钢结构在土木工程施工技术中的应用探析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:农斌
[导读] 目前我国社会经济发展十分迅速,各行各业都得到了长足的发展

        农斌
        广西建工金控投资有限公司    广西  南宁   530000
        摘要:目前我国社会经济发展十分迅速,各行各业都得到了长足的发展。在这样的背景下,建筑行业也取得了令人瞩目的成绩,而建筑行业是国家经济发展的基础行业之一,并且对国民的生产生活有着重要的影响。在建筑土木工程施工过程中,钢结构的应用变得越来越普遍。这是因为钢结构有着其独特的优势,比如抗压性强和稳定性高等。但同时,在实际运用过程中,也还是存在着一系列问题,需要对施工技术进行不断的改进和完善。本文便从此出发,对钢结构在土木工程施工技术中的应用做了全面的分析和研究。
关键词:钢结构;土木工程;施工技术;优势;技术应用
        近年来,我国建筑行业发展十分迅速,建筑行业的发展为国民经济的发展提供了动力支撑。而随着建筑行业的发展,科学技术水平的进步,土木工程建设的质量和效率也得到了很大的提升。在土木工程施工过程中,钢结构因为其独特的优势,开始被广泛的接受和应用。本文便对钢结构所独有的有点进行了分析,并且依据在实际施工应用中存在的问题,提出了相应的解决方案,希望能够为土木工程建设的发展提供帮助。
1.钢结构自身所具备的优点
1.1具有十分优越的性能
        在开展土木工程施工时,钢结构在施工技术中的应用十分广泛。钢结构包含了非常丰富的元素,包括铁、钛、锰和硅等。和传统的混凝土结构或者水泥结构相比,钢结构材料比较多样化,有着其独有的明显优势[1]。首先,从钢结构的性能来看,钢结构的强度非常高,并且硬度也很大,这使得钢结构拥有非常高强度的承受能力,同时钢结构的容纳性也非常强。和传统结构相比,钢结构的抗震性能优越,具有让人放心的安全性和稳定性。
        除此之外,和传统的混凝土材料和水泥材料相比,钢结构的韧性也更加强,延展性也更突出。而随着我国科学技术的不断发展,炼钢技术也不断得以创新和升级。这为钢结构的应用打下了良好的基础。通过现代的炼钢技术,可以有效炼制符合土木工程施工的所需材料,以满足不同情况的工程建设需要,保证土木工程施工的效率和质量。在开展土木工程施工工作时,有很多特种类型钢材都会被投入使用,比如不锈钢、专用钢和耐用钢等等,这些钢材在施工中的应用非常普遍。可以适用于普通的道路桥梁工程,同时也会广泛运用于房屋施工过程中,深受土木工程施工团队的青睐。同时,钢结构的抗冲击性能比较强,相对于传统的建筑材料,钢结构比较轻,有着明显的优越性。此外,钢结构还可回收利用,能够有效降低成本,保证土木工程的经济效益。
1.2具有较强的可塑性
        钢结构在承重的时候,即使应力超过了屈服点,那么钢结构也最多产生变形的情况,而不会直接断裂,这主要得益于钢结构超强的可塑性能[2]。在测量评判钢结构的可续性时,一般会通过两个指标来进行判断,即断面收缩率和伸长率。对于钢结构来说,碳元素是其最基础也最重要的组成之一,而碳元素对于提升钢结构的可续性和韧性来说,起着至关重要的作用。如果钢结构承担的压力超标,已经超过了钢结构可以承受的最大程度,那么此时可以通过科学合理的设计,来改变钢结构的造型特征,使其满足承重需求。
        钢结构在土木工程施工技术的应用,会有效提高施工的效率。和其它传统的建筑结构相比,钢结构能够使用螺栓和铆接等多种形式,这会使其操作过程更加方便快捷。除了以上几点之外,钢结构还具备其它优势,比如钢结构质量较轻,运输难度较低,运输较为方便,这能有效保证材料的供应。同时钢结构的韧性和耐性都比较高,可以有效提升土木工程的安全性和稳定性,提升整个工程的质量。从最近几年的土木工程建设来看,钢结构的应用范围在不断增大,应用比例也在不断的增加。特别是对于某些施工难度较大、施工环境复杂、施工跨度较大的土木工程来说,钢结构的应用更为重要。因为假如采用传统内助的支撑方法,就需要在建筑物内部建造数量较多的内柱,这些内柱会严重浪费建筑物的内部空间,降低建筑物的实际价值。但是钢结构就可以有效避免这一问题,保证工程的经济效益最大化。在钢结构的实际应用过程中,需要结合施工实际情况,对钢结构进行必要的焊接处理,以此来进一步提升钢结构的抗压能力。
1.3具备节能环保的优势
        和其它传统的建筑结构相比,钢结构除了在性能上有着明显且独特的优势,其对环保方面的贡献也是十分显著的,有利于土木工程持续健康的发展。在土木工程施工过程中多应用钢结构,可以尽可能地减少粉尘和噪声对周边环境的影响,与此同时,还可以尽量降低施工参与人员的工作压力,做到以人为本[3]。此外,钢结构的施工难度较小,所需时间较短。同时可以减少大量的资金投入,这节约了大量的人力和物力,不仅节省了能源消耗,还提高了工程的经济效益。另外,钢结构还能够回收循环利用,并且拆装起来非常便利,这可以极大地减少施工所需的能源消耗,因此受到了土木工程施工单位的青睐。总而言之,钢结构在土木工程施工技术中的应用,可以有效减少施工对环境的不利影响,还能减少施工单位的成本投入,实现建筑工程绿色健康的持续发展。
2.土木工程中钢结构施工的常用技术
2.1吊装技术的应用
        钢结构在土木工程施工技术的应用离不开机械设备的支持,机械设备是保证钢结构施工效果的基础工具。因此,在实际应用过程中,要对机械设备的科学合理应用引起足够的重视。

以达到钢结构应用的效果,提高土木工程施工的质量和效率,保证土木工程的经济效益。而在现阶段的实际施工过程中,吊装设备是最常见和普遍的机械设备,通过吊装设备,可以有效根据钢结构的不同重量和强度来进行起重,以对工程的成本投入做到有效的把控。不过在实际施工过程中,在利用吊装技术来对钢结构进行安装前,要对吊装设备进行全面和细致的检测,以确保吊装设备能够正常的运转。同时要检查吊装设备相应的证书凭证,确保其符合行业标准和国家相关法律法规。这样才可以在保证施工效率和质量的基础上,提升施工的安全性,为土木工程的顺利开展打下坚实的基础[4]。
2.2塔吊施工技术的应用
    钢结构在土木工程施工技术中的应用,离不开机械设备的支撑,而塔吊是其中最常见的施工设备之一。合理利用塔吊来进行施工,可以有效提升土木工程施工的效率。对于各种不同质量的调运工作,塔吊都可以高效的完成,这可以有效提升施工的效率,保证施工周期,因此不可小视塔吊对于木土工程施工的作用。不过随着城市化建设进程的加快,为了尽可能地利用土地的开发价值,超高建筑的数量在逐年加多。针对这种建筑,传统的附着式塔吊已经不符合施工实际需求了,所以在开展超高建筑施工时,就应该使用内趴式塔吊,内趴式塔吊可以有效减少资金投入,控制成本,保证土木工程的经济效益,同时还能提升施工的安全性。
2.3焊接技术的应用
        在土木工程施工技术中应用钢结构时,应该对焊接技术的应用引起高度的重视。钢结构焊接应该按照一定的顺序进行[5]。一般来说,焊接顺序如下:首先,如果是对平面进行焊接,那就要从中间开始,然后慢慢向四周延伸。根据节点的对称性来进行焊接,以达到全方位对称的效果。而如果是对异性钢板进行焊接的话,一般会选择从下凸缘板开始,然后慢慢向上凸缘板转换。在开展大型建筑施工工作时,难免会遇到使用厚钢板的情况,这个时候就需要充分结合施工的实际情况,根据工程特点、要求,选择科学合理的焊接方式,保证焊接的质量。
3.土木工程中钢结构施工的注意事项
3.1保证材料、焊接方式的合理规范
        目前来说,我国市面上流通的钢材一般被分为如下四个大类:金属制品、板材、型材和管材。在土木工程实际施工过程中,最常使用的钢材一般是碳素钢和低合金钢。这是因为碳素钢和低合金钢有着其它材料不具备的优势。和其它类型的钢材相比,碳元素的强度和硬度优势都非常显著,不过碳素钢也并非没有缺陷,它的可塑性是比较差的。从土木工程实际施工现场来看,在柱面设计时,普遍会使用工字型截面和箱型截面,偶尔也会采用十字型截面的方式。此外,在焊接建筑结构中的梁柱时,大多会使用“H”型截面。但是在面对特殊建筑需求或项目特点的时候,复合型截面的形式也会出现。钢结构对于土木工程的整体结构有着至关重要的作用,钢结构的质量对建筑物的质量有着直接的影响。所在对钢结构开展焊接工作的时候,一定要采用科学合理的方式,在焊接前,要对焊接工艺和操作流程有清晰的认识和充分的了解,以确保钢结构的质量,从而保证整个土木工程的质量。
3.2做好防锈处理
        和其它传统的建筑结构相比,钢结构有着许多的优势,但这并不代表钢结构是完美的,钢结构也有一个比较明显的缺陷,就是非常容易腐蚀生锈。因此,如果想要有效发挥钢结构的性能和作用,就应该做好防锈处理工作。可以通过对钢结构涂抹油漆的形式来实现防锈的效果。需要注意的是在开展抹油工作前,需要把金属表面清理干净,特别要注意一些存在锈迹的地方,要注重处理。一般来说,钢结构的表面处理工作可以通过以下几种方式进行:①利用纱布来打磨钢结构的表面,极可能地使钢结构表面保持平滑和光亮。②利用钢丝刷对表面进行磨刷处理[6]。在处理完表面的污渍和锈迹后,还要用纱布来清除绣粉。如果钢材已经出现了大面积锈蚀的情况,那就需要用到砂轮机来进行处理。再采用涂抹油漆的方式来增强钢结构防锈能力前,应该确保钢材表面的干燥和干净。在涂抹时要认真细致,保证每一个部分都被刷到,但同时也要小心涂料渗进铆钉中。等到油漆干了过后,就可以通过腻子来刮平表面,再对腻子进行打磨和清理。完成上述步骤后,就可以在钢结构表面涂抹磷化底漆,等到磷化底漆后,再对其进行清理。
3.3科学安装,妥善保管
        为了保证钢结构的质量,有效发挥其作用,保证其性能。就应该重视对钢材的管理和维护。采用科学合理的管理方式,确保钢材不会在储存过程中出现锈蚀。在钢材正式投入施工使用前,还要对其进行仔细的检查,因为钢材在运输过程中可能会受到各种因素的影响而产生形变,如果发现存在形变的情况,那就要对问题钢材进行及时的处理。另外,钢材的储存地点也是要经过严格考究的,不可随意堆放。在利用塔式起重机对钢结构进行安装时,要根据施工的具体情况选择合适的机器。此外,在施工时,难免会出现不同机械设备同时工作的情况,相关管理人员应该做好相应的协调工作,保证施工有序的进行。
结束语:
        综上所述,随着我国社会经济的快速发展,土木工程建设的发展脚步也在逐步加快。在土木工程施工过程中,应该要重视钢结构的应用,以有效提升施工的效率和质量,减少成本投入,保证土木工程的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]陈嘉天,于现峰.钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].江西建材,2019(05).
[2]刘天呈.钢结构在我国土木工程现场施工技术领域中得到的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(08).
[3]曹强.土木工程中钢结构与混凝土施工技术的综合应用研究[J].建材与装饰,2019(26):16-17.
[4]黄恭达.解析钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(11):25.
[5]刘思琼.钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(18).
[6]顾佳峰,汪胤雅.浅析钢结构在土木工程施工技术中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016(10).
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