土木工程施工中钢结构技术的分析

刘景芳

摘    要：在现代化社会的发展中，我国高层建筑建设规模在不断扩大，钢结构施工技术得到了有效应用，这项技术的施工难度比较大、施工工艺具有一定的复杂性。建筑钢结构指的是以钢材为建筑主体结构，利用钢板、型钢等材料制作建筑构件，如钢梁、钢柱、钢桁架等，并使用螺栓、焊接等方式进行了解，构成完善的体系。在建筑工程项目建设中，钢结构需要高精度的加工构件，强化施工技术和质量控制力度，为建筑结构的安全性、可靠性提供保障。

关键词：土木工程;钢结构;施工技术

1  建筑钢结构的特点

1.1  质量轻、性价比高、承重能力强

建筑钢结构自身的质量比较强，体积较小，在很大程度上扩大了建筑使用面积，并节省了大量的建筑空间，且建筑物的强度很高，既能够承受作用力，又可以将其进行扩散，不断提升建筑自身的承受能力和抗震能力。另外，建筑钢结构的性能比市场其他类型的建筑结构高。

1.2  可塑性和韧性强

钢结构是建筑物的骨架，在建筑物中的各个部分都有分布，能够承受很大的结构压力。为了满足建筑标准结构受力要求，确保建筑物的稳定性，钢结构必须具备很强的韧性、可塑性。其中，钢结构的可塑性有利于提高建筑物的整体承载力，利用强大支撑力避免建筑混凝土开裂问题，且在外力作用下，能够保证建筑结构自身的稳定性，避免出现结构变形问题。

1.3  可持续性

在现代化社会的发展中，社会各界都比较关注环境问题。绿色建筑材料在建筑工程中得到了有效应用，减少了建筑物带来的污染问题。与传统的混凝土材料相比，建筑钢结构具有明顯的优势，满足了绿色建筑的要求，在很大限度上缩短了施工工期，且钢结构能够进行二次利用，如施工过程中的“边角料”都可以二次加工和利用。因此，建筑钢结构满足了可持续发展理念，实现了绿色建筑的预期目标。

2  钢结构施工中的应用问题

2.1  施工中对钢结构技术的应用较为复杂

在土木工程进行建设时，因其自身涉及面比较广，因此将会受到较多不同因素的干扰和影响，如技术和现场等，这些因素的存在会对土木工程整体建设质量带来影响。同时由于钢结构的技术自身存在一定的复杂性，所以在应用的过程中必须要充分考虑，不仅要对钢结构的承载极限引起重视，还要检查其应用范围，否则会导致建筑质量受到严重影响。

2.2  钢结构技术应用存在安全隐患

通过和混凝土的施工对比，钢结构工程具有较大的改进和提升，但是现如今在实际施工时，依然面临着较大的安全危机。钢结构虽然比较坚固，但会随着温度的变化而变化，如果温度超过了200℃，那么钢结构将会变得可塑性较强，防护能力弱化，如果温度超过了600℃，钢结构甚至会出现较为明显的变形，这时建筑会十分危险，随时可能倒塌。在温度较高时，钢结构将会失去自身优势，导致建筑存在较大的安全隐患。

2.3  钢结构使用中存在较多不确定因素

因为钢结构的形态会随着温度变化而变化，外部环境对钢结构也存在着较大的影响，如果出现了问题，可能会导致事故发生，除此之外，土木工程建设中，所需要的材料一般是混凝土和钢结构的组合，因此需要根据准确和科学的设计方案进行实际施工，否则会导致工程建设出现安全问题。

3  土木工程中钢结构施工技术要点

3.1  构件吊装技术

常用的钢构件吊装方式为钢梁吊装和钢柱吊装，以上两种吊装方式根据钢结构特点进行划分，在吊运过程中，二者操作差异明显，具体选择还需参考实际施工情况。为确保钢构件吊装过程稳定、安全，建议在正式施工前利用BIM等先进信息技术，开展钢构件吊装试验，以评估目前的吊装方案在方法、流程上是否与实际施工需求相适应，及时调整施工方案，避免出现施工事故。若选用钢柱吊装方式，施工过程需着重关注螺栓紧固问题，避免过程中发生螺栓松动、脱落等问题。地脚螺栓与钢结构施工稳定性直接相关，建议优先选取嵌入式安装技术，在螺栓预埋、安装过程中加强误差控制，保证地脚螺栓的位置误差不高于2mm、标高误差不超过5mm。

3.2  结构焊接技术

钢结构技术应用中，需要对钢结构连接处进行焊接，焊接工作运行质量将会影响后续工程施工质量。为了保证焊接工作能够达标，要求施工人员必须持有专业焊接技术等级证书，持证上岗后才能开始工作。在焊接中需要用到的材料与机械设备，要求施工之前就准备好，提前预制焊接计划书和施工图纸。施工中按照计划要求，根据图纸说明进行焊接，保证焊接工作有据科学。在焊接施工中，不能为了降低成本而使用质量不过关的焊条，这样做将会导致材料后期使用中发生裂缝问题，严重影响建筑结构的承载力。焊接完成后，要求施工人员对焊接部位进行检查，查看是否有焊接变形问题，如果发现变形应立即更换焊条，重新焊接。

3.3  钢材防腐技术

钢结构防腐主要采用涂刷防腐涂料的方式进行，在涂刷前，需清除钢构件表面锈渍，常用除锈方式包括机械抛光、喷砂、手动打磨等，保证将表面锈渍彻底清除。以上做法的原因是由于，在除锈后，新金属裸露面积增加，吸水能力增强，在环境介质作用下钢构件更易出现锈蚀问题。此时若直接涂刷防腐材料，由于钢结构锈蚀处于发展状态，在一段时间内因钢结构进一步锈蚀就会引发漆面开裂、脱落的问题。因此钢结构防腐除锈应彻底进行，避免留下除锈死角，切断钢材锈蚀路径。钢结构防腐涂装施工方法包括涂刷法、滚涂法、空压气喷涂法等，结合具体施工情况，还可将多种涂装方式结合使用。

（1）涂刷法常见工具为歪脖刷、圆形刷、扁形刷等，涂刷过程中需注意以下问题：①采用直握法，保证涂刷力道均匀;②涂刷前少量蘸取涂料;③若选用防腐涂料干燥速度较慢，需进行修饰、涂敷和抹平处理;④涂料涂刷顺序为自上而下、从左到右、先里后外、先斜后直、由繁到简。

（2）滚涂法使用滚刷，涂刷前将滚刷的1/2左右浸取涂料，反复混动涂刷防腐涂料，涂刷力度应保证将滚刷内的涂料充分压出;滚刷按W形移动，确保涂料分布均匀，在滚刷时，应先使用小力度，避免滚刷内涂料大量溢出。

（3）空压气喷涂法依托专门的喷涂设备，借助压缩空气将防腐涂料压至喷枪内，再以雾面形式喷出，该方法的优点在于涂层平整光滑，钢材防腐处理作业效率高，约为以上两种方式的3倍左右。但该方法对防火涂料的利用率不足，一般在60%左右，存在较严重的浪费问题。为提高空压气喷涂质量，需重点控制喷涂距离和喷涂速度。其中，喷涂距离需根据喷嘴直径及喷涂压力确定，常用喷枪喷嘴直径在150mm～200mm;喷涂速度一般要求控制在30cm/s～60cm/s，确保喷枪平稳移动，避免防腐涂层出现条纹、斑痕等缺陷。钢材防火技术与防腐工艺相类似，也采用涂刷防火涂料的方式。常用防火涂料有膨胀性和非膨胀型两种，二者的主要区别在涂层厚度上，另外膨胀型防火涂料可起到一定的装饰作用，调整非膨胀型防火涂料的厚度，可达到钢结构不同耐火等级的要求。

4  结束语

通过对上述内容进行分析研究得出，在建筑行业持续发展的过程中，钢结构已经成为了施工过程中的重要材料，但是因为钢结构自身存在一定特点，在应用过程中比较复杂，因此在实际施工中，工作人员必须做好全方位的准备工作，不仅需要做好施工计划方案，还需要对其进行明确的管理和分工，这样才能全面提高工程的质量。此外，建筑行业对于钢结构技术的应用水平不断提高，所以施工企业需要提高相应的资金投入力度，不断完善和更新其技术，做到趋利避害，在一定程度上促进建筑行业持续稳定的发展。

参考文献：

[1] 杨春芳.土木工程施工中钢结构技术的应用探讨[J].绿色环保建材，2020（3）：160～161.

[2] 高进源，董雪偲.关于土木工程施工中钢结构技术的探讨[J].建材与装饰，2019（36）：9～10.