钢结构施工技术在土木工程中的应用策略

刘杰

摘要：土木建筑工程是现代工程施工中非常重要的模块，对于城市发展和建设具有非常积极的作用，而在实际土木施工过程中，传统的混凝土建筑模块已经无法满足现代土木建筑工程的需求，相关专家提出应用钢结构对建筑工程进行施工，也能够提升房屋建筑工程的整体稳定性和抗震能力，也是目前土木建筑工程发展的新方向。

关键词：土木工程;钢结构;施工技术

1土木建筑工程中钢结构的特点

（1）材质较轻、强度较高的特点：钢结构是一种金属结构，其表面硬度比传统的混凝土结构要高，所以其自身强度也相对比较高。另外，纯钢结构施工中，可以提前预制钢材，并且运输方便。（2）建筑钢结构的载荷能力相对比较高：在建筑工程施工中，建筑物的载荷能力非常关键，直接关系到建筑的整体稳定性。而与传统混凝土结构相比，建筑钢结构自身的密度更高、所以韧性更好，可以有效地提高建筑结构整体的荷载能力和抗震能力。（3）建筑钢结构的制造更加简便，并且精度更高：钢结构在施工制造中，可以使用现代机械化设备进行精密制造，从而保证建筑钢结构整体构造的整体精度。并且与传统建筑结构相比，钢结构施工影响因素相对较少，结构更稳定。

2土木工程施工中运用钢结构技术的优点

2.1抗压能力强

在使用过程中，钢结构结构比较复杂，这种复杂的钢筋组合在一起就构成了钢结构。钢结构自身的优点是：抗压能力比较强、柔韧性比较好，不仅可以更加有效地对建筑整体性能进行强化和处理，而且可以更好地增强建筑的抗压强度，从而有效提升工程项目建设质量。建筑工程在后期的使用过程中，可以根据这些特点应对各种灾害。

2.2材质均匀且结构可靠

钢结构由钢材统一切割、组装形成，本身材质较为均匀，是一种较为理想的弹性塑性体，力学计算干扰较少，因此，计算得出的结果也更加可靠，能够较为直观地反映土木工程受力情况，为方案规划和设计提供依据。均匀的内部构造还能有效规避混凝土结构中，沉降、开裂等问题，减少外界环境的不良干扰。同时钢结构伸长率也相当优良，以钢材本身屈服强度为准，符合国家标准的钢结构抗拉强度可高出该数值20%，即使材料受到地震等载荷的作用，进入屈服阶段，也能留出较大的变形空间，从而吸收地震能量，延缓弯曲、折断等问题的发生时间。需要注意的是，钢结构韧劲与温度变化关联较大，因此，对于气候寒冷区域的土木工程项目，要优先考虑钢结构的伸长率和抗屈服能力等，适当增大低碳钢的应用比例，提升结构韧性。

2.3经济与环保性能优良

土木工程规模较大，耗费极多，造价管控难度较高，同时混凝土施工还会对周围环境造成污染，与生态文明理念相悖。而钢结构统一采用工厂定制方式，所有构件都按照设计标准打造，运输至现场安装，可以根据需求选择焊接、铆钉连接等方式，灵活性更高，湿作业频率减少，能够有效提升施工环保性。钢结构模式下，构件制作流程大部分由工厂承担，还有助于缩短施工周期，加快资金回流速度，节省人工费用等，剩余材料还能满足二次使用需求，提高了资源配置效率，有助于提升土木工程项目方造价管控质量。

3钢结构技术在土木工程施工中的应用策略

3.1选材与吊装技术

钢结构具有强度高、质量轻等特质，在当前土木工程市场上受到了广泛青睐，但该结构类型也存在一定弊端，比如，防锈、防火性能较弱，當环境温度超过200℃限值时，结构自身极易产生变形，直接威胁工程稳定性，降低防火等级。因此，国家在钢结构施工标准中，对钢结构比例、生产指标等进行了严格规定，在选材时要以此为依据，选择有生产资质、证书齐全的产品。碳素钢是当前较为常见的钢结构材料，其自身硬度与强度较大，能够满足土木工程抗压需求，但韧性、可塑性相对欠缺，部分项目设计中要适当搭配低合金钢，提升项目安全性能。从构件截面设计角度来看，当前工字形、箱形截面都较为常用，部分项目中还会涉及十字形、复合形截面，要与连接工艺进行匹配，明确参数要求。钢构件吊装可先用BIM进行模拟试验，确定机械停放位置，保证吊装过程平稳、有序。

3.2钢结构连接技术

（1）焊缝连接焊缝连接是钢结构独有的连接技术。钢材在电弧焊加热下，局部会发生明显的融化，后续经冷却凝固即可形成焊缝，对2个相互独立的钢构件进行连接。实际操作时首先要做好检查工作，剔除焊芯生锈等存在缺陷的焊条，如果没有明确的设计规定，则要根据钢构件本身材质进行比选。（2）螺栓连接：螺栓连接是土木工程项目中较为普遍的连接方式，主要是在螺栓零件的帮助下，使2个独立构件建立联系，其他部位可使用普通螺栓连接，关键部位必须采用高强度螺栓连接。实际操作时首先要关注螺栓的排列设计，若相邻两螺栓之间间距过小，钢制构件所受剪力就会相应增大，极易发生剪坏问题;间距过大，构件受到压力又容易发生连接不稳的现象，降低稳定性。因此，使用时要做好差异化分析，并严格控制打孔精度，提升结构整体性能。（3）铆钉连接：铆钉本身具有较好的可塑性，连接质量异常稳固，但制造、操作工艺都相对烦琐，消耗的钢材用量较大，因此普通施工场景中，多被焊接、螺栓等连接方式替代，在重型、大跨度结构中，才能偶然见到铆钉连接方式。

3.3钢材防腐技术

首先，要做好锈渍的清理工作，除手动打磨方式外，还可采用喷砂、机械抛光等形式，确保表面锈渍完全去除，防止后续出现漆面开裂等隐患。其次，是要选用适宜的施工方式，采用涂刷法时，根据钢制构件形状对歪脖刷、扁形刷等进行比选，以直握法持刷均匀涂抹，从上部开始，逐渐向下操作，若发现防腐涂料凝结较慢，则要适时进行修饰和涂敷。在应用空压气喷涂技术时，则要借助专业喷涂设备，使涂料在压缩空气作用下，均匀雾化喷洒。这种方式效率较高，同时防腐层薄厚均匀，施工质量有保障且外表美观。但值得注意的是，该模式下极易造成涂料的浪费，很多项目中利用率只能达到60%，因此，要结合实际选取喷嘴直径，通常情况下150～200 mm为宜，喷涂速度也要有所控制，一般每秒喷出30～60 cm为佳，喷枪的移动应当尽可能平稳，防止条纹、斑痕等问题。

4结语

在土木工程建设发展的过程中，钢结构得到了广泛的应用，操作技术管理人员应提前做好准备工作和钢结构的焊接施工工作。为了避免在施工过程中出现一些影响施工质量和经济效益的问题，在钢结构应用施工过程中，技术管理人员要制定好科学的施工管理制度，从而提高建筑的整体质量。

参考文献

[1]秦波.建筑钢结构施工技术与质量控制的措施[J].中国建筑金属结构，2020（10）

[2]高正鸿.土木工程钢结构施工技术的有关问题研究[J].中国室内装饰装修天地，2020（1）