土木工程施工技术中钢结构的应用

土木工程施工技术中钢结构的应用

刘普霄 通讯作者 ； 李雪玲

山东协和学院 山东省济南市 25010 7

摘要：随着我国市场经济的快速发展，尤其是城镇化进程的深入，大量的土木工程拔地而起，为国家综合实力的提升和人们生活质量的提高奠定了坚实的基础。建筑行业在近些年发展的过程中，新技术、新材料、新理念开始广泛应用，目前在开展土木工程施工时，钢结构的地位变得越发重要。钢结构相比较其他结构来说安全性和稳定性更高，抗压性更强，虽然有比较显著的优势，但实际在开展土木工程钢结构应用时，需要采取妥善的施工技术才能确保消除潜在的众多安全隐患，进一步提升整体项目的建设效益。

关键词：钢结构; 土木工程; 施工技术;

近年来国家对于基础设施的建设力度越来越大，也取得了非常显著的成果。在新的时代背景下，开展土木工程施工时，施工技术发挥非常重要的作用，直接关系到整个工程项目的质量和效率。目前在建设工程的过程中，对于钢结构的应用程度越来越深，虽然钢结构有很多优势，但实际在应用的时候依然出现了一些问题亟待解决。尤其是在高层建筑中应用钢结构技术时，需要从多个方面加强关注，最大程度的保障好工程建设安全和建造质量。

1 土木工程钢结构特点

1.1 较强的稳定性

对于土木工程来说，影响其安全的主体不单单是钢结构。想要充分发挥出钢结构的作用，还需要配合好混凝土的施工。在应用钢结构技术之前，一般会采用缓凝土对建筑的主体结构框架进行搭建，虽然这种方式结构强度相对较高，但随着长期的使用容易出现沉降、裂缝等问题。采用整个框架钢结构构建的方式，可以大大提高土木工程的稳定性。

1.2 使用更加灵活

在建造土木工程的时候，一般是开展地基阶段的施工，之后再进行后续的钢架搭建，完成整体建造。在设计钢结构时，可以先根据图纸对钢结构构件进行制作，之后通过吊装作业完成整体结构的搭建，这对于整体进度的提升和构件精度的提升有非常显著的效果。在实际应用时，要结合实际情况选择最为恰当的施工方式。

1.3 安全性更加优异

目前我国在开展土木工程建设时，应用钢结构的情况越来越多。土木工程项目建设时间较长，期间很可能出现恶劣天气，钢结构可以在短时间内承受极端天气的考验，相比较传统的建筑工程材料来说能够承受更大的压力。

2 钢结构技术概述

2.1 高层钢结构技术

以实际设计要求和建筑要求为依据的高层钢结构，比较常见的形式有巨型框架结构、筒体框架结构、框架支撑结构。在选择钢构件的时候主要为钢管混凝土和钢筋混凝土。相比较其他材料，钢构件的延性更好，质量更轻。

2.2 空间钢结构技术

该种钢结构的优势特点是造型美观、刚度大，而且施工效率高。在应用空间钢结构的时候，主要形式为多层变截面网架、球节点平板网架，不但消耗的钢材料更少，而且空间结构刚度更大。

2.3 轻钢结构技术

一般情况下采用钢板进行轧制或焊接，用于建筑屋面围护结构和墙体，主要应用的是轻型彩色钢板，消耗的钢材料比较少。相比较其他技术来说，轻钢结构整体投资小、建造速度快，而且不受恶劣天气等因素的影响。

3 土木工程施工中钢结构的优缺点

3.1 优点

在开展土木工程施工时，钢结构除包含了锰、铁、钛等常见的元素之外，还具有硬度大、强度高的优势，相比较水泥结构或混凝土结构来说优势更加显著。此外，钢结构还具有一定的延展性和韧性，随着我国炼钢技术的提高，特种类型钢材在我们的生产生活中应用越发广泛，比如耐热钢、专用钢、不锈钢等等。

3.2 缺点

在开展钢结构施工时，如果使用的材料过多，会降低建筑的防火等级，建筑整体防火性能变差，非常容易引发火灾。在高温下还会出现严重形变，对整个建筑的安全有重大影响，严重的时候还会出现坍塌情况，对人民的生命财产安全有直接威胁。虽然近些年我国对于钢结构的相关标准进行了完善，但依然存在很多制约因素，想要有效控制施工时的钢结构用量，并确保材料达到国家要求，还需要进一步健全完善相关的管理标准。还有一点就是目前我国钢结构技术发展时间较短，在很多问题上还没有妥善的防治措施，而且钢结构技术专业人才缺乏。在开展土木工程钢结构施工时还需要加强对每一个环节的监督管理。

4 土木工程钢结构施工时需注意的事项

4.1 确保选材合理性

目前，我国市场上的钢材主要有管材、型材、板材和金属制品四大类，在建设土木工程项目的时候钢结构使用的主要是低合金钢和碳素钢。这两种钢材相比较其他类型的材料来说，在硬度和强度上有更加显著的优势，但是可塑性比较差。在设计柱面的时候主要应用的是箱型截面或工字型截面，而在焊接梁柱的时候主要是“H”型截面，需要结合项目的实际情况制作复合型截面。要确保整体建筑的质量，就需要将焊接的科学性充分体现出来，选择恰当的焊接工艺。

4.2 做好防锈蚀处理

钢结构比较常见的问题就是锈蚀，为了长期保证钢结构的性能，就需要加强对防锈蚀的处理工作。目前主要是采取涂抹油漆的方式实现防锈蚀，在涂抹之前要彻底清理金属表面的杂物，可以使用纱布打磨钢结构表现，也可以使用钢丝球刷磨钢结构表面。完成表面的清理之后，再将锈粉彻底清理干净，如果锈蚀面积比较大，可以先使用砂轮机进行打磨。完成油漆涂抹之后，就需要对表面进行刮平处理，之后涂抹磷化底漆，完全干燥后清理干净表面的残留物。

4.3 妥善保管钢结构

为了最大程度发挥出钢结构的性能，需要做好钢材保管的工作。在使用前要严格检查钢材情况，如果出现变形等问题，要及时进行矫正，并合理安置钢材保存的地点。在安装钢结构的时候要选择合适的塔式起重机型号，做好施工现场协调工作。

5 土木工程中钢结构施工案例

5.1 案例简介

该项目采用的为轻型门式刚架结构，设计的使用寿命为50年，建筑长度60.2 m，总跨度20.5 m，柱距4.0 m，墙面和屋面采用的是镀锌钢板材料。

5.2 施工分析

首先，分析结构受力。框架构件主要由立柱、横梁构成，为单层结构。在施工前要精确计算结构的受力，对可变荷载和永久荷载准确区分。柱网确定之后就需要明确屋面板、基础梁、承重柱的具体位置。

5.3 施工技术方案

首先，螺栓连接施工。在安装钢结构的时候，要确保在干燥的环境内安置插接母线。如果母线数量较多的时候就要仔细检查绝缘性，并妥善放置。作为钢结构装配施工的基础，螺母和螺栓一定要确保紧固力度，有一定的缓冲空间。因为随着钢结构的使用，螺栓位置会出现一定的缝隙，从而埋下安全隐患。在安装钢结构的时候，如果螺母和螺栓出现导电问题，可能是连接不紧密导致，这点需要加强重视。其次，控制焊缝质量。对于钢结构来说，焊缝质量如果存在缺陷引发的后果是无法预料的。因此，在进行焊接的时候要注意比较常见的问题，比如凹凸不平、裂纹等。

6 结束语

总而言之，随着时代的发展社会的进步，在整个土木建筑行业中，传统的施工技术已经逐渐无法满足新时代的发展要求，尤其是随着新技术、新材料的广泛应用，需要进一步加大对施工技术的改革力度。在开展土木工程建设中应用钢结构，能够有效提高工程质量的同时，还能够减少施工周期，提高施工质量。现阶段需要做的就是不断完善土木工程施工技术，充分发挥出钢结构的价值，实际在施工的时候要针对钢结构本身存在的缺陷制定有效的防范措施，比如加强对钢结构材料的检查，对钢结构的防护进行强化，要结合现场的实际情况选择最为恰当的方法，确保土木工程项目的顺利建设。

参考文献

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