钢结构在土木工程施工技术中的应用研究

闫连升

摘    要 ：土木工程的建设与发展，为国家人民提供了安居乐业的场所。再加上人们生产生活质量的提升，城市对土木工程的要求也越来越高，新管理理念、新材料、新设备、新技术开始广泛应用在工程施工中。虽然钢结构具有自重轻、高强度、抗震性能好、施工速度快、有利于建筑造型创造新意等优势，但是只有匹配较好的使用技术，才能消除钢结构建设的安全隐患，并凸显出钢结构工程施工的特殊性能，保障施工单位的经济效益。

关键词 ：钢结构 ;土木工程 ;施工技术

钢结构自身重量较轻，工业化特征明显。对此，土木工程施工中广泛应用钢结构，提高了工程使用性能。但是因钢结构的耐火性能和耐腐蚀性能较差，若发生特殊灾害，易造成重大损失。对此，土木工程施工中，做好钢结构施工技术处理，对于提升土木工程质量有积极的作用。

1  钢结构施工技术概述

钢结构施工技术分类 ：（1）高层钢结构施工技术 ：按照土木工程实际建设要求，高层钢结构包括筒体框架、巨型框架、框架支撑等结构。钢结构构件还可结合钢筋混凝土和钢管混凝土，与其他材料相比较来说，钢构件具有质量轻便和延性好的特点，符合工程建设要求。（2）空间钢结构施工技术 ：这种结构技术优点包括刚度大、造型设计美观、施工效率高等，土木工程应用空间钢结构主要采用球节点平板和多层变截面网架的形式，且不会消耗过多的施工材料，空间钢结构的刚度也会更大。（3）轻钢结构施工技术 ：通常情况下，土木工程施工建設多采用焊接钢板或轧制钢板的形式，主要是应用在墙体和屋面维护的结构施工中。对比，轻型彩钢因其钢材料在施工中消耗量小，施工成本低，且施工效率高等优点，也是土木工程常用的钢结构施工技术[1]。

2  土木工程施工中钢结构应用的优缺点

2.1  应用优点

土木工程施工过程中，钢结构不仅包括铁、锰、钛等常见元素，而且具有高强度、硬度大等特点。与混凝土或水泥结构的土木工程相比较，其施工优势非常明显。不仅如此，钢结构的韧性和延展性较好，比不锈钢、专用钢、耐热钢等材料的应用范围更广，这足以说明钢结构的实际应用价值。

2.2  应用缺点

土木工程的钢结构施工中，若施工所需材料过多，建筑防火难度变高，从而降低了建筑防火等级，使建筑整体的防火性能变差，一旦发生火灾，会造成巨大的损失。另外，钢结构土木工程施工中，若长期暴露在高温环境下，会加大结构变形程度，严重情况下还会引起建筑安全事故，对人民群众的生命财产安全带来极大的影响。近些年，我国出台了一系列钢结构施工管理标准，但是仍然有制约因素存在。对此，为了保障钢结构用量，且满足于国家建筑材料施工要求，应进一步补充与完善管理标准。但是，我国钢结构技术应用时间短，很多方面有待完善，加上缺少足够的专业技术人才，在钢结构土木工程施工中仍然要加强各个环节的管理。

3  钢结构在土木工程中的具体应用策略

3.1  土木工程的钢结构施工准备工作

钢结构土木工程施工作业中，施工技术人员应该做好施工前的准备工作。第一，选择适合土木工程施工要求的钢结构材料，如普通碳素钢、合金钢等，权衡施工材料的应用利弊。第二，按照国家材料质量检测标准，检查钢结构主体材料配件质量，尤其是钢结构承载力、刚度、硬度等进行多次核查，保证建筑施工材料满足项目施工的实际要求 [2]。第三，按照土木工程施工环境及材料，选择适合的施工设备，并做好性能检测工作，以保证机械设备良好的运行。

3.2  选择合适的塔吊

钢结构在土木工程施工中的应用，做好塔吊施工和吊装质量控制非常重要。装配塔吊施工设备，应提前对塔吊类型、性能、保修等进行检验。在实际施工作业中，塔吊设备起重的重量、伸缩幅度等性能应该满足施工要求。通常情况下，钢结构土木工程应用塔吊设备，多数为内爬式塔吊，相比较附着式塔吊，前者在节省施工成本上发挥了较大优势，保障了施工安全性。

3.3  合理选择钢结构连接技术

3.3.1  焊缝连接技术

焊缝连接技术利用电弧焊产生的大量热量，对局部的钢结构进行融化，再经过冷却形成焊缝，将钢结构的连接部位融合成为一体。焊缝连接技术不会对结构横截面产生过多的削弱作用，连接操作简单方便，且连接密封性与刚度较高，极大提高了施工作业效率。除此之外，钢结构不需要其他复杂技术的支持，施工成本往往也很低。但是，焊缝连接技术的缺点是，焊缝构件容易受到高温的影响，材质容易变脆，会造成一定的残余变形或应力，减弱了钢结构的刚度与承载力。

3.3.2  螺栓连接技术

螺栓零部件将钢结构进行连接，分为普通螺栓与高强度的螺栓为主。钢结构连接技术操作方式较为简单，且安装便捷，容易进行拆卸，被广泛应用在土木工程钢结构的连接施工中。但是，螺栓连接技术在施工操作中，需要在钢结构的表面部位进行开孔处理，对孔拼装，这一操作给制造增加了工作量。因为土木工程钢结构制造精度要求较高，所以在削弱的钢结构构件界面的螺栓口，会消耗钢材，导致材料成本偏高。

3.4  油漆涂抹防护施工

土木工程钢结构施工，容易受到自身属性和外部环境所影响，常会出现钢结构部件的锈蚀问题，进而会影响到结构承载力与整体安全质量。对此，除选择合适的施工技术外，还应做好钢结构的油漆涂抹的防护施工，做好表面防腐蚀等防护工作。施工人员在钢结构外表面涂抹油漆之前，还要做好基础性的工程处理，保证钢结构表面的清洁。若钢结构表面有腐蚀痕迹，需要采用粗砂布打磨以确保其表面光洁度。尤其是一些特殊类型的土木工程，因钢结构用量多，外表面打磨面积较大，手工打磨操作并不适宜，则需要用砂轮机进行除锈处理。

4  结语

综上所述，土木工程建设施工应用钢结构，能够在保障工程建设质量的基础上，缩短工期以提升施工单位的经济效益。目前，建筑行业需不断加强技术更新，发挥钢结构应用价值，对于钢结构自身缺陷的问题，行业应支持技术变革以做好安全防范工作，如做好钢结构材料的质量检查工作，加强钢结构防护工作，结合施工现场实际情况选择合适的焊接技术等等。这些都是促使土木工程顺利完工，提升工程安全质量的重要内容。因此，施工单位应重视钢结构在土木工程中的应用价值与注意事项。

参考文献

[1] 孙涛文 . 土木工程施工技术的重要性与创新 [J]. 质量与市场 ，2020（18）：73-75.

[2] 袁唐中 . 土木工程施工技术的创新方向探究 [J]. 散装水泥 ，2020（04）：67-68