王京蕾 羅慶芳 劉英杰

（1．青島捷能汽輪機(jī)集團(tuán)股份有限公司，山東 青島 266000；2．杭蕭鋼構(gòu)（山東）有限公司，山東 青島 266000；3．大連建源設(shè)計(jì)研究院，遼寧 大連 116400）

1 建筑工程鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)分析

1.1 鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)領(lǐng)域增長(zhǎng)

在20世紀(jì)60年代晚期，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)大多以土建為主，樓房也大多很低，質(zhì)量和安全性不高。在進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，我國(guó)政府出臺(tái)的一系列政策加快了我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)建筑領(lǐng)域的進(jìn)程和發(fā)展。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)得到社會(huì)認(rèn)可，包括城市地鐵、高速公路、高架、大型橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施廣泛使用鋼結(jié)構(gòu)建筑，鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)的鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、配套技術(shù)規(guī)范的不斷完善，為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)存在的問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)受自然條件的影響較為嚴(yán)重，如腐蝕等。長(zhǎng)時(shí)間暴露在潮濕的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)材料容易被腐蝕，被腐蝕后鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量就大大降低，并且影響美觀。因此鋼結(jié)構(gòu)材料的防腐也是我們需要重視的問(wèn)題。目前，鋼結(jié)構(gòu)材料的防腐措施并不理想，一般是通過(guò)在外層涂抹防腐材料來(lái)解決這一問(wèn)題，但這只是從最基礎(chǔ)的層面來(lái)做到防腐，效果并沒(méi)有預(yù)期得好。如果要保證它在外部不受到空氣等因素的侵害，必須要采用新型高效的方法，目前最為有效的防腐措施就是在鋼結(jié)構(gòu)材料表層熱鍍鋅，通過(guò)表層的鋅來(lái)實(shí)現(xiàn)防腐功能。其次，鋼結(jié)構(gòu)的品種和產(chǎn)量不足，當(dāng)前發(fā)展情況下，使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑非常多，對(duì)我國(guó)的鋼產(chǎn)量提出了很大要求，現(xiàn)在的鋼開(kāi)采提煉產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)需求。同時(shí)也說(shuō)明了市場(chǎng)的廣闊，使用范圍大，就引出了一個(gè)重要問(wèn)題，普通的標(biāo)準(zhǔn)鋼材，并不能適用于各個(gè)行業(yè)，要想擴(kuò)展領(lǐng)域，必須根據(jù)不同行業(yè)工程來(lái)研發(fā)突出特點(diǎn)的鋼結(jié)構(gòu)材料。

2 大體量建筑工程鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展和技術(shù)特點(diǎn)

2.1 高層重型鋼結(jié)構(gòu)

一個(gè)城市的發(fā)展思路和發(fā)展面貌，在一定程度上和這個(gè)城市的地標(biāo)性建筑都相關(guān)。例如：國(guó)家體育場(chǎng)（用鋼量11 萬(wàn)t）、佛山嶺南明珠體育館（占地22公頃，用鋼量6 838 t）、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)（占地40 km2，用鋼量3.3 萬(wàn)t）、滬寧高速公路大橋、北京中關(guān)村金融中心（占地6.69公頃，用鋼量15 萬(wàn)t）、北京電視中心、清華大學(xué)環(huán)境能源樓等。這些國(guó)家的大型重要工程都批準(zhǔn)用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)，標(biāo)志著對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)可，也是對(duì)它的重視，對(duì)于高層重型結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，有著里程碑式的意義。

2.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

新型材料下的建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)，具有其他材料所不具有的力學(xué)邏輯和造型藝術(shù)，并得到了廣泛應(yīng)用。不論是高層的重型鋼結(jié)構(gòu)，還是大跨度、空間鋼技術(shù)，或是鋼、混凝土混合結(jié)構(gòu)，工程鋼都具有傳統(tǒng)技術(shù)沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)之處。

減少占地面積，減少?gòu)U料的使用和浪費(fèi)，在建設(shè)計(jì)劃內(nèi)有對(duì)于逾期的消費(fèi)和支出也是積極有益的。在人員方面，能夠較少的使用人員，節(jié)省一定數(shù)量上人為造成的損失，保證施工精確性和靈活性。

方便性高，能夠最大限度地提升室內(nèi)的一個(gè)空間效果，在一定程度上減少混凝土等硬件的立方體積，提現(xiàn)升空間利用度，可以很便捷的分割室內(nèi)面積較為靈活。而且，鋼結(jié)構(gòu)能極大地提高效率，省掉了綁鋼筋、模板等環(huán)節(jié)之后，工程的固定性既有保證，施工又更方便，有利之處非常明顯。

節(jié)能環(huán)保，鋼鐵建材的發(fā)展，能夠有著許多建材的優(yōu)點(diǎn)?？癸L(fēng)，抗震，有著很好的延展性和塑變性的特點(diǎn)，在建筑中極大程度保證了建筑質(zhì)量和建筑美觀，對(duì)于它的負(fù)重和使用壽命說(shuō)，是極為便利的。所用的不可再生資源如水泥，砂石等，就不需要那么多，所以是十分理想的節(jié)能環(huán)保型建筑材料。

3 大體量建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑，最重要的就是質(zhì)量和穩(wěn)定性，新型鋼結(jié)構(gòu)建筑要做到足夠的牢固性，不能因?yàn)橥饬Φ纫蛩囟淖兯逃械臓顟B(tài)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如它抗風(fēng)性能等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如果一旦發(fā)生結(jié)構(gòu)問(wèn)題，所造成的后果是難以估量的。所以為保證在施工建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件不會(huì)喪失穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遵守以下原則：必須計(jì)算好所有的數(shù)據(jù)信息，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造，注意減少桿件的偏心，賦予足夠的剛度和柔度，在彎曲度的狀態(tài)下要注意其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。

拱橋形狀的一些結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)，是種靠譜性較大的一種狀態(tài)。這種拱狀的結(jié)構(gòu)，對(duì)于幾千年以來(lái)中國(guó)古人的應(yīng)用以發(fā)揮到了極致，例如，在古代建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，拱廊的建造，能夠使得這些建筑歷經(jīng)千年而不修，歷經(jīng)千年而不腐朽，所以我們?cè)诂F(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中，可以借鑒學(xué)習(xí)傳統(tǒng)技藝中的優(yōu)點(diǎn)，取其精華。

建筑施工圖紙是必備的建造方式用具，要依據(jù)現(xiàn)代科學(xué)更為有效的辦法、策略，得到最為便利的方法去建造，并且要時(shí)時(shí)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的分析，做到預(yù)測(cè)監(jiān)控為一體，保證施工時(shí)的安全和科學(xué)，能夠給予施工人員最大限度的安全。同時(shí)也使建筑能夠以一種新生模式的狀態(tài)完成。

3.2 大體量建筑常用施工技術(shù)

（1）模塊化施工。模塊化施工是指，一般在工廠內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)就已經(jīng)被固定，施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行澆筑，這樣的建筑拼接后結(jié)構(gòu)和牢固性較強(qiáng)，這是鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)所在。它能夠把一些復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分，分塊拼接，更能保證每一個(gè)板塊的質(zhì)量。便于在任何地點(diǎn)任何距離的裝用。并且，它能夠重復(fù)回收使用，較少人力和施工。最優(yōu)的施工方法在于對(duì)環(huán)境的影響程度降到最小，所以，模塊化的施工就很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)，在施工過(guò)程的大半部分都在工廠內(nèi)進(jìn)行，直接在施工地進(jìn)行拼裝，施工人員需要將一塊塊鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)圖紙準(zhǔn)確無(wú)誤的拼接完成，實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑成為一個(gè)整體。在這個(gè)過(guò)程中，減少了綁鋼筋、建設(shè)模板、澆筑混凝土等環(huán)節(jié)，施工更簡(jiǎn)單，效率得到極大的提高，在一定程度上節(jié)省了大量的人力物力財(cái)力。

（2）吊裝技術(shù)。在施工過(guò)程中吊裝的時(shí)候，傳統(tǒng)模式下一般為兩種吊裝模式，但在吊裝時(shí)要考慮到周圍的環(huán)境和吊裝需要進(jìn)行的具體操作，避免碰掉了裝飾的問(wèn)題，所以要首先采用一種較為穩(wěn)妥的安裝方式，進(jìn)而再采用另一種方式，最大限度地不影響施工的后續(xù)進(jìn)行。

（3）焊接技術(shù)。焊接技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)中不可或缺的部分，鋼結(jié)構(gòu)所需的材料大部分為鋼材，所以材料的拼接必須用到焊接技術(shù)。由于鋼材焊接廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)越來(lái)越多新的焊接方法，焊接材料，在數(shù)量和種類等方面都有所提升。為保證質(zhì)量必須對(duì)施工人員嚴(yán)格要求，必須有專業(yè)的水準(zhǔn)，持有有效的上崗證，最好是工作經(jīng)驗(yàn)六年以上，并且能熟練掌握技巧。在焊接完成后必須保證焊接處的質(zhì)量，否則會(huì)影響焊接施工，完成后必須做好焊縫的處理，堅(jiān)決不能留下安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

在鋼結(jié)構(gòu)飛速發(fā)展的時(shí)代，要在鋼材產(chǎn)量激增的條件下和鋼鐵工業(yè)深刻發(fā)展的基礎(chǔ)下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，鋼結(jié)構(gòu)建材的施工設(shè)計(jì)，要在與施工單位的深切配合下深入發(fā)展，同時(shí)，施工單位要增加技術(shù)和提高施工時(shí)的技術(shù)技能，保證結(jié)構(gòu)鋼建筑能夠發(fā)揮最好的效能。通過(guò)二者的結(jié)合，推動(dòng)整個(gè)結(jié)構(gòu)鋼行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。