1 钢结构自身所具备的优点
1.1 具有十分优越的性能
从钢结构自身的性能来看,其最明显的优势就是强度高以及硬度大,因此,钢结构自身具有更强的承受和容纳作用,在抗震性能方面也有着十分优越的表现。除此之外,相比于普通建筑材料来说,钢结构还具有更强的韧性以及延展性,而伴随着科学技术发展速度的加快,我国的炼钢技术也在持续发展,能够根据现代建筑工程施工过程中的实际需要,有针对性地对特定功能的钢材进行炼制,例如,不锈钢、专用钢、耐热钢都是建筑施工工作的开展过程中常用的特种类型钢材,其不仅在普通的桥梁施工以及房屋施工中得到了十分广泛的应用,在其他类型工程的施工中同样得到了认可。除此之外,钢结构自身还具有可回收以及抗冲击性能强的优势,同时相比于其他的建筑材料来说,钢结构的重量更小,优越性十分明显。
1.2 具有较强的可塑性
当钢结构所承担的压力超过了自身所能承受的最大压力的情况下,则可以依据设计要求改变钢结构的造型。土木工程施工具体应用钢结构的过程中,连接可以采用螺栓或是铆接等多种方式,相比于其他类型的建筑结构来说,具有操作更加简便的特点。除此之外,钢结构还具有运输难度低、韧性以及耐性高、质量轻等方面的优势,而从最近几年的情况来看,土木工程施工过程中钢结构的应用比例也在持续增加。尤其是在针对一些具有较大施工难度以及较大跨度的建筑物进行施工的过程中,如果使用传统内柱的支撑方式,若在建筑物内部设置大量内柱,则会导致建筑物内部的空间变小,可用空间变少,而在土木工程施工中使用钢结构则能够有效解决这一问题。而在实际施工的过程中,可以根据现实需要对钢结构进行焊接,进而有效提升钢结构自身的抗挤压能力。
2 土木工程中钢结构施工技术难点及问题
2.1 钢结构技术复杂
首先,土木工程钢结构施工容易受到外界因素干扰导致钢结构质量降低,无法保障具体施工中的质量,为此,需要在施工中对施工过程加强控制,采取有效的方法措施将外界因素产生的干扰降低,确保顺利地完成钢结构施工。其次,钢结构的承载力较强可以提升整个工程的质量和效率,但是承载力的范围也是有限的,如果设计人员没有仔细地计算钢结构的承载力那么会导致钢结构在实际使用中或者施工中由于受到超载影响而发生性变问题,严重影响钢结构的稳定性。可见,需要合理设计钢结构,加强施工精度的控制。
2.2 安全技术保障不足
土木工程钢结构施工现场不但需要应用到大量大型设备,还要设置大量的临时用电等,虽然能够提升施工现场的施工效率但是同时也增加了安全隐患,尤其是钢结构安装阶段,所用吊装等设备规模较大,钢结构构件大且重,如果没有采取有效的现场监管、仔细控制每个施工步骤,很容易发生机械伤人等事故。此外,钢结构安装阶段对构件安装的精确度要求很高,如果出现偏差会导致整个工程项目的安全风险大大增加。当前土木工程钢结构安全控制方面仍然存在一定的不足,有的单位没有配备足够的安全设施,有的单位安全管理体系不健全,诸多问题都严重威胁着施工人员的生命财产安全。同时一旦发生事故施工单位也要给予一定的经济赔偿,同样会增加企业的经济损失,可见,需要加强钢结构施工安全控制。
3 土木工程施工中钢结构技术
3.1 钢结构施工前期准备
第一,严格审查施工图。精密严谨的设计施工图纸是保证高效开展土木工程钢结构施工的前提。技术人员在开展钢结构施工前应当合理地评审钢结构是哦工设计图,明确设计内容是否和土木工程质量标准相符合。同时,应当根据设计图纸做好施工工艺的合理确定,从而保证安全地开展钢结构施工作业。此外,技术人员还要合理规划施工进度,确保满足工期要求。第二,合理选择钢结构材料。现代建材市场发展较快,增加了钢结构材料的类型,工作人员要根据土木工程承载力要求合理选择钢结构施工材料,确保材料能够达到承载力方面的要求,只有钢材刚度和韧性满足要求方可使用。传统的钢结构材料缺乏足够的耐火性,现代土木工程中,技术人员还要考虑材料的耐火性,提高土木工程的整体安全性。当前土木工程采用较多的是耐火钢材料。
3.2 预埋螺栓技术
在土木工程钢结构施工中需要应用刚性柱脚螺栓牢固地连接柱脚和钢筋混凝土。柱脚螺栓在第一节钢柱安装过程中发挥的主要作用是临时标高、控制平面大小。工作人员在埋设柱脚螺栓过程中应当控制要基础轴线和标高基准点,按照<2mm 的标准控制轴线误差,按照<5mm 的标准控制标高偏差。此外,工作人员在预埋好螺栓之后需要检查其质量。在埋设定位后进行第一次检查,在浇筑混凝土之后需要第二次确认其位置是否发生偏差。如果发现埋设位置不合格那么需要重新埋设直到满足工程要求。
3.3 安装钢柱
作为土木工程钢结构中的基础部分,钢柱的安装从很大程度上影响着整体结构的承重性,具体来讲在施工中需要做好如下技术方面的孔控制:第一,以牛腿支撑面为基准设置标高观察点,如果没有牛腿,基准点看做是桁架最后一个安装孔。第二,在安装多柱节时应当先牢固地组装好各个柱节然后再进行钢柱的吊装。第三,在完成钢柱吊装后需要检查其安装质量,做好尺寸调整,尽量降低误差,确保误差在标准范围中。第四,如果是又大又细的构件,可以通过补强等特殊处理方式将其可靠性提高。比如在梯形屋架下旋杆安装时可以采取抗压补强的方式提高侧方向的应力。
3.4 吊车梁安装技术
第一,在第一次柱间安装校准之后开始从有支撑的跨间安装吊车梁。第二,在完成吊车梁安装后需要采取临时性加固措施处理各个节点吊车梁。第三,在安装完成屋间系统后需要校准吊车梁,加强误差控制。第四,在常规情况下需要用调味螺母校准吊车梁的标高,如果存在特殊情况应当增加垫板保证吊车梁与牛腿柱精度。 第五,在组装完吊车梁与辅助性桁架后整体吊装,按照规定的标准控制弯曲度、扭曲度以及垂直度。
3.5 结构焊接技术
电弧焊是土木工程钢结构常用的焊接方式。在焊接钢结构之前需要严格审查焊条材料是否存在腐蚀、剥落等质量缺陷,确保所用材料质量达标,保证焊缝力学性能比母材标准规定性能的下限要高。根据材料抗张强度等级确定焊丝的抗张强度等级,可以将焊丝的抗张强度适当降低从而协调好金属焊缝和母材。在焊接钢结构之前,应当客观地分析评估施工方案,将焊接工艺、材料、热处理等可行性进行明确。作为钢结构系统关键节点,焊缝的质量要达标,不得出现裂纹、焊瘤、咬边等问题。
结束语
综上所述,钢结构作为当前土木工程施工中较为常见的一种技术,有着较高的经济性、环保性,备受土木建筑行业青睐。但是当前我国土木工程钢结构施工中仍然存在一些不足,比如安全技术水平有待提升。相关工作人员应当加强总结施工经验教训,不但改进创新,提高钢结构施工技术水平,加强各个环节的技术控制,从而优化施工效果,确保土木工程整体建设质量。
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