楊福海，王銀春

（1.寧夏通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，寧夏 銀川 750000；2.銀川能源學(xué)院，寧夏 銀川750000）、

鋼結(jié)構(gòu)自身重量較輕，工業(yè)化特征明顯。對(duì)此，土木工程施工中廣泛應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，提高了工程使用性能。但是因鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能和耐腐蝕性能較差，若發(fā)生特殊災(zāi)害，易造成重大損失。對(duì)此，土木工程施工中，做好鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)處理，對(duì)于提升土木工程質(zhì)量有積極的作用。

1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)概述

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分類(lèi)：

（1）高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：按照土木工程實(shí)際建設(shè)要求，高層鋼結(jié)構(gòu)包括筒體框架、巨型框架、框架支撐等結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件還可結(jié)合鋼筋混凝土和鋼管混凝土，與其他材料相比較來(lái)說(shuō)，鋼構(gòu)件具有質(zhì)量輕便和延性好的特點(diǎn)，符合工程建設(shè)要求。

（2）空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：這種結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括剛度大、造型設(shè)計(jì)美觀、施工效率高等，土木工程應(yīng)用空間鋼結(jié)構(gòu)主要采用球節(jié)點(diǎn)平板和多層變截面網(wǎng)架的形式，且不會(huì)消耗過(guò)多的施工材料，空間鋼結(jié)構(gòu)的剛度也會(huì)更大。

（3）輕鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：通常情況下，土木工程施工建設(shè)多采用焊接鋼板或軋制鋼板的形式，主要是應(yīng)用在墻體和屋面維護(hù)的結(jié)構(gòu)施工中。對(duì)比，輕型彩鋼因其鋼材料在施工中消耗量小，施工成本低，且施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，也是土木工程常用的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[1]。

2 土木工程施工中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

土木工程施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)不僅包括鐵、錳、鈦等常見(jiàn)元素，而且具有高強(qiáng)度、硬度大等特點(diǎn)。與混凝土或水泥結(jié)構(gòu)的土木工程相比較，其施工優(yōu)勢(shì)非常明顯。不僅如此，鋼結(jié)構(gòu)的韌性和延展性較好，比不銹鋼、專用鋼、耐熱鋼等材料的應(yīng)用范圍更廣，這足以說(shuō)明鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2.2 應(yīng)用缺點(diǎn)

土木工程的鋼結(jié)構(gòu)施工中，若施工所需材料過(guò)多，建筑防火難度變高，從而降低了建筑防火等級(jí)，使建筑整體的防火性能變差，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)造成巨大的損失。另外，鋼結(jié)構(gòu)土木工程施工中，若長(zhǎng)期暴露在高溫環(huán)境下，會(huì)加大結(jié)構(gòu)變形程度，嚴(yán)重情況下還會(huì)引起建筑安全事故，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的影響。近些年，我國(guó)出臺(tái)了一系列鋼結(jié)構(gòu)施工管理標(biāo)準(zhǔn)，但是仍然有制約因素存在。對(duì)此，為了保障鋼結(jié)構(gòu)用量，且滿足于國(guó)家建筑材料施工要求，應(yīng)進(jìn)一步補(bǔ)充與完善管理標(biāo)準(zhǔn)。但是，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用時(shí)間短，很多方面有待完善，加上缺少足夠的專業(yè)技術(shù)人才，在鋼結(jié)構(gòu)土木工程施工中仍然要加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理。

3 鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的具體應(yīng)用策略

3.1 土木工程的鋼結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備工作

鋼結(jié)構(gòu)土木工程施工作業(yè)中，施工技術(shù)人員應(yīng)該做好施工前的準(zhǔn)備工作。第一，選擇適合土木工程施工要求的鋼結(jié)構(gòu)材料，如普通碳素鋼、合金鋼等，權(quán)衡施工材料的應(yīng)用利弊。第二，按照國(guó)家材料質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，檢查鋼結(jié)構(gòu)主體材料配件質(zhì)量，尤其是鋼結(jié)構(gòu)承載力、剛度、硬度等進(jìn)行多次核查，保證建筑施工材料滿足項(xiàng)目施工的實(shí)際要求[2]。第三，按照土木工程施工環(huán)境及材料，選擇適合的施工設(shè)備，并做好性能檢測(cè)工作，以保證機(jī)械設(shè)備良好的運(yùn)行。

3.2 選擇合適的塔吊

鋼結(jié)構(gòu)在土木工程施工中的應(yīng)用，做好塔吊施工和吊裝質(zhì)量控制非常重要。裝配塔吊施工設(shè)備，應(yīng)提前對(duì)塔吊類(lèi)型、性能、保修等進(jìn)行檢驗(yàn)。在實(shí)際施工作業(yè)中，塔吊設(shè)備起重的重量、伸縮幅度等性能應(yīng)該滿足施工要求。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)土木工程應(yīng)用塔吊設(shè)備，多數(shù)為內(nèi)爬式塔吊，相比較附著式塔吊，前者在節(jié)省施工成本上發(fā)揮了較大優(yōu)勢(shì)，保障了施工安全性。

3.3 合理選擇鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)土木工程施工，鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)通常有三種，技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)不同。因此，在工程施工中，應(yīng)該合理選擇施工技術(shù)，具體如下：

3.3.1 焊縫連接技術(shù)

焊縫連接技術(shù)利用電弧焊產(chǎn)生的大量熱量，對(duì)局部的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行融化，再經(jīng)過(guò)冷卻形成焊縫，將鋼結(jié)構(gòu)的連接部位融合成為一體，如圖1焊縫連接結(jié)構(gòu)示意圖。焊縫連接技術(shù)不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)橫截面產(chǎn)生過(guò)多的削弱作用，連接操作簡(jiǎn)單方便，且連接密封性與剛度較高，極大提高了施工作業(yè)效率。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)不需要其他復(fù)雜技術(shù)的支持，施工成本往往也很低。但是，焊縫連接技術(shù)的缺點(diǎn)是，焊縫構(gòu)件容易受到高溫的影響，材質(zhì)容易變脆，會(huì)造成一定的殘余變形或應(yīng)力，減弱了鋼結(jié)構(gòu)的剛度與承載力。有些部位的焊接剛度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，原本局部的裂紋程度變大，若遇到低溫情況，會(huì)因脆斷影響鋼結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。再加上焊縫的連接韌性與塑性較差，鋼結(jié)構(gòu)很容因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度而發(fā)生結(jié)構(gòu)性問(wèn)題[3]。

圖1 焊縫連接結(jié)構(gòu)示意圖

3.3.2 螺栓連接技術(shù)

螺栓零部件將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，分為普通螺栓與高強(qiáng)度的螺栓為主，如圖2螺栓連接結(jié)構(gòu)示意圖。鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)操作方式較為簡(jiǎn)單，且安裝便捷，容易進(jìn)行拆卸，被廣泛應(yīng)用在土木工程鋼結(jié)構(gòu)的連接施工中。但是，螺栓連接技術(shù)在施工操作中，需要在鋼結(jié)構(gòu)的表面部位進(jìn)行開(kāi)孔處理，對(duì)孔拼裝，這一操作給制造增加了工作量。因?yàn)橥聊竟こ啼摻Y(jié)構(gòu)制造精度要求較高，所以在削弱的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件界面的螺栓口，會(huì)消耗鋼材，導(dǎo)致材料成本偏高。

圖2 螺栓連接結(jié)構(gòu)示意圖

3.3.3 鉚釘連接技術(shù)

頂桿燒紅，將帶有半圓形的預(yù)支釘頭鉚釘插入到連接件釘孔，利用鉚釘槍設(shè)備，將鉚釘?shù)牧硪欢思庸こ蔀殂T釘釘頭，起到加固鋼結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度的作用。鉚釘連接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是鉚接傳力穩(wěn)定，連接韌性與可塑性較強(qiáng)，能夠保證鋼結(jié)構(gòu)連接質(zhì)量，因此常用于土木工程中的鋼結(jié)構(gòu)，以及直接承受力荷載鋼結(jié)構(gòu)連接，如圖3螺栓連接結(jié)構(gòu)示意圖。但是，鉚釘連接技術(shù)的連接工藝較為復(fù)雜，會(huì)消耗大量鋼材，且工程量大，這些因素導(dǎo)致其在土木工程鋼結(jié)構(gòu)的使用頻率低，基本上被螺栓或焊接連接技術(shù)所取代。

圖3 鉚釘連接結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 油漆涂抹防護(hù)施工

土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工，容易受到自身屬性和外部環(huán)境所影響，常會(huì)出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)部件的銹蝕問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)影響到結(jié)構(gòu)承載力與整體安全質(zhì)量。對(duì)此，除選擇合適的施工技術(shù)外，還應(yīng)做好鋼結(jié)構(gòu)的油漆涂抹的防護(hù)施工，做好表面防腐蝕等防護(hù)工作。施工人員在鋼結(jié)構(gòu)外表面涂抹油漆之前，還要做好基礎(chǔ)性的工程處理，保證鋼結(jié)構(gòu)表面的清潔。若鋼結(jié)構(gòu)表面有腐蝕痕跡，需要采用粗砂布打磨以確保其表面光潔度。尤其是一些特殊類(lèi)型的土木工程，因鋼結(jié)構(gòu)用量多，外表面打磨面積較大，手工打磨操作并不適宜，則需要用砂輪機(jī)進(jìn)行除銹處理，如下圖4所示。

圖4 油漆涂抹防護(hù)施工

在油漆涂抹防護(hù)施工中，涂抹應(yīng)適中均勻，涂抹后做好基礎(chǔ)防護(hù)工作，以避免剮蹭而影響到油漆的干燥效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土木工程建設(shè)施工應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，能夠在保障工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，縮短工期以提升施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。目前，建筑行業(yè)需不斷加強(qiáng)技術(shù)更新，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)自身缺陷的問(wèn)題，行業(yè)應(yīng)支持技術(shù)變革以做好安全防范工作，如做好鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量檢查工作，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)工作，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合適的焊接技術(shù)等等。這些都是促使土木工程順利完工，提升工程安全質(zhì)量的重要內(nèi)容。因此，施工單位應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用價(jià)值與注意事項(xiàng)。