盧夏斌

摘 要：在現(xiàn)代建筑行業(yè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也日新月異。在建筑施工中，大量采用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)可以很好地消除以往采用鋼筋混凝土等材料的弊端。整體配合與質(zhì)量保障是結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，采用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)可為結(jié)構(gòu)施工提供新的研究思路與方法，這對于提升工程的整體質(zhì)量有著十分重要的作用。鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的作用不可忽視，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)不但能提升結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，而且能有效地提高建造的速度與質(zhì)量，同時(shí)對環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展也有重要意義。所以，在當(dāng)代建筑業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)的使用也日益普遍?；诖?，本文對結(jié)構(gòu)施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)說明，希望能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)施工；鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)；施工技術(shù)

一、鋼結(jié)構(gòu)概述

鋼結(jié)構(gòu)是一種以鋼材為主體的結(jié)構(gòu)形式。它是一種以鋼梁、鋼柱、鋼桁架等為主體，其內(nèi)部或部分通過焊接、螺栓或鉚釘進(jìn)行連接。由于鋼材質(zhì)量輕、施工簡便、強(qiáng)度高、韌性好、塑性好、材料均勻，所以鋼結(jié)構(gòu)的可靠度較高。這些特點(diǎn)使其在大型工廠、體育館、超高層和橋梁等工程中得到了越來越多的應(yīng)用。此外，在潮濕、高溫環(huán)境中，鋼鐵材料極易被侵蝕、腐蝕，因此需要對其進(jìn)行除銹、涂漆等處理。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)在高溫下的強(qiáng)度會顯著降低。鋼鐵具有良好的熱傳導(dǎo)性，在遇到諸如火災(zāi)這樣的高溫條件下，其溫度會快速上升。當(dāng)溫度上升時(shí)，鋼的強(qiáng)度、剛度將逐步下降，直至接近于零。這就意味著，當(dāng)溫度升高時(shí)，鋼材將會喪失其承受能力，從而導(dǎo)致整個(gè)建筑物的破壞。因此，在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，應(yīng)對其進(jìn)行防火設(shè)計(jì)與處理。隨著技術(shù)水平的提高，鋼結(jié)構(gòu)必將在今后的發(fā)展中扮演越來越重要的角色[1]。

二、結(jié)構(gòu)施工中運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

（一）鋼結(jié)構(gòu)具有出色的抗壓性和穩(wěn)定性

首先，由于鋼材自身的高強(qiáng)度與高韌性，保證了其在外部荷載作用下的穩(wěn)定與變形性能。在建筑施工過程中，施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，了解場地條件，選擇不同類型的鋼材，并加以適當(dāng)?shù)慕M合，以提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工時(shí)，一般要選擇適當(dāng)?shù)臄嗝嫘问郊肮?jié)點(diǎn)形式，以使之能較好地抵御不同荷載的影響。如在施工中，采用適當(dāng)?shù)臄嗝嬖O(shè)計(jì)與焊接技術(shù)，可使其具有較大的跨越能力與承載力。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)還具備了精度高、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)。通過對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確的預(yù)制和安裝，使其具有良好的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量和整體穩(wěn)定性能，從而降低在施工中出現(xiàn)的誤差和變形，提高建筑項(xiàng)目的總體質(zhì)量。此外，鋼結(jié)構(gòu)還可以在長時(shí)間使用中保持一定的穩(wěn)定性與耐用性。鋼材的耐腐蝕和抗疲勞等特性使其在不同的環(huán)境中仍能保持良好的性能。同時(shí)，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期的維護(hù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決隱患，保證工程的安全性與穩(wěn)定性。

（二）鋼結(jié)構(gòu)施工具有便利性和高效性

首先，在建造過程中，鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了很高的工業(yè)化程度。鋼梁、鋼柱等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用現(xiàn)場流水線生產(chǎn)。該生產(chǎn)模式保證了構(gòu)件的高精度、高品質(zhì)，并可按工程要求定制。然后將預(yù)制好的構(gòu)件運(yùn)至工地，以便安裝。其次，在施工現(xiàn)場，鋼結(jié)構(gòu)的安裝工作相對輕松和高效。因?yàn)樗械慕M件都是預(yù)先制作好的，所以工人們只需要根據(jù)圖紙及設(shè)計(jì)來組裝、連接就可以了。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，其施工過程中不需要做很多的濕工作，例如澆注混凝土等，因此可以極大地簡化施工過程。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的連接方式也是多種多樣的。焊接和螺栓等連接方法能夠保證鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接強(qiáng)度和速度。采用柔性節(jié)點(diǎn)形式，既可提高施工效率，又可適用于各類復(fù)雜的建筑物造型及設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工的機(jī)械化程度較高。在施工期間，可利用吊車、焊機(jī)等多種機(jī)械設(shè)備和工具對構(gòu)件進(jìn)行吊裝、定位及連接。這種方法不但可以大大提高工程的效率，而且可以減少對人員的依賴性，減少人為因素對工程質(zhì)量的影響[2]。最后，采用鋼結(jié)構(gòu)施工還能夠降低工程造價(jià)。鋼結(jié)構(gòu)施工可以有效地實(shí)現(xiàn)組件的裝配與現(xiàn)場安裝，大幅縮短了建設(shè)周期，節(jié)約了人力、工時(shí)費(fèi)用。

（三）鋼結(jié)構(gòu)在環(huán)保和節(jié)能方面表現(xiàn)優(yōu)異

首先，鋼結(jié)構(gòu)的使用效率非常高。鋼材是一種高強(qiáng)的材料，它可以在保證結(jié)構(gòu)性能的前提下，減少原料的用量，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。同時(shí)，由于其構(gòu)件易于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的預(yù)制，因此，在施工現(xiàn)場可有效降低廢棄、浪費(fèi)等情況，進(jìn)而提升材料利用率。此外，標(biāo)準(zhǔn)化、可循環(huán)使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也可以減少原材料的成本，同時(shí)也可以達(dá)到再生資源的目的。其次，鋼結(jié)構(gòu)對環(huán)境友好性主要表現(xiàn)在自身的可循環(huán)利用。作為一種可再生材料，鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件可在建筑物拆除或改建過程中被回收，進(jìn)而降低了建筑廢棄物的排放量，減少了對環(huán)境的污染。此外，鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果也很好。鋼結(jié)構(gòu)是一種很好的保溫隔熱材料，經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)與建造，可有效地降低其能量轉(zhuǎn)移與損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。同時(shí)，利用太陽能、節(jié)能門窗等先進(jìn)節(jié)能技術(shù)與裝置，使其達(dá)到更好的節(jié)能效果。最后，鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的環(huán)保措施也不可忽視。與傳統(tǒng)的施工方法比較，其噪聲、粉塵等污染更少，對周邊環(huán)境影響較低。在此基礎(chǔ)上，對施工過程中產(chǎn)生的污水、廢氣進(jìn)行治理，也能降低施工現(xiàn)場對周邊環(huán)境的不利影響。

（四）鋼結(jié)構(gòu)還具有優(yōu)良的舒適度和耐久性

首先，在舒適性上，鋼結(jié)構(gòu)建筑的隔音、隔熱、保溫效果都很好。鋼材自身具有良好的熱傳導(dǎo)性，并可通過空腔或填充保溫材料來提高其保溫效果，若能將其合理運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)中，則可營造出更為舒適、寧靜的室內(nèi)環(huán)境。同時(shí)，由于其重量輕，可有效減輕基礎(chǔ)荷載，降低地震等自然災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞，進(jìn)一步提升建筑的安全度。其次，鋼結(jié)構(gòu)的耐久性非常好。鋼材具有高強(qiáng)度、高韌性，能承受外部載荷的撞擊與變形。在實(shí)際應(yīng)用中，它可以有效地抵抗外界荷載，從而保證建筑物的穩(wěn)定性與安全性。另外，采取防腐蝕和防銹措施，能夠有效提高鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，降低維修費(fèi)用。在大型公共建筑、橋梁和隧道等有較長壽命的建筑物中，其耐久性的重要性日益突出[3]。

三、結(jié)構(gòu)施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)

（一）施工前準(zhǔn)備

結(jié)構(gòu)施工中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作是工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是保證工程順利實(shí)施的基礎(chǔ)。組織技術(shù)人員根據(jù)工程特點(diǎn)和要求，編制鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工組織設(shè)計(jì)，明確施工目標(biāo)、方法、步驟和質(zhì)量控制要求。此設(shè)計(jì)需要審批，以保證建筑的穩(wěn)定，并且不會造成永久的變形。經(jīng)監(jiān)理單位、總承包單位審核，并經(jīng)安裝或地基驗(yàn)收合格后，方可保證施工基礎(chǔ)的安全性與穩(wěn)定性。在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前，要根據(jù)構(gòu)件清單對進(jìn)入施工現(xiàn)場的構(gòu)件進(jìn)行核對，并檢查產(chǎn)品的質(zhì)量證書及設(shè)計(jì)變更文件。在安裝鋼結(jié)構(gòu)大型構(gòu)件時(shí)，必須按照預(yù)組裝的合格記錄進(jìn)行現(xiàn)場組裝。同時(shí)，要保證構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，并且在運(yùn)輸、安裝過程中要避免涂料的損傷。按照設(shè)計(jì)圖及施工進(jìn)度，準(zhǔn)備鋼材、水泥、砂漿、涂料、電纜等材料，以及電動工具、手動工具、安全設(shè)備等，保證所需要的材料準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，以滿足建筑的需要。根據(jù)安裝程序，確保鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的供貨是成套的，施工現(xiàn)場的堆放場要能夠滿足現(xiàn)場組裝和順序安裝的要求。工作臺的組裝要做好，構(gòu)件要分門別類地碼放，保證現(xiàn)場的清潔、整齊。做好技術(shù)交底工作，使員工明白設(shè)計(jì)的目的及要求。同時(shí)，制定施工前的人力調(diào)配、機(jī)器裝備等保障方案，保證人員、設(shè)備及時(shí)到位。與相關(guān)部門、供應(yīng)商、建設(shè)單位等保持聯(lián)系，確定施工計(jì)劃及材料安裝進(jìn)度。對設(shè)計(jì)圖紙、工藝文件等進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的檢查，保證材料的準(zhǔn)備符合施工進(jìn)度。

（二）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造

在施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造是最關(guān)鍵的一環(huán)，其質(zhì)量對建筑物的安全穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造需要借助先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，如數(shù)控切割機(jī)、數(shù)控鉆孔機(jī)等。這些生產(chǎn)設(shè)備具有高精度、高效率的特點(diǎn)，能夠保證構(gòu)件的尺寸和表面質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造過程中，生產(chǎn)工藝是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須對每一道工序進(jìn)行嚴(yán)格控制。所有到貨的鋼材，都要經(jīng)過嚴(yán)格的檢查，以保證滿足設(shè)計(jì)要求。對物料的規(guī)格、型號、數(shù)量、外觀質(zhì)量等進(jìn)行檢查，并檢驗(yàn)相應(yīng)的質(zhì)量證明。按照設(shè)計(jì)圖，采用CNC切割機(jī)對板材進(jìn)行切削加工。對異形構(gòu)件，可能要用成型機(jī)來彎折或校直。切割后的鋼板邊應(yīng)平整，無裂縫、無雜物。利用CNC鉆孔機(jī)在鋼板上鉆孔，以保證孔位精度及一致性。再對構(gòu)件的組裝，用定位焊接將各零件連接起來。組裝時(shí)要檢查零件之間的相對位置，以保證與設(shè)計(jì)相符。在鋼結(jié)構(gòu)件制造中，焊接是一個(gè)非常重要的工序。焊工必須具有相關(guān)資質(zhì)，嚴(yán)格遵守焊接流程。焊接完畢后，要對焊縫進(jìn)行外觀檢查和無損檢測，以保證焊縫的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。由于焊接變形或因輸送而引起的變形，必須用矯直機(jī)來校正[4]。同時(shí)，對構(gòu)件進(jìn)行除銹，除去其表面的銹斑、油垢，以便進(jìn)行下一道工序。涂裝的作用是防止鋼材的腐蝕，使鋼材的外表美觀。按設(shè)計(jì)要求選用合適的防腐蝕涂層。涂裝完畢后，應(yīng)將構(gòu)件打包，以避免在運(yùn)輸、貯存時(shí)損壞。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造過程中，質(zhì)量管理也是必不可少的。在每一個(gè)制造階段，都必須有適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施及檢查標(biāo)準(zhǔn)。在制造完畢后，還要對各構(gòu)件進(jìn)行全面的檢測，以保證各構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)及國家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的質(zhì)量驗(yàn)收主要是構(gòu)件的尺寸、外觀、焊接、涂裝等。經(jīng)驗(yàn)收后方可出庫，運(yùn)至施工現(xiàn)場。

（三）鋼結(jié)構(gòu)安裝

在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前，必須先做好基礎(chǔ)施工。包括開挖、回填、壓實(shí)等地基處理，以保證其承載能力和穩(wěn)定性。然后將進(jìn)行地基梁和柱的建造，它們將成為鋼結(jié)構(gòu)中的重要支撐點(diǎn)。地基處理的水平與精度，將對其后的鋼結(jié)構(gòu)安裝穩(wěn)定、安全起著決定性的作用。鋼結(jié)構(gòu)的安裝要求采用起重機(jī)、鋼絲繩、起吊夾具等，所選用的器材及工具必須依據(jù)構(gòu)件的重量、大小及安裝位置而定。在投入作業(yè)之前，必須對提升設(shè)備及工具進(jìn)行檢驗(yàn)與保養(yǎng)，以保證其工作性能符合工程要求。在吊裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)件的重量、大小選用適當(dāng)?shù)牡觞c(diǎn)，并采用起吊夾具進(jìn)行吊裝。吊裝時(shí)應(yīng)注意各構(gòu)件的平衡與穩(wěn)定性，防止劇烈搖晃、撞擊。在吊裝過程中，必須與吊裝作業(yè)人員緊密合作，以保證吊裝過程中構(gòu)件的準(zhǔn)確安全吊裝到位。構(gòu)件吊裝到位后，需要進(jìn)行定位和連接。在安裝過程中，要按照設(shè)計(jì)圖及測量標(biāo)志，利用定位儀器對零件進(jìn)行精密調(diào)整，以保證零件的精確定位。在連接方面，有焊接和螺栓等多種形式。為了保證接頭的質(zhì)量與強(qiáng)度，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)及工藝條件。而對于螺栓接頭，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求預(yù)先擰緊并進(jìn)行緊固，以保證接頭的嚴(yán)密與穩(wěn)定。在施工期間，必須對施工現(xiàn)場的鋼筋混凝土進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控與調(diào)節(jié)。主要是利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等儀器，對構(gòu)件的垂直度和水平度等進(jìn)行測量，以保證其滿足設(shè)計(jì)的需要。若出現(xiàn)偏離或形變，則應(yīng)立即加以調(diào)整和修復(fù)[5]。對焊接質(zhì)量和接頭質(zhì)量也要進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證其質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要求。鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，首先要注意的是安全性。在工地上作業(yè)的工人必須按照施工規(guī)定操作，戴好安全帽和安全帶等安全設(shè)備，在保證自身安全的基礎(chǔ)上再進(jìn)行施工。起重設(shè)備和工具的使用必須滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁超負(fù)荷作業(yè)。在吊裝和連接過程中，要避免高空墜落和物體打擊等安全事故。

四、提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的對策

在施工前，必須認(rèn)真研究和優(yōu)化施工方案。綜合考慮工程的具體要求、場地條件、材料特性和施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平等，制定出科學(xué)、合理、高效的施工方案。選用滿足設(shè)計(jì)及質(zhì)量規(guī)范的鋼材及其他原材料，并對所用原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證滿足項(xiàng)目的要求。同時(shí)，在物料的搬運(yùn)、貯存期間，也要采取必要的防護(hù)措施，以避免物料受潮、變形或損壞等問題出現(xiàn)。定期對員工進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)及考核，使其具備較高的技術(shù)水平及操作能力。另外，還要對施工人員進(jìn)行安全教育，以保證施工安全。同時(shí)，應(yīng)積極引進(jìn)并應(yīng)用自動化焊接設(shè)備、智能化檢測系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備與工藝，以提高工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。要建立健全的施工現(xiàn)場管理體系，明確各項(xiàng)施工任務(wù)和責(zé)任人，從而保證施工的順利進(jìn)行。在施工過程中，要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的安全監(jiān)管，對存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)排查和整改。同時(shí)，對施工中的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，保證工程的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿足設(shè)計(jì)的需要。項(xiàng)目竣工后，要嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，以保證項(xiàng)目的質(zhì)量符合規(guī)定。

結(jié)束語

當(dāng)前，我國各項(xiàng)工程建設(shè)都在如火如荼地開展，其中結(jié)構(gòu)施工起著舉足輕重的作用，其質(zhì)量將直接影響到整個(gè)項(xiàng)目。在結(jié)構(gòu)施工中，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)以其特有的優(yōu)勢而成為建筑施工的重要組成部分。鋼結(jié)構(gòu)作為重要的建筑材料，其自身的特點(diǎn)決定了其在施工應(yīng)用中的復(fù)雜性。在實(shí)際施工過程中，施工單位要對原材料進(jìn)行合理的選擇，注重專業(yè)人才的培訓(xùn)，同時(shí)還要加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)與設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，使鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)得到持續(xù)的更新和改進(jìn)，以此來推動建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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