土木工程施工中的鋼結構技術研究

宋亞龍

摘?要：過往，混凝土及木制材料用于土木工程建設領域中暴露出很多不足，伴隨科技進步、工業化的持續發展，越來越多的施工單位認識到鋼結構用于土木工程施工建設中的優勢，有效應對了傳統混凝土施工技術暴露的不足。文章在列舉常見鋼結構技術類型的基礎上，詳細的探究了鋼結構施工技術要點，以供同行借鑒參考。

關鍵詞：土木工程;鋼結構;技術類型;技術要點

鋼結構，實質上就是以鋼材為原料制造出的構件，當下其在建筑工程建設中用量有不斷增多趨勢，輔助使用一些防銹工藝技術，采用焊接、鉚釘將多個構件連合為一。和其他材料相比較，鋼結構有承載能力強、硬度高、防震性能優良、延展性好等諸多優勢，用于土木工程建設領域中，能明顯提升結構建設質量，降低施工階段危險事故發生的風險^[1]。但是鋼結構自身有易腐蝕、耐火性差等特征，故而在土木工程施工階段，應明確鋼結構施工技術要點，對提升工程建設質量有很大現實意義。

1?常見的鋼結構技術介紹

1.1?高層鋼結構技術

高層鋼結構施工階段主要將建筑真實高度和設計要求設為憑據，確定鋼結構的具體形式，框架支撐、筒體以及巨型框架是當下較為常見的結構形式，在鋼構件方面，可使用鋼筋砼或者鋼管砼。鋼構件自重較輕盈，并且延展性優良，推薦使用焊接型鋼或軋制型鋼，以上這些鋼結構材料在超高層建筑施工領域中表現出較好的適用性。對勁性鋼筋砼構件加以分析，其自身持有剛度大、防火性優良等優勢，故而推薦用于中高層建筑建設領域中。相比之下，鋼管砼施工流程較為簡單，通常用于柱結構建設施工中。

1.2?空間鋼結構技術

空間鋼結構有自重輕、剛度大、造型美觀等諸多優勢，用于建筑工程建設領域中，有施工快速、效率高的特征。在現實施工實踐中，以鋼管為桿件的球節點平板網架、多層變截面網架是主要的結構形式，其能提高建筑空間結構的剛度水平，并且現實施工階段投用的鋼材量偏少。

1.3?輕鋼結構技術

該類鋼結構主要是采用輕型彩色鋼板制造成建筑墻體或屋面圍護結構，多數工況下會使用鋼板行焊接或軋制處理，也可以使用輕鋼制造柔性支持系統，跨度能抵達30m以上，現實施工時耗用的鋼材量也較少^[2]。目前，國內針對輕鋼結構，已形成規范化的設計流程，建成了專業化生產企業。輕鋼結構能被快速安裝，整體建設成本偏低，且不受客觀環境條件的約束，目前在多種輕型工業廠房建設領域中有較廣泛應用。

2?土木工程中鋼結構施工的技術要點

2.1?選材和連接

土木工程鋼結構施工階段，常用的鋼材主要有如下四種類型，分別是板材、型材、各種金屬制品以及管材。對鋼材的材料構成進行分析，當下，普通碳素鋼、普通低合金鋼和優質碳素鋼在土木工程中鋼結構施工實踐中有較廣泛的應用。在現實施工實踐中，柱是鋼結構施工中最重要的部件之一，通常將其設計成工字形與箱形截面，近些年十字形截面應用頻率逐漸增加。他類鋼材內，除結構特殊的鋼梁，大部分選用的是H型鋼?；旧喜捎煤附踊蚵葆斻暯痈鞣N材料，相比之下，焊接應用更為廣泛。在焊接施工前期，施工人員一定要結合材料類型、規格擬定適宜的焊接方案，分析焊接工藝的合理性，持續提升施工的規范性，確保相關參數符合土木工程施工設計要求。若擬定選用高強螺栓固定，則一定要確保螺栓銜接的精確度處于較高水平。

2.2?材料和設備

鋼結構施工階段，一定要指派專人妥善保管各種有關材料。在各種鋼材被運送至施工現場前，一定要對其進行整體檢查，以防運輸階段出現破損、變形的鋼材被用于工程建設實踐中，針對存在質量缺陷的鋼材，一定要要求供貨商盡早更換，確保鋼材符合工程施工質量要求。待材料進場后，應將其妥善安置于暫存區，并且要采用科學的管理措施，從基礎環節保證材料質量。

2.3?吊裝工藝

吊裝是土木工程鋼結構施工過程中的重要一環，在正式吊裝施工前，一定要全面分析施工現場、材料狀況及施工工藝等，選用適宜的吊裝設備，常見的有起重機、起重臂長度、吊籃技術等^[3]。吊裝施工時，一定要認真落實吊裝標準作業規范，嚴遵照有關安全要求，在確保施工活動安全的基礎上，提升施工效率。

3.4?焊接工藝

電弧焊接施工時，基于電極一個側面可將焊接電流與引弧傳送至另一側面的原理，也可作為填補料被煉化處置以后，直接轉送到熔池中，與基本液熔合一體，以上是焊縫形成的重要基礎。在具體施工階段，應加強焊條外部質量的控制，嚴禁出現焊芯脫落、腐蝕及生銹等狀況，焊縫金屬持有的力學屬性不可低于母材標準設定的下限值?；谠牧峡箯垙姸扰c等強度原則，建議施工方選用抗張強度等級統一的焊絲。當焊接高強度鋼結構時，因有母材熔化階段形成不良影響，所以焊縫材質的實際抗張強度會顯著高于焊絲的設計值。故而，推薦使用抗張強度偏低的焊絲，確保焊縫金屬和母材等同。應先評估施工單位選用的鋼鐵焊接、焊接原料、焊接方法及焊后熱處理取得的效果，并結合評估報告設定最適宜的焊接工藝。要求裂縫輪廓不可有裂痕、結節或者他類缺陷。焊縫外部不可有氣孔、弧坑裂紋、電弧擦傷等，嚴禁出現咬邊、欠焊、根部松脫等問題。依照焊接工藝標準要求評估施工單位選用的電焊釘子和鋼鐵，有針對性的做出改進與完善。卷曲焊條時要做到密實、平齊，嚴禁出現硬壓、銹蝕等不良狀況。確保焊機各部件均能處于正常運作模式中，確保電源穩定供電，避免焊接過程中出現停電或電壓值明顯改變的情況。

3.5?油漆工藝

在焊接固定好鋼結構以后，應對其表層進行維保措施，以防鋼結構實際使用過程中因為生銹而降低其使用性能，短縮使用壽命。結合當前鋼結構施工實況，涂抹油漆為最常用的防銹技術手段。油漆工藝程序主要有^[4]：

3.5.1 處理基層：實質上就是針對初步完成焊接的鋼結構表面進行除銹處理，多通過手工形式完成的，具體是先使用鋼絲球擦拭鋼結構表層，而后使用紗布清潔其表面，確保結構表面平整順滑無金屬銹，最后用棉布對金屬表層做最后的清潔處理，除去表層吸附的灰塵。針對銹跡嚴重的部位，也可聯合使用砂輪打磨法除銹。

3.5.2 刷油漆工藝：該過程推進時一定要確保于金屬表層上均勻的涂刷油漆，油漆不可流進金屬材料的內孔。在油漆涂抹作業整體結束，待其干燥后全面檢查油漆表面狀態，針對存在缺陷的部位及時予以修補處理?？梢詫⑦m量紅丹粉摻和到油漆內，有益于提高鋼結構的亮度，提升其美觀度。

3.5.3 磨平處理，利用打磨法使金屬表層的油漆層平滑，色澤勻稱。

4?結語

鋼結構是當下我國建筑企業施工階段的重要材料之一，用于土木工程建設實踐中，能明顯提升結構的安穩性。但因為鋼結構自身的特殊性，施工過程較為復雜，故而實踐中，施工人員一定要認真落實各項準備工作，結合項目實況，有針對性的完善鋼結構施工技術方案，并加強現場施工管理，以最大限度的提升工程建設質量。

參考文獻：

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[3]管品武，楊光煜，張東亮，余政，梁巖.復雜鋼結構溫度效應影響分析[J].結構工程師，2020，36（02）：80-87.

[4]王秀麗，崔健，趙濤.附著式升降腳手架新型鋼結構附著節點應用研究[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2020，36（02）：273-281.