土建层建楼层钢结构的现状和优化措施

◎郑海涛

引言

钢结构具有造价低、施工周期短、质量更稳定等等诸多优点，在建筑施工中得到了广泛的应用。在土建层建楼层应用钢结构，可以保障这些楼层的质量。研究目前土建层建楼层钢结构的现状并根据这些现状提出对应的改进措施，可以让土建层建楼层的结构优化。文章主要针对如今土建层建楼层钢结构的现状和改进措施提出相应看法，希望可以起到抛砖引玉的效果。

一、发展现状

随着我国住房体制的改革，我国住宅面积建设的投资力度在不断的增大，近几年来房地产市场非常火爆。在2010 年，城镇住宅的投资量已经占我国总投资量的5%以上。因为我国人口众多，住宅建筑在我国有着非常大的需求量。钢结构在具体使用的过程当中有着施工材料结构强度高、可塑性强、结构质地非常均匀，并且与力学计算假定比较符合等优点。同时建筑工程钢结构在使用的过程当中所使用的钢板材料可以回收再利用，对工程周围环

境带来的污染比较小，非常符合我国可持续发展的观念。在80 年代以前，我国长期处在钢结构材料短缺的情况下，建筑工程在建设的过程当中秉着节约使用钢材料的理念。在1996 年，我国钢材料的生产产量已经超过1 亿吨。随着我国钢材料产量的不断提高，钢筋材料在使用的过程当中出现产量过剩的情况，这样就导致钢结构材料的价格不断走低。在1999 年，我国开始在建筑行业推行鼓励使用钢材料的政策钢结构住宅在政策的支持下在我国有了非常好的发展。在2017 年，我国相应的这份报告当中就已经明确地提出了钢铁去产能目标，钢结构住宅这样新型的结构体系也必将成为住宅产业发展过程当中最新的力量，相信钢结构住宅在我国未来会有非常大的发展空间。

钢结构施工技术水平有待提升。现阶段，钢结构在我国发展时间较短，许多技术不够成熟，在一定程度上抑制了钢结构的快速发展。从钢结构安装角度来分析，因为技术不够成熟，在具体施工环节，特别容易出现布局偏移问题，或者锚栓垂直度不符合规定要求。

二、钢结构的性能的优势特点分析

1.自重轻、构件小。

（1）自重轻钢材较高的比强度使其具有轻质高强的特点，在相同的荷载和跨度条件下，钢结构的自重仅为混凝土结构的1/3～1/4（冷弯薄壁型钢结构甚至可以达到1/10）。对于楼层建筑来说，自重轻一方面意味着基础造价的降低（国内示范项目统计显示，基础造价降低幅度在10%～20%）；另一方面意味着地震作用的重力荷载代表值减小，抗震性能优越。

（2）构件小“轻”也意味着构件几何尺寸的缩减，更能带来设计空间的释放。尤其是竖向构件面积的减小，会使建筑的实际使用面积增加，间接提高得房率。

2.抗压、抗震延展性好。

钢结构利用钢材料制成的，钢是通过铁掺入一定量的碳而后制成的，性质相比较铁有了更大的改善，其中稳定性的改变最为明显，因为相对质量比较小，延展面积又比较大，钢材料往往可以负荷更大的质量，所以抗压性能特别好。此外，钢结构大多采用稳定性比较好的三角架模式，这就让钢结构的抗震性能得到了进一步的加强。本身钢结构就比较稳定，再加上采用比较结实的结构，这样当地震来临的时候，钢结构可以让地震的效果减少一半左右，减少地震对于房屋的影响，这样钢结构的抗震性能也就凸显出来了。

3.绿色、环保性能突出。

钢结构自身延展性比较好，在实际应用的过程当中，特别容易改造，如果工程需要对钢结构进行改造，作业人员可以在施工现场直接改造，有效降低了工程施工难度。正是因为钢结构具备容易改造的特点，其对周围环境产生的污染比较小，在钢结构加工制作环节，不会产生大量的粉尘，其绿色。环保性能较为突出。钢结构能够循环利用，可有效解决资源短缺问题，是一种应用广泛的环保型施工材料。

4.施工速度快。

现场拼装速度快，施工周期缩短根据国内近年来示范项目的统计数据，钢结构建筑较传统建筑可节约40%～50%的建设周期，所以其隐含的综合经济效益更多体现在资金的时间价值上。或许有人会提出，若算上结构工厂化预制的时间，实际总工期并没有缩短。这一看似合理的说法其实还是没有摆脱传统建造方式观念的束缚，忽略了主体结构作为部件和产品的概念。恰恰是因为主体结构生产的工业化，摆脱了气候条件的限制，才彻底解决了传统建造方式受气候影响的难题，实现了流水线上造房子的理想。伴随着工业化生产方式向信息化智能制造方式的升级，未来生产效率的提升，将会远远超乎传统施工现场制作手工业水平的想象。

5.质量好。

钢材料的性能本来就比较好，而且土建层建楼层的钢结构都是定制，由专门的技术人员采用专门的技术制作而成，这样就能最大程度地保障了钢结构的性能，让钢结构的精度有了很好的保障。此外，由于钢材料轻便，延展性比较好，施工起来就比较快，在制造过程中，就能大幅度减少堆积的时间，这样钢结构的性能就能得到更大的保障。质量好就让钢结构的施工效率得到了进一步提高，而且由于刚结构相对质量小，一次可以运输大量钢结构到指定的高度，同时进行好几项的安装作业，这样可以大大提高钢结构的施工速度，施工时间也就能大大减少。

三、土建层建楼层钢结构发展中存在的问题

1.人员素质不完善。

钢结构工程是一项系统工程，其施工质量受原材料、加工预制、结构设计、安装焊接、质量检测等诸多因素影响。我国建筑施工人员长期从事混凝土建筑的施工，且作业人员主体为农民工，文化水平不高，从事建设安装工作多是凭长期经验，缺乏专业技术知识。部分施工单位对钢结构施工技术的要点不熟悉，未制定完善的质量保证措施，严重影响工程质量，甚至造成安全事故。钢结构工程质量控制问题主要体现在以下几个方面：第一，施工前未与土建工作充分衔接，地勘工作不充分，施工技术条件较差，未制定详细的施工方案，施工图纸不完善。第二，施工中所需、钢构件、高强螺栓、焊接材料等原材料的采购、运输、使用、保存不规范，原材料质量存在问题。第三，不重视文件资料管理，现场安装、工程施工、竣工验收、后期维护的质量监督管理不到位。

2.对钢结构的质量重视程度不够。

在当前的建筑工程行业中，有部分施工企业对于施工质量及安全的重视程度不足，在施工中只关注成本控制，导致建筑结构建设的稳定性不佳，建筑整体质量不好。钢结构是建筑中重要的承载结构，其施工危险性环节众多，施工安全及质量控制不到位将给施工单位及建筑使用者带来巨大的安全风险。

3.施工技术还不成熟。

由于我国的钢结构理念在建筑行业的发展时间还不算很长，很多技术的发展尚未成熟，这就导致了钢结构的进一步发展受到了很大的限制。在安装问题上，我国的安装技术还不成熟，在施工过程中会出现预埋件整体或布局偏移、锚栓不垂直的现象。此外，焊接技术也尚未达到一定的水平，锚栓连接不紧密的情况时有发生，这对于钢结构的稳定性有很大的影响。如果钢结构的施工技术达不到要求的水平，那么钢结构的优势就不能得到最大程度的体现，这样建筑行业就不会对其投入更大的注意力，土建层建楼层的钢结构的发展就会受到阻碍。

4.钢结构的方案设计不合理。

土建层建楼层的钢结构必须都先形成一个合理的方案，然后才能根据方案设计画出对应的图纸，在图纸的指导下进行原件的配置以及安装。可是，现今的土建层建楼层的钢结构的方案设计很不合理。设计人员长期坐在办公室，对于工人的施工水平、工地的施工现状等等没有一个准确的把握，只是凭着自己的理论知识，在造价的要求下选择方案，一味追求比较高的制作水平，没有考虑到施工难度以及目前的发展水平，这样与实际情况严重脱轨的设计不仅加大了施工的难度，更使得钢结构的性能很难得到保障，对土建层建楼层的性质也有很大的影响。

5.对钢结构的设计重视程度不够。

我国建筑中应用钢结构才刚刚起步，尚未发展到较高的水平，这方面的设计常常会出现经验不足的情况。建筑公司在实施钢结构的施工时，都会找设计院对钢结构进行设计。而很多大型设计院设计工作繁重，钢结构的设计的利润又不高，对此的重视程度就比较低，很多时候就草草设计了一下或者移交给其他单位，这样设计出来的钢结构很多都不符合工程所需要的水平。施工者对钢结构的设计的重视也不够，拿到图纸后也不进行估量，直接就指挥工人进行施工，这样下去，钢结构的质量会受到极其不好的影响。

四、提升土建层建楼层钢结构施工质量的核心途径

1.提高从业人员的技能水平并加强对专业人员的培训。

钢结构施工技术在建筑工程项目建设过程中发挥着十分重要的作用。在具体施工过程中，为了保证建筑最终施工质量和后期使用过程的安全性与稳定性，就必须要不断提高钢结构施工质量。这就要求工程项目质量管理人员加强对整个施工过程的严格管控，首先对钢材料的来源渠道引起足够的重视，做好钢材料采购人员的日常培训和教育工作，提高他们的思想认知和综合素养，确保所选购的钢材料质量符合工程建设要求，同时还要尽可能降低采购成本。在实际培训学习的时候，应该给采购人员更多讲述有关施工材料方面的知识，使他们在具体采购的时候可以挑选出质量过硬、性价比较高的钢材料。其次，不断健全施工管理制度和监管机制，不定期对钢材料进行抽查检验，明确各个岗位的具体职责，将具体的责任落实到具体人员上，即使后期出现问题，也可以快速找到具体负责人，这样可以很好地调动工作人员的积极性。在实际工作中做到认真负责，有效把控钢结构质量和高层建筑施工质量。

在对设计人员的培训中，要加强他们的专业理论，更重要的是，要让他们深入施工工地，了解实际情况，根据实际情况做出适合的设计。在加强专业理论的培训中，可以让他们学习一些正反两面的例子，让他们分析成功和失败的原因，这样可以增加他们的经验，让他们处理问题的经验更丰富。此外，让他们深入工地，对工地的情况做一个深刻的了解，加强他们与施工人员的沟通交流，这样他们对施工水平有一个清楚的理解后，就不会有那种脱离实际、盲目追求高质量的设计出现了，这样也能保证钢结构的设计在合理的范围内稳步前进。在对施工人员的培训中，要让他们明确自己的工作职责，这样在责任的约束下，他们会在工作中严格要求自己，这样每一环节的质量有了保证以后，钢结构的质量就能得到最大程度的保障。此外，还要加强施工工人的施工技术，包括焊接、锚准技术等等，可以让一些施工技术精良的师傅进行讲解示范，在榜样的带领下，其他人会跟着共同发展，这样真个团队的施工技术得到了极大的改善，钢结构的制作、连接工艺也就得到了快速的发展和提高。

2.加强质量监管。

为保证钢结构工程的施工质量，需要重视监理工作，加强对监理人员专业能力培养，使其在施工现场的巡视和旁站过程中，有效监督施工人员按照标准规范进行作业。要发挥质量监督部门的监管作用，对施工企业的资质、施工人员的技术水平、施工方案、工程设备等内容进行严格审核，对不符合规范的要指出并要求修正，保证工程质量。

3.利用新型技术帮助钢结构的集成化和现代化发展。

土建层建楼层钢结构要想得到彻底的发展，还需要在发展现有水平的基础上引入新技术，朝着集成化和现代化发展下去。信息技术不断发展，钢结构的制造也应积极引入信息技术，在其的帮助下精准控制钢结构的生产过程，这样就可以实现大规模批量生产，制作出来的钢结构也能够获得更大的质量保证。不断更新钢结构的专业知识，将其融入生产工艺，这样才能更好保障土建层建楼层钢结构的不断发展。

4.对竣工阶段的质量验收进行控制。

在墙面、屋面以及结构等方面进行专检、互检以及自检的检查，并且充分落实整改。如果上一道工序验收不合格，就不允许进入下一道工序，否则就会影响工程的整体效果。除此之外，严格根据竣工的验收标准进行详细检查，并且进行落实整改，进而确保建筑钢结构项目施工符合设计要求。

5.对于钢结构材料的检测。

在这钢结构进行前期使用的过程当中需要加强对钢结构的材料检测，这样可以使所有的施工材料都能够符合工程建设的标准，只有这样才能够将施工材料运输到施工现场并且投入到工程建设的过程当中。在对施工材料进行采购以及焊接的过程当中，需要严格遵循设计图纸的相关内容以及工程建设施工工艺的需求，并且应该要求钢材料厂以及焊接材料厂出示施工材料质量合格证书以及相应的检测单，这样能够更好的保障钢材料的型号以及质量有效满足工程建设的标准。在钢结构具体施工的过程当中如果出现异常现象需要对钢结构施工材料进行合理的替换，在替换的时候必须要同设计单位进行相应的协商。目前高层建筑施工过程当中所使用的钢结构施工材料数目非常多，所以必须加上对钢材料的检测，对于符合质量的钢材料在储存过程当中需要注意放置顺序，有效防止施工材料放置混乱现象的产生，并且还需要加强对施工材料的储存管理。

6.建筑吊装顺序的确定。

在钢结构施工选择好塔吊之后，需要得钢材料进行吊装施工，这一环节是工程建设过程当中非常重要的施工工序，材料吊装的速度以及效果将会直接影响到工程建设的整体质量。所以为了能够更好地保证钢结构施工的质量，在进行吊装施工的过程当中需要对相关的技术进行有效的控制。在工程施工准备阶段，需要合理的确认材料吊装施工的位置以及施工的先后顺序，在这个过程当中需要充分结合钢结构的形式以及工程建设现场的实际情况，合理的确定吊装施工的塔吊数量，明确塔吊施工过程当中的位置。在有效确定基本信息之后，可以结合工程的实际情况将施工现场分成不同的区域，将施工现场分成三个吊装单元，在进行吊装施工的过程当中首先需要对中间位置单元进行吊装施工，这样才可以有序的完成三个单元整体的吊装施工，同时也方便工程建设后期对施工工序进行合理的矫正。

7.更新理念，加强对钢结构的重视程度。

如果想让土建层建楼层钢结构施工能够得到及时的更新以及改善，在工程建设的过程当中必须更新施工理念，加强对钢结构施工的重视，这样在工程具体建设的过程当中才能够投入更多的精力，更好的保证钢结构住宅的发展。目前建筑行业对于钢结构施工的认识程度并不高，为了能够有效解决这一局面政府需要加强宣传，让从事建筑工程施工的工作人员能够了解到钢结构施工的优势以及未来的发展前景，只有工作人员真心的了解到钢结构施工的重要性以及钢结构施工的优点，才能够更好的将钢结构引入到自己的设计当中，这样才能够更好的装备钢结构施工的队伍。为了能够有效保证钢结构应用得到广泛的推广，政府可以根据实际情况颁布一些相应的推广条令。据采用钢结构施工的建筑公司进行一定的鼓励，这样在部分利益的带动下，建筑公司对于钢结构的重视也会不断增大，钢结构也能够真正的发展起来。

结语

我国土建层建楼层钢结构的发展刚刚起步，仍然有很长的路要走。考察我国钢结构的发展现状，学习借鉴国外先进的管理和生产经验，对我国土建层建楼层的钢结构的制造工艺以及安装工艺作及时调整，并不断更新理念，在新技术的带领下帮助土建层建楼层钢结构的发展走上集成化、现代化的道路，这样土建层建楼层钢结构的发展前景才会越来越好。