土木工程中钢结构施工技术及应用策略

郝丽丽 承德晟昊土地整理有限公司

随着土木工程建设项目的增多，其规模在持续扩大，结构复杂度以及相关的建设质量和安全要求越发严格，此时传统的钢筋砼结构已经逐渐无法满足整体现场施工作业的需求。而如果可以有效应用钢结构形式，那么可以充分发挥其质轻、强度高、造型多样等优势，尤其是可以支撑高层、大规模等土木工程建设。但是由于其整体施工要求高、难度大，为了保证整个施工作业的质量，就必须要采用先进的施工技术。

一、土木工程中钢结构施工技术的应用价值

在以往的土木工程建设中，钢筋砼结构是普遍采用的一种结构形式，虽然其具有成本低、施工便捷等施工优势，但是本身的自重较大，且抗拉性比较弱，所以常常无法满足高度较大土木工程建设要求。而钢结构的应用则可以很好弥补钢筋砼结构的诸多不足，钢结构本身的强度更大，抗剪切、抗拉等性能也比较突出，所以可以很好承受上部土木工程传递的荷载，保证整体工程结构稳固性，同时本身可以很好地域泥石流、洪水等意外事故。与此同时，钢结构本身的施工效率比较高。因为在钢结构施工中只需要采取螺栓锚固、焊接等连接方式将已经预制完成的钢桁架、钢梁或者钢柱等彼此连接起来即可，不需要耗费过多的施工作业的时间。此外，钢结构本身具有较轻的自重，稳定性与变形能力比较突出，同时本身对外在环境的污染比较小，如不会在施工中出现浓烟或粉尘等环境污染问题，并且可以重复利用，所以能满足当下的绿色建筑和生态建筑等一些全新的设计要求。

二、土木工程中常用的钢结构施工技术

（一）吊装技术

钢结构施工中需要对钢制梁、柱与桁架等结构进行“拼装”，这个过程中需要借助吊装技术来将这些不同类型的钢制结构相应地吊升到特定的位置进行安装，所以该技术是不可或缺的一个关键施工技术。首先要在吊装钢柱等各种类型钢结构的过程中遵从标准的吊装流程与要求，首先可以吊装土木工程中中心部位的柱体结构，之后再逐渐向四周扩散进行吊装。在钢柱安装前要注意对钢柱的质量情况进行认真校核，保证定位轴线与标高等符合规定的精度要求，避免出现安装误差问题。其次，在吊装主次梁以及楼板过程中，要在吊装完每一节钢结构柱体后借助校正仪或经纬仪等来准确测定其轴线位置，保证各项测量数据符合规定施工要求和标准之后再进行连接或焊接等安装工作。在吊装和安装钢梁过程中要做好校正工作，并且要结合焊接工艺要求与标准来对焊缝收缩量进行预留。最后，在吊装完各种钢制构件之后，要借助高强度螺栓对连接部位进行拧紧与加固，一般需要至少拧紧3次。此外，在吊装施工作业的整个过程中都要注意对吊装施工作业的安全进行严格控制，避免其中某个施工环节因为吊装操作问题而危及现场施工安全。

（二）测量技术

在钢结构施工中，精准测量也是非常关键的一个施工环节，必须要立足于宏观层面来保证测量工作的全面性与准确性。特别是针对高度比较大的土木工程项目现场施工中，结构垂直度与高程等相关指标测量要求也都相对较高，如果这些指标测量中存在过大误差，那么必然会对整个钢结构构件安装施工质量与安全带来不利影响。为了可以顺利开展精准测量工作，要注意指派专门测量人员，采用专业的测量设备开展测量操作。在正式开展测量操作的过程中，要紧密结合土木工程项目设计特征和功能特征等来合理制定测量计划，可以借助全站仪和经纬仪相结合的方式对四角轴线坐标桩进行测量，其中全站角度对应的误差可以控制在1mm，测距系统应用中的误差可以控制在2mm之内，而对应的测量精度标准则可以依据二级导线点开展测设；针对轴线控制桩的测量作业，必须要保证整个测量放线操作的标准性，以及对整个施工现场进行有效保护，保证可以将控制桩作为中心，砌筑高度是0.3m，宽度是0.5m的砖墩，四周进行砌砖操作，内部灌入浆液，同时要注意全面保护搭设的钢管；针对东西南北四个方位要相应地设置4个水准点，构建完善的高程控制网；水准点和基坑边线部位处之间的距离不宜小于15m。

（三）焊接技术

焊接技术是钢结构施工中最为核心的一个施工技术，也是最容易出现施工质量问题的环节，所以在现场施工中要给予足够重视。针对钢结构的焊接施工作业，相应的流程及技术要点如下：首先，在平面焊接施工中，要本着自中间向四周的焊接原则来逐步开展焊接施工，同时要在焊接中保证遵从节点对称性开展焊接操作，直至最终焊接施工过程中实现全方位对称的焊接施工目标。其次，在焊接异形钢板期间，要注意从下凸缘板位置处出发开展焊接，直至达到上凸缘板部位处。再次，针对大型土木工程钢结构施工而言，由于现场焊接施工作业中会涉及厚钢板，所以现场焊接施工作业中要注意对施工现场的土木工程特征、钢结构特征以及现场施工条件等，灵活选择恰当类型的焊接工艺、方法与技术等，保证可以全面控制整个项目中钢结构焊接施工作业的质量。比如，在评定钢结构焊接工艺与方法合理性的过程中，要保障不存在欠焊问题、咬边问题或者裂纹问题等，否则都会影响整体焊接施工质量。最后，要科学评判焊接施工中的电焊钉子与焊接工艺，认真评估它们是否满足钢结构焊接施工要求与规定。比如，焊接施工中所用焊条要保证良好的质量，焊条的卷材要保持良好的平整性，且不能够出现锈蚀或者硬压问题，焊盘下侧位置处的焊丝数量要大于焊接缝所需数量。

三、土木工程中钢结构施工技术的应用要点

（一）做好前期施工准备工作

在钢结构现场施工作业中，为了最大程度保证该施工技术的应用质量，就需要在施工之前结合具体的土木工程项目建设及施工实际情况，提前做好钢结构施工作业的准备工作，以为后续施工质量及进度控制做好铺垫。首先，要做好钢结构施工图纸审核工作，包括对钢结构施工图纸进行认真审核，仔细校核其中是否存在错漏之处，如果发现钢结构施工图纸中存在错误，那么要及时加以修正和改进。其次，要强化设计方、施工方等各方人员的沟通和交流，明确钢结构现场施工作业的重难点所在，以及针对现场施工作业中那些非常容易出现的施工质量与安全问题提前制定应对措施。最后，要做好钢结构现场施工作业中一线人员的钢结构施工技能培训工作，保证他们可以积极学习和牢固掌握先进的钢结构施工技术，以此才能够更好地对钢结构施工方案在后续施工中的顺利落实做好铺垫。

（二）严控钢结构材料的质量

作为钢结构施工的重要基础，钢结构材料本身的质量情况会对整体的施工作业质量带来极大影响，所以必须要切实对钢结构材料质量进行严格管控。首先，在钢结构施工之前的钢结构材料选购过程中，要优选那些正规生产厂家负责材料供应，同时在各类钢结构材料进入现场之前要仔细地检测它们的质量情况，包括类型、型号、尺寸以及其他性能等，保证可以满足现场钢结构施工作业的需求，避免因为钢结构材料质量问题而影响整体施工质量。其次，在分析及调整钢结构材料期间，要保证它们二次加工处理的质量，具体包括选择恰当类型的钢结构材料加工设备与工艺等。最后，针对不同土木工程施工部位的钢结构现场施工，都需要在对施工技术指标进行有效控制基础上，增加钢结构施工作业的便捷性和可行性，这样就可以对后续施工作业质量进行更好地控制。

（三）保障施工作业的规范性

在控制钢结构施工质量过程中，需要对整个钢结构施工过程进行规范，具体就是严格依据规定施工要求与钢结构施工方案等来开展现场钢结构施工作业，以及对施工质量进行严格控制。如果现场施工作业中发现了施工图纸问题，那么不能够在后续施工中私自变更施工图纸，同时要注意加强施工方和设计方的双向沟通，以及时发现现场施工存在的质量问题，保证整体施工质量，尤其是针对钢结构现场施工中经常容易出现的施工质量与安全问题要相应地制定切实可行的应急处理预案来保证整个钢结构施工作业的顺利开展。与此同时，要注意合理应用钢结构施工技术，力求充分发挥技术优势来保证整个钢结构施工作业的质量。比如，在开展焊接施工作业中，要严格依据上述钢结构焊接施工技术的应用流程及要点开展标准施工作业，保证可以对整个施工作业质量进行控制。

（四）加强钢结构焊接的质检

在整个钢结构现场施工中，钢结构是构建土木工程主框架的过程，这对提高整体结构质量有很大帮助。此时为了对整个建筑安全及稳定进行控制，就必须要对各个钢结构连接部分的钢结构尺寸、安装位置、连接状况以及连接部位的实际受力情况等进行认真检测，保证可以及时发现及解决钢结构现场施工作业中存在的质量问题。针对那些无法直接接触的地方，要使用独特的检测设备和仪器来进行，以及时发现及解决现场施工作业中的不合理地方，确保整体钢结构安装施工质量与安全。比如，在对钢结构施工进行质检期间，要结合钢结构施工工艺流程，逐一检测各个钢结构安装施工工艺中的施工质量情况，如果存在施工质量问题，那么就要及时进行整改及处理后方可进行后道工序中的钢结构安装施工，保证可以全面控制钢结构施工作业的质量。

总之，钢结构是当下大型土木工程现场施工中比较关键的一种结构形式，对改善整体工程项目使用性能有很大帮助。在钢结构现场施工中，要注意在做好前期施工准备工作的基础上，灵活管控吊装技术、焊接技术等关键钢结构施工技术，同时要注意严控钢结构材料的质量，保障施工作业的规范性和加强钢结构焊接的质检，力求全面确保钢结构施工质量。