宋益芬

杭州蕭山新欣鋼構(gòu)有限公司 浙江 杭州 311217

引言

土木工程結(jié)構(gòu)部分是影響土木工程安全與穩(wěn)定的基礎(chǔ)，鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑中常用的結(jié)構(gòu)類型。選擇鋼結(jié)構(gòu)可以有效減少土木工程的自重，進(jìn)而提升土木工程抗震等級(jí)。而且，鋼材料具有良好的韌性和塑性，可增加土木工程的荷載能力，提升土木工程的穩(wěn)定性。鑒于鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，具體的土木工程施工中，需要合理應(yīng)用土木工程施工技術(shù)。具體的應(yīng)用中，鋼結(jié)構(gòu)體系梁柱的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問題是影響鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵。基于此，本文對(duì)土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開分析，再詳細(xì)地對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系梁柱的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)展開探討，具體內(nèi)容如下。

1 鋼結(jié)構(gòu)概述

鋼材強(qiáng)度高，在滿足穩(wěn)定的前提下，鋼構(gòu)件截面要比其他材料要小，大幅減少了構(gòu)件占據(jù)空間的體積，提高空間利于率。隨著鋼產(chǎn)量不斷增加，材料成本降低，鋼結(jié)構(gòu)在土木工程中使用逐漸擴(kuò)大。由于其可實(shí)現(xiàn)工廠化，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化施工，不僅縮短施工時(shí)間，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工廠化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的發(fā)展，對(duì)建筑業(yè)的技術(shù)改進(jìn)起到了推波助瀾的作用。與其他材料相比，鋼結(jié)構(gòu)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先，鋼材的強(qiáng)度和強(qiáng)重比高、塑性和韌性好。鋼材在受力狀態(tài)下，當(dāng)其內(nèi)部應(yīng)力超過允許應(yīng)力時(shí)，不會(huì)因發(fā)生突然斷裂，還可以繼續(xù)抵抗外部荷載。這種在受到外力作用雖然產(chǎn)生較大變形但不發(fā)生斷裂的性質(zhì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能提高十分有利?？梢员苊庖蛲蝗缙鋪?lái)的地震力而使結(jié)構(gòu)發(fā)生整體垮塌。有利于減小地震力帶來(lái)的結(jié)構(gòu)破壞，減少人員傷亡和降低經(jīng)濟(jì)損失。其次，鋼材質(zhì)地均勻，更符合材料的計(jì)算假定條件，在進(jìn)行鋼構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，能使計(jì)算模型的內(nèi)力情況與實(shí)際相吻合而清楚各構(gòu)件的實(shí)際受力情況，即安全又經(jīng)濟(jì)。第三，鋼結(jié)構(gòu)實(shí)行工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，施工現(xiàn)場(chǎng)安裝，不僅施工效率得到提升，而且施工質(zhì)量得到保證。因此，鋼結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)人員更高的建筑需求[1]。

2 土木工程鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)特點(diǎn)

2.1 穩(wěn)定效果好

且受外界影響小使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行土木工程施工能夠顯著提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，相比于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工，鋼結(jié)構(gòu)在施工的過程中不會(huì)受到外界環(huán)境及天氣等因素的影響，能夠保障在既定的施工周期內(nèi)完成施工。除此之外，由于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定效果非常好且性能優(yōu)越，用這一結(jié)構(gòu)建造的土木工程能夠具有更強(qiáng)的抗震性能，能夠很好地滿足現(xiàn)代人們對(duì)于土木工程的安全使用需求。

2.2 能夠?yàn)橥聊竟こ處?lái)較強(qiáng)的空間感且成本投入少

采用鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式能夠?yàn)橥聊竟こ處?lái)較強(qiáng)的空間感，這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度與抗壓性能非常優(yōu)越，所以與傳統(tǒng)建筑施工結(jié)構(gòu)相比，只需要占據(jù)非常小的空間范圍，就能夠發(fā)揮出較強(qiáng)的抗壓能力，因此，鋼結(jié)構(gòu)的空間占有率非常小，能夠擴(kuò)大建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部使用空間，為使用者帶來(lái)較為開闊的建筑使用感受。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工效率非常高，所有的施工材料都是預(yù)先在工廠內(nèi)加工制作完成的，只需要在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行組裝即可，不但縮短了土木工程的施工時(shí)間，還不需要建筑企業(yè)投入較多的成本，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 推動(dòng)土木工程工程實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展

現(xiàn)階段，隨著生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的不斷實(shí)施，人們?cè)桨l(fā)重視綠色環(huán)保發(fā)展，各行各業(yè)也在尋找綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)的渠道，建筑行業(yè)也是如此。而鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)就是現(xiàn)代社會(huì)研究出的新型環(huán)保技術(shù)之一，使用這一技術(shù)能夠有效降低土木工程在施工過程中對(duì)于自然環(huán)境的破壞。比如說，使用鋼結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生大量的建筑固體廢棄物垃圾，不會(huì)像傳統(tǒng)建筑施工中那樣隨意堆放建筑垃圾，能夠很好地保護(hù)施工區(qū)域的樣貌。而且鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中不會(huì)發(fā)出較大的噪音，不會(huì)對(duì)周邊區(qū)域造成噪聲污染等等。所以說使用鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)進(jìn)行土木工程施工，有利于推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展[2]。

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

3.1 焊接技術(shù)

焊接技術(shù)是提高鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和銜接可靠性的關(guān)鍵施工技術(shù)。在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，通常使用焊接專用工具對(duì)鋼梁間進(jìn)行焊接作業(yè)，使鋼梁受到加熱或加壓處理，從而提高鋼梁間的銜接性。一般在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，要做好以下三方面的工作。其一，為了確保焊接質(zhì)量達(dá)到施工要求，首先要選購(gòu)性能和質(zhì)量良好的焊接設(shè)備，并根據(jù)施工具體要求，選取有效的焊接技術(shù)。目前，普遍采用的是保護(hù)焊技術(shù)，其操作難度小、焊接效果較佳、焊接成型質(zhì)量較好，且施工成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較為突出。其二，根據(jù)焊接的位置，對(duì)焊接方式進(jìn)行精準(zhǔn)選擇。在選擇焊接方式時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：一是對(duì)平面內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接時(shí)，焊接方向通常從中心出發(fā)，向周圍拓展；二是對(duì)豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接時(shí)，要確保鋼結(jié)構(gòu)柱間焊接縫層的清潔度，在焊接時(shí)隨時(shí)進(jìn)行清潔處理，避免焊接縫層出現(xiàn)雜質(zhì)；三是在焊接作業(yè)中，由于加熱或加壓處理會(huì)產(chǎn)生大量熱量，為了確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要合理控制焊接冷卻速度。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)是土木工程施工的重要技術(shù)，是決定土木工程的安全性和鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素。鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)包括鋼柱吊裝技術(shù)和鋼梁吊裝技術(shù)。一是鋼柱吊裝技術(shù)。鋼柱作為建筑縱向承載力載體和決定建筑高度的主體結(jié)構(gòu)，其吊裝施工首先要根據(jù)施工方案要求制訂鋼柱吊裝順序，并做好吊裝設(shè)備和吊裝材料的準(zhǔn)備工作。一般情況下，鋼柱吊裝首先從主體結(jié)構(gòu)開始，然后再到樓板結(jié)構(gòu)，遵循先主梁后次梁的原則。在吊裝時(shí)為有效規(guī)避鋼柱吊裝對(duì)地面預(yù)埋螺栓產(chǎn)生一定的沖擊力，需要在吊裝準(zhǔn)備階段采取防護(hù)措施，保護(hù)預(yù)埋螺栓的穩(wěn)定性。在吊裝時(shí)要做好第一節(jié)鋼柱吊裝的準(zhǔn)備工作，做好相關(guān)技術(shù)參數(shù)的核對(duì)和測(cè)量，精準(zhǔn)確定吊點(diǎn)的實(shí)際位置，確保吊點(diǎn)應(yīng)在接耳板螺旋孔處，等等。二是鋼梁吊裝技術(shù)。首先，在吊裝準(zhǔn)備階段，要依據(jù)施工方案和吊裝技術(shù)要求，確認(rèn)鋼柱與標(biāo)高間距是否符合設(shè)計(jì)要求。其次，為了確保吊裝作業(yè)安全進(jìn)行，在進(jìn)行主梁吊裝前，要對(duì)扶手桿和拉繩采取加固措施。最后，在鋼梁吊裝過程中，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置時(shí)，為了確保構(gòu)件而裝的準(zhǔn)確性和安全性，要對(duì)焊接縫寬度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，并對(duì)鋼梁高度和傾斜度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證鋼梁吊裝作業(yè)安全、高效進(jìn)行。

3.3 螺栓安裝技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)施工單位在開展土木工程鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)作業(yè)時(shí)，還需要重視高強(qiáng)度螺栓的安裝技術(shù)和焊接技術(shù)要點(diǎn)，這樣才能夠確保鋼結(jié)構(gòu)最終的施工質(zhì)量達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行螺栓安裝施工的過程中，工作人員需要始終遵循著從內(nèi)至外的安裝順序來(lái)進(jìn)行螺栓的安裝工作，并且切記不可以出現(xiàn)強(qiáng)行穿入的情況。與此同時(shí)，施工人員還需要根據(jù)螺栓的大小來(lái)進(jìn)行螺孔的打造，若是存在螺栓與螺孔大小不一致的情況，為避免影響后續(xù)施工的正常開展，施工人員應(yīng)該使用鉸刀對(duì)于螺孔進(jìn)行修正，以此確保每一個(gè)螺孔的大小都符合螺栓尺寸。在外墻螺栓入孔施工后，施工人員還應(yīng)該采取焊接的方式對(duì)于螺栓進(jìn)行固定。除此之外，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在著不同的尺寸，所以，需要施工人員根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際尺寸來(lái)選擇合適的高強(qiáng)度螺栓分布安裝形式。比如說，對(duì)于大尺寸節(jié)點(diǎn)安裝工作來(lái)說，就應(yīng)該選擇先進(jìn)行螺栓入孔作業(yè)再進(jìn)行加固，避免在加固環(huán)節(jié)出現(xiàn)螺栓變形現(xiàn)象。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量技術(shù)

鋼構(gòu)施工測(cè)量是一項(xiàng)高精度的工作，在工程測(cè)量中應(yīng)仔細(xì)設(shè)置參考點(diǎn)、參考網(wǎng)絡(luò)、校驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)傳輸路徑等。塔吊的選型、吊裝、測(cè)控、施工安全等是目前常用的測(cè)試技術(shù)。在工程施工中，塔式起重機(jī)是工程測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵。在選用塔吊時(shí)，內(nèi)攀爬式塔吊比附著式塔吊更節(jié)省造價(jià)，因而被廣泛用于土木工程的鋼結(jié)構(gòu)[3]。

4 鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用措施

4.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑施工管理

4.1.1 信息調(diào)查和管理。在工程正式施工之前，需要對(duì)各方面條件和資料進(jìn)行收集與整理，其中包括交通、能源、施工地質(zhì)條件等外界環(huán)境因素。對(duì)工程項(xiàng)目收集相關(guān)的準(zhǔn)確資料，只有這樣才能夠?qū)ｉT制定出科學(xué)合理的管理制度。

4.1.2 施工進(jìn)度的控制。在工程項(xiàng)目施工管理中，對(duì)施工進(jìn)度應(yīng)注意以下方面：首先需要制訂施工計(jì)劃，確保工程能夠按照總體施工計(jì)劃開展施工，防止意外情況的發(fā)生；其次需要對(duì)土木工程施工進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)總體施工技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，確保土木工程施工進(jìn)度；最后建筑企業(yè)各施工單位之間需要相互協(xié)調(diào)與合作，通過共同合作，根據(jù)最新情況及時(shí)糾正與完善施工方案中的錯(cuò)誤問題。

4.2 加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平

土木工程項(xiàng)目的全面發(fā)展與鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有著密切關(guān)系，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)以及完善管理制度，能夠按照標(biāo)準(zhǔn)要求保障土木工程施工質(zhì)量。通過科學(xué)合理的施工方案對(duì)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，定期對(duì)施工人員進(jìn)行考察及培訓(xùn)技術(shù)人員專業(yè)能力與水平，在建設(shè)項(xiàng)目施工中加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和管理，嚴(yán)格控制，避免差錯(cuò)，最大限度地保證鋼結(jié)構(gòu)施工全過程的順利完成。因此，現(xiàn)代化的施工機(jī)械設(shè)備可以提高項(xiàng)目的施工進(jìn)度，提高工程施工效益以及節(jié)省項(xiàng)目的成本投資。但與此同時(shí)，在實(shí)際開展施工前，必須對(duì)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)程和施工進(jìn)度加以嚴(yán)密控制和檢查，確保其完全符合土木工程施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，必須重視先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備品質(zhì)的考察，必須保證施工機(jī)械設(shè)備能夠根據(jù)工程建設(shè)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行工作，且符合建設(shè)工程項(xiàng)目的施工條件。除此之外，對(duì)于施工技術(shù)的施工成本，首先不應(yīng)選擇價(jià)格相對(duì)較低、質(zhì)量較差的施工機(jī)械，不可只注重節(jié)約成本，而是要在科學(xué)合理的成本條件下，選用優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代施工機(jī)械，注重設(shè)備質(zhì)量和使用效果，施工前對(duì)先進(jìn)的施工機(jī)械進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保其能夠正確使用和質(zhì)量合格，這是確保建設(shè)工程施工質(zhì)量的唯一途徑。

4.3 加強(qiáng)物質(zhì)基礎(chǔ)保障

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了一定程度的發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)水平也得到了很大提高。隨著鋼鐵產(chǎn)能不斷提升，鋼鐵價(jià)格逐漸下降，從而對(duì)組裝工程的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，可以降低鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量也在不斷提高，可為廣大人民群眾提供更加優(yōu)質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)房屋。與此同時(shí)，我國(guó)也開始采用長(zhǎng)方體焊接技術(shù)，并能在生產(chǎn)車間內(nèi)批量生產(chǎn)。我國(guó)近年來(lái)的裝配式施工技術(shù)水平有所提高，施工工期縮短，工程質(zhì)量提高，促進(jìn)了裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展。采用人性化設(shè)計(jì)方法，在裝配式建筑的室內(nèi)墻壁上，根據(jù)住戶的日常生活習(xí)慣，靈活地鋪設(shè)電線、水管和暖氣。此外，需根據(jù)整體裝配式建筑的實(shí)際布置，進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，提高室內(nèi)通風(fēng)和采光。

4.4 建筑鋼結(jié)構(gòu)除銹工藝質(zhì)量控制

在鋼結(jié)構(gòu)施工中要注意對(duì)鋼結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行除銹。在土木工程中，如果鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)銹蝕，會(huì)給工程質(zhì)量埋下嚴(yán)重的安全隱患。鐵元素在大氣中很容易與水中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致鋼鐵表面出現(xiàn)鐵銹。由于建筑物長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境中，腐蝕現(xiàn)象會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成不可預(yù)計(jì)的影響，因此必須根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范，確保鋼結(jié)構(gòu)表面整潔、光滑、無(wú)油污油漬及其他污染物，如焊接殘余物等。同時(shí)，嚴(yán)格按照施工要求清潔鋼結(jié)構(gòu)的表面，再涂上油漆；油漆厚度應(yīng)滿足規(guī)范要求，并在顯眼處明確標(biāo)示[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在最近幾年中，中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，致使人口數(shù)量持續(xù)增加，土木工程項(xiàng)目對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有較高的要求，其發(fā)展與進(jìn)步對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到重要影響作用。導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)土木工程存在質(zhì)量問題的因素較多，各方面原因都極其復(fù)雜，其中鋼結(jié)構(gòu)施工工藝不符合標(biāo)準(zhǔn)以及管理不到位等問題極其嚴(yán)重，所以需要以施工管理技術(shù)為背景，高度重視與改善鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用，制定科學(xué)合理的施工管理體系，只有這樣才能夠保障鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)完全滿足當(dāng)前土木工程項(xiàng)目的建設(shè)要求。