成嘉楠

0 引言

隨著社會(huì)發(fā)展，土木工程的數(shù)量越來越多，如一味沿用傳統(tǒng)施工技術(shù)，不僅難以滿足實(shí)際需求，還會(huì)造成大量木材等資源的浪費(fèi)，長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致生態(tài)失衡，與環(huán)保事業(yè)背道而馳。因此，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為新時(shí)代土木工程施工中的主要應(yīng)用技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)隨著科學(xué)技術(shù)的日漸發(fā)達(dá)日益完善，具有無可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1 常見鋼結(jié)構(gòu)形式

1.1 高層鋼結(jié)構(gòu)

高層鋼結(jié)構(gòu)，主要是將鋼結(jié)構(gòu)作為框架支撐。這種鋼結(jié)構(gòu)，自重較輕，一般可以選用軋制型鋼和焊接型鋼。將這種結(jié)構(gòu)作為框架支撐，有著使土木工程具備優(yōu)良防火性的顯著優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)有所不同，在該鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，通過在結(jié)構(gòu)表面設(shè)置防火涂料的方式，降低其導(dǎo)熱系數(shù)，提高其耐火極限，促使鋼結(jié)構(gòu)不直接暴露在火焰高溫當(dāng)中，涂層吸熱后會(huì)釋放出水蒸氣以及相關(guān)不然氣體，進(jìn)而促使整個(gè)土木工程耐火性提高。因此，土木工程施工中，中高層建筑對(duì)于高層鋼結(jié)構(gòu)的使用司空見慣。這種結(jié)構(gòu)，可使中高層建筑更加穩(wěn)固、牢靠，進(jìn)而有效提高房屋建筑的安全使用壽命。

1.2 空間鋼結(jié)構(gòu)

空間鋼結(jié)構(gòu)，包含索膜結(jié)構(gòu)和大跨懸索結(jié)構(gòu)。這種類型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，施工快、造型美、自重輕，可使土木工程具備較大的剛度。因此，應(yīng)用空間鋼結(jié)構(gòu)，既可滿足建筑空間需求，也可有效降低施工過程中的資金成本?？梢哉f，土木工程施工中，應(yīng)用空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，可使土木工程獲得更多施工可能，對(duì)于激發(fā)建筑行業(yè)推陳出新的創(chuàng)造力，具有重要作用。

1.3 輕型鋼結(jié)構(gòu)

輕型鋼結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)為自重輕、造價(jià)低廉。因此，輕型工業(yè)廠房是選用輕鋼結(jié)構(gòu)的主要類型。通常情況下，軋制鋼板和焊接鋼板，是輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的主要材料。圍護(hù)結(jié)構(gòu)和墻體結(jié)構(gòu)，是輕型鋼結(jié)構(gòu)施工中的主要表現(xiàn)形式。可以說投資較少、安裝簡(jiǎn)單，是輕型鋼結(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 可塑性強(qiáng)

可塑性強(qiáng)是典型的鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。這是因?yàn)椋^大預(yù)應(yīng)力的鋼結(jié)構(gòu)可以通過超過屈服點(diǎn)完成塑形，彎曲之后，結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生斷裂。實(shí)際施工中，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需求多種多樣，這種可塑性強(qiáng)的特點(diǎn)，可使結(jié)構(gòu)更加精準(zhǔn)、穩(wěn)定，也可便于施工，最大程度減少施工阻礙。這就要求，具體操作時(shí)，工作人員詳實(shí)分析鋼結(jié)構(gòu)斷面的增長(zhǎng)率和收縮率。另外，碳元素也是鋼結(jié)構(gòu)的主要元素之一，鋼結(jié)構(gòu)的韌性會(huì)在碳元素的作用之下得到增強(qiáng)。因此，施工過程中，基于可塑性強(qiáng)的特點(diǎn)，材料對(duì)于應(yīng)力的承受范圍將會(huì)更大。此外，工作人員也可遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)造型，進(jìn)而確保施工效率和質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，保證土木工程的穩(wěn)固性和美觀性。

2.2 節(jié)能環(huán)保

毋庸置疑，鋼結(jié)構(gòu)的使用，可以大量節(jié)約木材。傳統(tǒng)的土木工程，房梁、立柱，較多使用木材，但是相比今日，以往的房屋建筑數(shù)量明顯較少。如今隨著社會(huì)發(fā)展，土木工程項(xiàng)目與日激增。如一味使用木質(zhì)結(jié)構(gòu)，將會(huì)造成森林資源的大量消耗，難以凸顯土木工程的綜合效益。因此，使用鋼結(jié)構(gòu)不僅可以滿足日趨增多的房屋建筑需求，也可有效控制林業(yè)覆蓋面積銳減的亂象。由此可見，鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)時(shí)代的必然產(chǎn)物。合理使用鋼結(jié)構(gòu)，可以最大程度契合節(jié)能減排、綠色環(huán)保的國(guó)家政策，平衡生態(tài)，促進(jìn)人與自然和諧相處。另外，鋼結(jié)構(gòu)牢固、可靠，安全使用壽命較長(zhǎng)，較多材料可作長(zhǎng)久使用。

2.3 性能優(yōu)越

鋼結(jié)構(gòu)具有混凝土及水泥的諸多優(yōu)勢(shì)，自身硬度較大，可為土木工程發(fā)揮更多優(yōu)勢(shì)。土木工程是社會(huì)發(fā)展與國(guó)家建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容和重要板塊。對(duì)于土木工程自身而言，安全重于泰山，而鋼結(jié)構(gòu)具有非常良好的承載性能，既能抵御惡劣天氣的影響，也可最大程度化解地震威脅。另外，鋼結(jié)構(gòu)的延展性和韌性，更是優(yōu)于普通材料。實(shí)際施工中，鋼結(jié)構(gòu)也可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)一步完善，促使性能優(yōu)越的特點(diǎn)更加顯著。

表1 常見鋼結(jié)構(gòu)類型

3 鋼結(jié)構(gòu)在土木工程施工技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 吊裝技術(shù)

土木工程施工過程中，機(jī)械設(shè)備必不可少。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)施工中的常用技術(shù)就有吊裝技術(shù)。這是因?yàn)?，鋼結(jié)構(gòu)雖然牢固、可靠，但是仍然擁有較大自重，利用吊裝設(shè)備，可以順利而相對(duì)輕巧的起重。這種技術(shù)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的施工而言，可以有效降低人工、時(shí)間等成本，也可最大程度降低施工難度，保證施工安全。合理的吊裝設(shè)備以及方案，可使鋼結(jié)構(gòu)施工更加具有可行性、精準(zhǔn)性。需要注意的是，利用吊裝技術(shù)，完成鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，必須根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際需求，做好安全預(yù)案，最大程度排除施工過程中的安全隱患。

3.2 塔吊施工

塔吊施工十分常見。相比吊裝技術(shù)而言，塔吊施工更加靈活，可以滿足不同重量的調(diào)運(yùn)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的施工來說，采用塔吊，可以有效縮短施工時(shí)間、節(jié)約施工成本。需要注意的是，隨著社會(huì)發(fā)展，城市化趨勢(shì)愈加明顯，提高土地利用率十分關(guān)鍵。基于這種背景，超高樓層越來越多。這就要求鋼結(jié)構(gòu)施工之時(shí)，將內(nèi)爬式塔吊作為塔吊施工的主要工具。除卻專用的內(nèi)爬式塔吊之外，通過增加附件、改造系統(tǒng)，自升式塔吊也可轉(zhuǎn)換為內(nèi)爬式塔吊，以供鋼結(jié)構(gòu)施工使用。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)在土木工程施工中愈來愈多，這是因?yàn)?，鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)其他結(jié)構(gòu)，性能優(yōu)越、造價(jià)適中，而且安裝相對(duì)簡(jiǎn)單。

3.3 焊接技術(shù)

土木工程施工，早有榫卯結(jié)構(gòu)，今有鋼鐵結(jié)構(gòu)。古代的木材，通過榫卯便可牢固連接。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言，卻是不同的連接技術(shù)，其中焊接技術(shù)最為常見。普遍來說，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接，由中間向兩邊，可以妥帖焊接平面。焊接過程中，需要按照順序，保持節(jié)點(diǎn)對(duì)稱，全方位保證鋼結(jié)構(gòu)的平衡。另外，鋼結(jié)構(gòu)在土木工程的施工中，異形鋼板也屬多見，針對(duì)這種板材的焊接，需要按照先下后上的順序展開操作。具體來說，下凸緣板應(yīng)該作為焊接的基準(zhǔn)點(diǎn)位。另外，土木工程施工過程中，還會(huì)遇到數(shù)量巨多的大型建筑。此類建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的板材往往較厚，這就需要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工程要求、現(xiàn)場(chǎng)條件，羅列多種焊接方式，試驗(yàn)對(duì)比，擇優(yōu)選擇，確保板材的焊接可以嚴(yán)絲合縫。

4 結(jié)束語

綜上所述，常見的鋼結(jié)構(gòu)主要有高層鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)。其中高層鋼結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在中高層建筑之中，其顯而易見的特點(diǎn)是促使中高層建筑擁有更加優(yōu)良的防火性能?？臻g鋼結(jié)構(gòu)，施工快、造型美、自重輕。輕型鋼結(jié)構(gòu)，較多應(yīng)用在輕型工業(yè)廠房之中，這種類型的鋼結(jié)構(gòu)，投資較少、安裝較快。另外，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)用而言，其性能優(yōu)越、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保。因此，土木工程施工中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛。通常情況下，可以使用吊裝技術(shù)、塔吊技術(shù)、焊接技術(shù)，完成鋼結(jié)構(gòu)施工，有效確保土木工程的綜合效益。本文上述內(nèi)容，因時(shí)間和范圍等不可控因素，仍然存在諸多不足，以期在后續(xù)深入探討中逐步完善。相信在未來，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)達(dá)，以及相關(guān)行業(yè)的共同努力，我國(guó)土木工程施工技術(shù)將會(huì)更加卓越，實(shí)現(xiàn)綜合品質(zhì)的深層次突破。