

3.3 钢结构技术应用的安全性

在施工阶段，如果没对钢结构采取合理的施工方法，那么建筑物的质量就无法得到保障。这种潜在的威胁可能在施工过程中就得到暴露，也可能是在施工完毕居民入住后得到显现。但无论何时，安全隐患带给人们的代价是无法估量的。

4 钢结构存在问题的解决措施

4.1 增强钢结构技术和设计方面的指导

钢结构在施工过程中，要面对难度较高的基础性操作行为。因此，对施工人员的操作技术要求高。所以在施工期间，一个良好的管理制度是非常有必要的。在制度规章之内，要有明确的条文对施工人员的日常工作做出规定，以此提高施工人员的效率，提高施工质量，消除安全隐患，保障人们的生命财产安全。

4.2 建立健全合理的监督机制

在土木工程的施工过程中，为了保证施工的质量、进度和施工人员的人身安全，施工单位要建立合理的监督机制。选择具有一定相关专业知识和法律意识的第三方人员来对工地进行监督，以确保施工的质量和施工人员的安全性。

4.3 加强对施工人员的专业化培训

施工操作人员一般都是没有接受过专业知识的农村人民，他们对于相关知识的了解甚少。为了提高施工进度和质量，防止安全事故的发生，施工单位要对施工人员进行相关知识的培训，提高施工人员的安全意识，增强施工人员的专业知识。以此保障施工过程的顺利进行，减少劳工纠纷，保证施工质量和企业利益。

4.4 加强施工现场及附近小区的安全教育

在施工过程中难免会产生一些噪声，这就会损害工地附近居民的利益。为防止外来人员进入工地，造成不必要的伤亡情况，就需要施工单位选择合适的施工时间，并向工地周围居民解释清楚，获得他们的谅解，并对他们进行安全教育宣传，并加强对工地的管理，避免外来人员进入施工现场。

5 结语

在土木工程施工中采用钢结构技术有很大的优势，但所存在的问题也不容小觑。在对其进行研究分析过后，对不同的问题给出合理、科学的解决措施，才能合理的促进我国钢结构技术的进步；才能在经济飞速发展的当代，发挥钢结构技术最大的优势。推动土木工程的进一步发展，从而为我国经济创造另一个发展机遇。

参考文献：

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[2] 周 旭.土木工程施工中的钢结构技术分析[J].江西建材,2016(23):70-71.

[3] 刘 江.土木工程施工中的钢结构技术分析[J].科技创新与应用,2016(31):269.

[4] 俞英娜.关于土木工程施工中的钢结构技术分析[J].建筑设计管理,2014(9):78-80，87.

[5] 曲新杰,赵连昆,徐美娥,等.关于土木工程施工中钢结构技术的探讨[J].门窗,2017(1):203.

On steel structural techniques in construction of civil engineering

Gao Min

(Tunlan Coal Preparation Plant, Xishan Coal and Power(Group) Co., Ltd, Gujiao 030206, China)

Abstract：From the construction preparation, welding, hoisting tower, and hoisting, the paper sums up the construction techniques for the steel structure of the civil projects, explores the solutions to the problems in the steel structure of the civil projects, and points out the steel structure is featured with the high anti-pressure capacity, high safety coefficient, and energy-saving and environmental protection.

Key words：steel structure, civil project, welding technique, hoisting technique

文章编号：1009-6825(2017)11-0056-02

收稿日期：2017-02-06

作者简介：高 敏(1992- )，男，助理工程师

中图分类号：TU391

文献标识码：A