钢结构在土木工程施工技术中的应用

    刘洋杨

    摘 要：伴随着现阶段我国经济发展速度的持续加快，各行各业的发展也开始逐渐进入到了快车道，尤其是建筑行业的发展过程中，其在我国经济发展过程中的整体作用也开始越来越多地凸显，地位也有了较大幅度的提升。而在土木工程施工工作的开展过程中，钢结构已经成为了应用最为广泛的一种结构类型，钢结构不仅具有较强的抗压性，同时相比于其他结构来说稳定性以及安全性均相对较高。但是，在土木工程施工过程中应用钢结构，不仅要能够合理选择施工技术，同时还要注意土木结构工程钢结构施工过程中需要注意的一系列问题，进而保证土木工程施工过程中钢结构的整体质量，实现建筑结构整体应用效益的提升。

    关键词：钢结构;土木工程施工;技术;应用

    最近几年，伴随着我国房地产行业的逐渐繁荣，土木工程建设行业也实现了快速发展，其对于我国整体经济的发展有着十分重要的推動作用。而从现阶段的情况来看，伴随着建筑的规模整体呈现出了扩大的趋势，相比于以往的土木工程建设工作来说，其对于施工质量的要求也在持续提升。土木工程建设过程中，相比于其他类型的结构来说，钢结构的优势十分明显，因此，钢结构在现代建筑中的应用也越来越广泛。文章就具体探讨了从土木工程施工中钢结构自身所具备的优点、土木工程建设过程中应用钢结构常用的施工技术，以及利用钢结构进行土木结构施工过程中需要注意的问题三个方面出发进行了具体探讨。

    一、钢结构自身所具备的优点

    （一）具有十分优越的性能

    土木工程施工过程中，钢结构所蕴含的元素十分广泛，不仅包含常见的铁、钛等，锰以及硅同样十分常用，由于钢结构的材料构成具有多样化的优势，因此，相比于传统的混凝土结构以及水泥结构建筑来说，钢结构的优势更加明显。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。

    （二）具有较强的可塑性

    钢结构在实际承重的过程中，当出现应力超过屈服点的情况时，由于钢材结构自身具有较强的可塑性，其会发生变形而不会直接出现断裂的情况。在对钢材的可塑性进行衡量的过程中，断面收缩率以及伸长率是最重要的两项指标，由于碳元素是钢结构之中最重要的一个组成部分，碳元素对于钢结构整体可塑性及韧性的提升有着十分重要的现实意义，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。

    （三）具备节能环保的优势

    相比于其他类型的建筑结构来说，钢结构在节能环保方面也有着十分明显的优势。通过在土木工程施工中应用钢结构，不仅能够有效减少施工过程中所产生的粉尘污染以及噪声污染，同时还能有效减少施工作业人员的工作压力。另外，钢结构的施工周期相对较短，施工过程中不需要资金的大量投入，另外，钢结构还具有可以反复使用的优势，拆装十分方便，能够有效减少施工过程中出现的能源消耗，受到了建筑单位的广泛欢迎。在土木工程施工中使用钢结构，不仅可以有效提升施工单位的经济效益，同时也能有效推动我国环保事业的发展。

    二、土木工程中钢结构施工中的常用技术

    （一）吊装技术的应用

    在实际落实土木工程施工工作的过程中，机械是必不可少的一个重要组成部分，通过在施工过程中合理应用机械设备，能够使施工过程中整体的经济效益得到有效提升。而现实中在对钢结构进行施工的过程中，最常用的一项技术就是吊装设备，借助相应的吊装设备，能够实现针对不同重量以及不同强度钢结构的起重，使施工成本得到有效控制。但是在实际应用吊装技术进行钢结构安装的过程中，一方面需要确保吊装设备的使用符合相应的标准，另一方面要能够满足国家出台的相关安全管理规定，在保证施工效率的基础之上，做好针对施工安全事故的预防工作，进而确保能够在规定的时间之内完成相应的施工工作。

    （二）塔吊施工技术的应用

    在实际落实土木工程钢结构施工工作的过程中，最常用的一种施工设备就是塔吊，借助塔吊设备进行施工能够使施工效率得到有效提升，塔吊设备不仅能够满足施工中不同重量的调运需要，同时也能够使施工周期得到有效保证，具有较高的实际应用价值，但是在实际施工过程中需要重点注意的一个问题是，现代城市建筑中，为了有效提升土地的利用率，超高建筑的数量正在逐渐增加，而在针对此类建筑进行施工的过程中，以往施工中常用的附着式塔吊已经很难满足现阶段的施工需要，针对高层建筑进行施工，需要尽量选择内趴式塔吊，一方面能够对塔吊的使用成本进行控制，另一方面能够有效保证施工安全以及施工效益。

    （三）焊接技术的应用

    钢结构施工中，焊接技术的应用也是需要重点关注的一个问题，通常情况下，钢结构焊接需要按照以下顺序：首先，针对平面的焊接需要从中间开始逐渐向周围蔓延，按照节点对称的顺序进行操作，逐渐实现全方位对称。在针对异形钢板进行焊接的过程中，通常需要从下凸缘板开始逐渐转向上凸缘板。在针对大型建筑进行施工的过程中，经常会出现需要用到厚钢板的情况，此时就需要在综合考虑施工现场条件、工程特点、钢结构特点的基础之上，合理选择焊接方法。

    三、土木工程钢结构施工中需要注意的问题

    （一）保证选材的合理性，提升焊接的规范性

    現阶段我国市场上销售的钢材大致可以分为四个大类，即金属制品、板材、型材以及管材，而在土木工程实际施工工作的具体落实过程中，钢结构所使用的钢材多数情况下为碳素钢以及低合金钢。相比于其他类型的钢材来说，碳素钢在强度以及硬度方面有着十分明显的优势，但是此类钢材缺乏可塑性。从现阶段的情况来看，土木工程施工中所使用的钢结构在柱面设计的过程中多数情况下采用工字型截面或是箱型截面，个别建筑也会使用十字型截面。在对建筑结构中的梁柱进行焊接的过程中，多数情况下会以“H”型截面为主，而针对一些特殊情况，也可以在充分考虑项目自身特点的基础之上，进行复合型截面的制作。由于在建筑工程的整体结构中钢结构发挥了十分重要的作用，因此，钢结构自身的质量也会影响建筑物整体的质量。在进行钢结构焊接的过程中，要最大限度地体现科学性。在正式开始钢结构焊接工作之前，需要提前深入研究焊接工艺，保证焊接工作开展的规范性。

    （二）要对钢结构进行防锈蚀处理，做好油漆涂抹

    相比于其他类型的建筑结构来说，钢结构的一个十分重要的缺陷就是容易出现锈蚀的问题，为了确保钢结构的性能能够得到长久的发挥，需要对建筑物的钢结构做好防锈蚀处理，通过为钢结构涂抹油漆，达到防锈蚀的目的。在为钢结构涂抹油漆之前，首先要能够将金属表面清理干净，尤其是金属表面的锈迹，要重点进行处理。在通过手工的方式对钢结构表面进行处理的过程中，具体可以采用以下几种方式：一是使用纱布对钢结构表面进行打磨，将钢结构表面打磨至平滑光亮。二是使用钢丝刷反复对钢结构表面进行刷磨。在将钢结构表面的锈迹清理干净之后，需要使用纱布清理钢结构表面的锈粉。若钢材自身存在较大的锈蚀面积，清理过程中则可以配合使用砂轮机。油漆涂抹需要在钢材表面干燥的情况下进行，涂抹过程中不仅要保证刷细，同时还要能够保证刷满，但是需要避免铆孔中进入涂料。在油漆干燥之后，需要使用腻子对钢结构表面进行刮平处理，后续对腻子进行打磨并且清理。在上述操作结束之后，需要继续在钢结构表面涂抹磷化底漆，磷化底漆涂抹结束之后的24h，在保证磷化底漆已经完全干燥之后，将残留物以及磷硫化物清理干净。

    （三）钢结构要进行妥善保管，保证安装的科学性

    为了使钢结构的性能得到最大限度地发挥，需要高度重视钢材的保管，保管的方法需要保证科学。在正式使用钢材之前，需要对钢材进行仔细检查，若发现钢材在实际运输的过程中出现了变形的情况，则需要对变形的钢材及时进行矫正。钢材的保存地点也需要保证合理。在实际安装钢结构的过程中，塔式起重机是最常用的一种设备，塔式起重机的型号要根据实际的施工要求进行选择，若施工过程中需要多种机械设备同时工作，则需要注意做好协调，避免不同类型的设备在工作中出现碰撞的情况。

    四、结语

    综上所述，伴随着经济发展速度的加快，我国的建筑行业也有了较大幅度的发展，而通过在土木工程施工中应用钢结构，不仅有效提升了建筑质量，同时也在一定程度上缩减了施工成本，但是要想确保钢结构在建筑中的应用价值得到有效发挥，还需要加大对于施工技术的研究力度，保证施工工作开展的整体效益。

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