钢结构混凝土施工技术研究

袁彤

（山西二建集团有限公司， 山西 太原 030013）

各行业的迅猛发展， 带动了社会经济的快速发展， 而随着城市化进程的推进， 建设工程行业的发展水平也在提升。 现阶段， 人们的物质生活和精神生活需求逐渐多元化， 施工标准和要求也越来越高，因此在钢结构混凝土施工中要不断地改变和创新施工技术， 提高材料使用率， 才能促进建设工程行业的长远发展。

1 钢结构混凝土施工技术概述

1.1 钢结构施工技术优势

钢结构具有良好的外观美感， 而且可以充分利用建筑物的内部空间， 使其具有更大的灵活性， 从而达到建筑功能的需要。 通过数据分析， 可以看出，钢结构的表面利用效率提高了10% ～15%。 由于钢结构的灵活性， 可以实现多种功能， 使得人们的生产和生活更加便利。 钢结构具有很好的塑性， 从这一点来看， 在建设工程的设计中， 要充分发挥想象力， 创造出各种不同的结构， 以达到建设工程的要求[1]。 1） 钢结构的优势明显， 因此它的适用范围也更广。 首先， 钢材质量轻， 便于搬运， 外形更统一，便于安装。 其次， 钢材的韧性和强度出色， 确保了结构的抗震能力和强度， 能够充分满足工程的安全和抗剪性。 最后， 钢结构工程具有施工简便、 快速、技术指标高的特点， 能够缩短工程工期， 降低造价，综合效益更高。 另外， 与其他结构形式相比， 钢结构的造价更低廉。 因此， 钢结构在我国的建设工程行业中得到了广泛的应用， 对推动社会的发展起着举足轻重的作用； 2） 由于钢结构是由钢材堆砌而成， 因此在工程的后期， 可以随时进行加高工作，确保施工的便捷和快速[2]。 由于钢结构施工比较简单， 所以加固处理起来也比较方便， 可以满足工程使用的需要。 在进行设计时， 既要充分考虑建筑物的合理要求， 又要确保各项功能的落实， 有效地减少工程造价， 达到工程的使用规范。 通过以上的分析， 可以看出， 钢结构具有高强度、 高韧性、 抗拉、剪性能等优点， 因而在建设工程行业中得到了广泛的应用。 最重要的是， 钢结构的施工非常简单、 投资少， 工期也比较短， 能够迅速地收回投资， 提高企业的资金周转速度， 从而在一定程度上推动了施工单位的发展。 正因为如此， 建设工程行业才会如此重视钢结构， 在很长一段时间里， 钢结构将会得到广泛的应用和发展。

1.2 混凝土技术分析

混凝土是建设工程施工中的一个关键环节， 工程整体质量将会受到混凝土施工较大的影响。 若工程中使用大量的钢筋、 模板等材料， 则可以通过整体性能的改善来满足工程质量要求， 同时满足外观的要求[3]。 在混凝土结构中， 钢筋和模板的成型必须满足结构要求， 但这会增加施工难度和成本。 在混凝土施工过程中， 若不严格遵守设计规范和施工标准， 将导致混凝土结构性能下降， 严重影响了工程的安全运行。 随着建设工程领域的不断发展， 工程结构的承载能力得到了越来越大的改善， 但影响工程质量的因素也越来越多。 因此， 在混凝土施工过程中， 应结合工程实际， 对各种影响因素进行分析， 制定合理的施工程序， 创新施工工艺， 选用适当的机械设备， 以确保工程的正常进行， 达到有关工程质量的要求。 在建设工程施工过程中， 要确保混凝土配合比的各项指标满足施工质量要求， 必须加强对混凝土材料的调配和管理。 在进行混凝土搅拌之前， 应强化混合料的配比， 确保材料的加入次序符合要求， 不会出现任何影响材料特性的因素。搅拌完成后， 开始运输， 强化对材料的控制， 确保材料的特性。 在材料运输过程中， 施工方要加大对运输效率的控制， 确保工程进度不受影响。 在浇筑完成后， 施工方要加强养护管理， 确保混凝土的性能达到设计要求。

2 常用的钢结构施工技术

2.1 钢材加工技术

钢结构的稳定性和强度有着密切的联系， 因此必须确保钢材质量符合工程要求。 所以， 在使用过程中， 应先检验加工前的钢材， 以确保材料的质量，避免生锈。 如发现有钢材表面有锈蚀， 应按有关规定进行处理。 对钢材进行检验时， 若有老锈， 应严禁工人使用； 若有水锈， 则应在下料前清除， 以避免影响混凝土的粘接作用[4]。 在完成了除锈工作后，要利用吊车对钢材进行调整。 因为在调制工艺中，以冷拉为主， 为了确保钢筋的平直， 应对冷拉力进行适当的调整。 此外， 在这一工艺中， 应根据钢材的性质， 选用适当的调制工艺。

2.2 螺栓预埋技术

螺栓预埋技术是钢结构工程中的一个关键环节，对钢结构的稳定起着举足轻重的作用。 因此， 在工程建设中， 如何排除各种不利因素的干扰， 克服螺栓的质量问题， 已成为螺栓预埋工艺的一个重要目标[5]。 在螺栓预埋前， 应充分掌握预埋件的技术参数和方案， 以确定预埋件中心位置和高度， 使预埋件参数符合设计图纸， 以确保其精度和安全。 在工程建设中， 要对施工全过程进行有效的管理， 以确保各工序符合设计要求。 比如， 要实时监控螺钉的插入， 并及时注意螺钉与螺帽的插入方向是否一致；若在穿入过程中发生错误， 应立即利用刀具进行有效的校正。

2.3 焊接技术

在钢结构工程中， 焊接工作尤为重要， 是确保结构稳定的基础。 因此， 在进行施工过程中， 必须严格控制有关的工艺操作。 具体来说， 就是将焊接的地方有效清理， 再根据现场的实际情况和施工规范， 确定合适的焊接位置， 再进行预热。 在温度控制的情况下， 要确保构件的表面不出现裂缝， 并对焊接的各个部分进行认真地检查[6]。 在焊接过程中，若有任何问题， 或工艺质量无法达到要求， 应由相关技术人员采取适当的处理方法， 再进行修复， 但一处不可重复焊接修复。

2.4 钢结构吊装技术

钢结构吊装是一项关键技术， 它直接关系到整个工程的安全与稳定。 钢结构的吊装技术主要有钢柱吊装技术和钢梁吊装技术。 一是采用钢柱吊装技术。 钢柱是建筑物的纵向承载物， 是确定建筑物高度的主要构件。 在进行吊装时， 应按照设计方案的要求制定钢柱吊装顺序， 并对吊装设备、 材料进行充分的准备。 通常钢柱的吊装应先由主梁起吊， 再由承重构件向下承重， 按先主梁、 次梁法施工。 在吊装过程中， 为了避免因钢柱吊装而引起的预埋件螺栓受到冲击， 必须在吊装前进行相应的防护， 以确保预埋件的安全[7]。 在吊装过程中， 要做好首节钢柱的吊装工作， 检查、 测量有关的技术指标， 准确地定位吊点， 确保吊点在螺栓孔附近， 以此类推；二是采用钢梁吊装技术。 首先， 在吊装前， 根据工程方案及技术规范， 确定钢柱与标高之间的距离是否满足设计要求。 其次， 为确保吊装工作的顺利进行， 在进行主梁吊装之前， 必须对拉绳、 扶手杆等进行加强。 最后， 在吊装到某一特定位置时， 必须对焊缝的宽度进行严密监控， 并检测高度和倾斜，以确保吊装作业的安全。

2.5 钢结构涂装技术

钢结构涂装技术是在钢结构的表面涂覆操作，以达到隔离钢结构与空气的目的， 从而确保钢结构的使用寿命， 并确保整体的质量。 主要施工方法为：涂料涂层的涂覆和防火涂料的涂覆。 涂料涂刷时选用的涂料应具有一定的耐蚀性， 在实际施工中， 应先将钢材表面清洗干净， 清除表面污垢， 再进行底漆喷涂， 同时不断搅拌， 在搅拌时添加稀释剂， 使涂料的黏度达到均匀[8]。 在涂漆时， 要使涂料均匀地涂在钢结构上。 在一次喷涂完成后， 要保持二次喷涂， 并确保二次喷涂的方向与上一次喷涂方向垂直， 以确保涂料的厚度均匀。

3 常用的混凝土施工技术

3.1 混凝土配比搅拌技术

混凝土材料配比和搅拌在施工过程中起着举足轻重的作用， 直接关系到混凝土本身的质量。 在施工过程中， 必须事先进行试验， 并在施工过程中严格地控制下料， 并注重比例。 通过各项试验工作的全面、 有序地进行， 使混凝土在相对有利的条件下得到科学的配置， 从而确保混凝土的各个环节都能得到有效的控制。 在搅拌过程中， 由于环境、 材料等诸多因素的影响， 必须严格按照规范的要求， 有效地控制搅拌时间和频率， 确保搅拌工作的有效性[9]。

3.2 混凝土振捣技术

搅拌完毕后， 要进行充分的振捣， 振捣必须在浇筑之前进行， 其主要作用是将已拌好的混凝土中的多余气体排出， 从而确保下一工序所用混凝土的密实度。 按所选用工具的不同， 可以将其划分为机械振捣和人工振捣， 这两种振捣方法都要确定适当的插入点， 以确保作业效果， 避免在混凝土结构完工后出现裂缝[10]。 振捣机的选取应以混凝土工程的实际施工参数为依据。 如， 在混凝土厚度超过30cm时， 必须采用表面振捣机； 在小型混凝土结构中，应采用插入式振捣机， 其工作方式可分为斜向振捣和竖直振捣两种。 振捣不能间断， 振捣频率宜持续，每次振捣时间约为25s， 直至混凝土不会产生气泡，并开始发浆。 长时间的振捣会造成砂浆的分离和石子的过度沉降， 因此必须在混凝土初凝前完成振捣。

3.3 混凝土浇筑技术

结构施工中， 浇筑是工程的一个重要环节， 因此在进行浇筑之前， 必须先填写工艺作业申请表，取得相关单位的批准， 方能将有关的设备和材料运输到工地。 在混凝土输送过程中， 要注意控制其输送速度， 不同温度下， 混凝土的滞留时间要严格掌握，低温时不能超过30min， 高温时不能超过25min。 同时，要对混凝土的浇筑结构进行科学的控制， 通常采用分层浇筑的方式进行， 并在浇筑后一定的时间里，反复地振捣， 以确保混凝土的强度[11]。 在浇筑前，要进行一系列的准备工作， 并对施工人员进行有针对性的培训， 以便让他们更好地理解混凝土的浇筑要求， 从而确保下一步工作的顺利进行。 在浇筑过程中， 必须严格遵守规范， 确保模板的干净， 尽量不造成内部的污垢， 以免影响以后的施工。 对模板来说， 尤其是有没有缺损、 凹痕等问题， 都要进行检验。 若出现各种问题， 应有针对性地进行相应的处理， 才能确保整体的平整， 确保浇筑后的外观美观。 为了确保工程的顺利进行， 必须准确、 高效地进行数据统计， 确保结构本身的质量符合规范要求，从而可以节省材料。 在整个浇筑过程中， 必须要有专人对其进行精确、 高效的监控与引导， 以确保整个施工流程的标准化。

3.4 混凝土裂缝控制技术

混凝土裂缝是影响结构强度、 稳定的重要因素，也是危害工人生命安全的重要因素。 当结构出现更严重的裂缝时， 会导致整个建筑物的坍塌， 不仅会带来巨大的经济损失， 而且会对建筑行业的形象产生不利的影响。 造成这种情况的原因是材料的质量不过关， 操作人员的操作不规范， 因此必须强化裂缝的处理， 施工环境温度的检测、 材料的检测等， 严格控制施工人员的操作， 从而使施工质量达到预期。

3.5 混凝土养护技术

混凝土养护对确保混凝土成形后的强度和结构的稳定性起着关键作用。 混凝土浇筑完毕后， 其最优强度的形成需要一定的发展阶段。 尤其是在混凝土成形时， 由于胶体物质的水化作用， 使其内部温度和湿度出现波动， 从而使混凝土强度受到很大的影响。 因此， 要保持混凝土的最佳强度， 防止温度和湿度变化引起的水化失控， 使混凝土过早失水，出现开裂， 必须选择适宜的养护技术， 通过调节温度和湿度的恒定来控制混凝土强度[12]。 在具体施工中， 由于工程需求而选用的混凝土结构形式也不尽相同， 因此在选择养护方法时， 首先要考虑与混凝土结构的适应， 还要考虑自然条件因素。 混凝土结构浇筑完毕后， 在施工现场实施温度、 湿度检测，以合理地选用养护措施。 通过采用覆盖塑料薄膜、浇水、 保温等方式进行混凝土养护。 在进行混凝土养护时， 应注意混凝土结构裂缝， 并采用适当的养护方法， 以确保质量。

4 影响钢结构混凝土施工技术质量的因素

4.1 原材料质量因素

在钢结构混凝土工程中， 材料的优劣直接关系到结构的稳定与安全。 在混凝土原料方面， 若使用的砂石不符合材料要求、 水泥质量不达标、 采购过期的掺拌料等， 都会对混凝土的性能产生很大的影响[13]。 就钢结构的材质而言， 若购买的钢材强度达不到标准， 或集料中的杂质含量过高， 则会影响钢结构的稳定性与安全。 所以， 在原材料采购、 检验等环节， 要加强对原材料的质量控制， 以确保原材料的质量达到工程要求。

4.2 施工工序因素

为确保钢结构混凝土施工的稳定， 必须严格按照施工程序和工艺要求进行技术运用。 在钢结构混凝土工程中， 应严格按照设计要求， 完成各工序的交接。 在施工过程中， 若有一个环节出现问题， 将会使钢结构混凝土的强度降低， 从而出现开裂、 破碎甚至塌方等质量问题。 比如， 在某建筑工地的混凝土浇筑中， 因搅拌场地的选择不合理， 距离工地较远， 造成了运输时间的延长， 从而降低了混凝土的强度； 未对钢筋骨架结构进行有效的质量控制，在不满足设计规范时就进行浇筑， 从而造成了工程结构的质量问题。

4.3 环境影响因素

由于钢结构混凝土工序复杂， 施工过程中的温度、 湿度也会对各工序的操作产生一定的影响。 在施工过程中， 若施工区内的温度、 湿度发生波动，将导致混凝土性能发生改变。 若温度变化过大， 会导致混凝土结构开裂等问题。 在进行钢结构混凝土施工之前， 应对环境因素如温度、 湿度等进行综合分析， 使其达到设计要求后， 才能有序地进行施工。

5 钢结构混凝土施工技术管理措施

5.1 严格控制原材料

由于钢结构混凝土施工中存在的问题种类繁多，其表现形式和原因也各不相同。 因此， 在施工过程中， 要针对问题的类型、 表现及原因， 提出相应的质量控制措施。 许多钢结构混凝土质量问题， 都是由于材料不合格所致。 所以在施工过程中， 要有专门的工程技术人员， 以确保原材料符合使用要求和技术标准。 在材料质量的控制上， 要对材料的选择、材料型号、 质量等方面进行全面验收， 以确保原材料的质量符合项目的质量标准， 然后再进行下一步的施工[14]。

5.2 不断创新施工技术

目前， 在建设工程行业中， 钢结构混凝土施工技术是一种非常普遍的技术， 但由于许多部分施工企业采用传统的施工方法， 技术上的革新不够及时，导致技术落后， 与市场的发展背道而驰。 因此， 施工企业要顺应时代发展， 积极与科研院所保持密切的交流和合作， 积极借鉴先进技术， 让钢结构混凝土施工技术得到创新发展。 另外， 在施工中要不断地吸取经验， 对目前存在的问题进行分析， 并提出相应的改进措施， 以促进我国建设工程行业的整体发展。

5.3 重视技术交流的重要作用

在建设项目开工前， 技术人员要对工程的具体情况进行全面地分析， 对施工中的难点、 影响因素等全面把握， 并积极组织人员进行沟通与交流。 比如， 设计单位、 监施工单位等， 都要进行充分的沟通， 并根据具体的情况进行适当的技术调整。 施工人员深入现场， 了解现场的实际状况， 根据现场的环境、 机械、 人员、 材料等因素， 制定出切实可行的施工方案， 并对其进行改进和优化。 在工程建设中， 要严格控制和监督， 确保工程进度与技术规范、合同规定相一致， 确保工程的综合效益， 为建设工程的全面发展打下坚实的基础。

5.4 完善施工质量监管体系

钢结构混凝土工程的各个环节都有可能出现质量问题， 因此在质量监管体系指导下， 施工单位要不断总结经验， 逐渐制定出一套完整的工程方案，对机械设备、 隐蔽工程、 关键部位进行检查， 以杜绝工程质量隐患[15]。 比如， 工地的质量监管， 可以现场抽查钢筋焊接、 模板组装、 混凝土配比、 钢筋型号等， 如果有质量问题， 需要及时进行处理。

5.5 提高施工人员施工技能

钢结构混凝土施工是一种专业性很强的工程，为使整个施工过程的质量得到全面的改善， 施工单位应按施工总体要求， 配备足够的施工人员， 使其能够充分的发挥专业优势。 在此基础上， 加强对施工人员的专业技术知识培养， 以确保施工技术在工程建设中的应用。 培训结束后， 对施工人员进行综合评定， 确保其具备较好的操作技能， 并提高专业素质， 及时发现和解决出现的问题。

6 结语

在现代建设工程中， 钢结构混凝土已成为重要组成部分， 应加强有关施工技术规范的管理， 以确保工程质量。 在材料的选用和相应的生产工艺上要严格控制， 通过对每一种结构的主要施工技术进行分析， 并对各工序进行细致地研究。 在此基础上，通过对施工过程中可能出现的安全、 质量问题进行有效控制， 确保工程质量， 提高工程的综合效益。