談土木工程項目鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
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摘要：在現(xiàn)代高層建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)是重要的建筑結(jié)構(gòu)模式。鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量將直接影響到土木工程項目的建設(shè)質(zhì)量和安全性。本文將研究土木工程鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，分析鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和不足之處，并對常見的鋼結(jié)構(gòu)施工措施進行介紹，希望能夠幫助相關(guān)工程技術(shù)人員了解鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，提高鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：土木工程；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)
在現(xiàn)代土木工程建設(shè)中，鋼材已成為各類建筑工程施工的重要材料，其具有的高強度、易加工的特點能夠有效提升建筑物的穩(wěn)定性和安全性。在實際應(yīng)用中，鋼結(jié)構(gòu)也存在一定的不足之處，只有不斷完善鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，才能提升鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的工程適用性，從而有力確保工程項目質(zhì)量達到規(guī)范要求。
1鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢與不足
1.1優(yōu)勢
第一，抗壓性能強。鋼結(jié)構(gòu)的主要工程材料是鋼筋，通過拼裝、焊接等工藝將其組成完整的鋼結(jié)構(gòu)體，鋼結(jié)構(gòu)沿承了鋼筋抗壓性強的特點，鋼結(jié)構(gòu)拼裝如圖1所示。在土木工程中，常將鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)合使用，使鋼結(jié)構(gòu)具有抗腐蝕性能，對提升鋼結(jié)構(gòu)的抗壓性起到重要作用。第二，經(jīng)濟性能好。傳統(tǒng)土木工程項目采用磚石與混凝土結(jié)合的方式建造房屋，這樣的施工方式對原材料的需求量較大，且磚石的回收效率較低。如果使用鋼結(jié)構(gòu)代替部分磚石，不僅能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，節(jié)省建筑空間，而且鋼材具有可重復(fù)使用的優(yōu)點，能夠有效節(jié)約建筑資源，提高工程的經(jīng)濟性。第三，環(huán)保性能高。鋼結(jié)構(gòu)的原材料不會對周圍環(huán)境造成污染，并且還能回收再利用，減少資源浪費?；炷梁痛u石在施工過程中會產(chǎn)生大量粉塵，對周圍環(huán)境的污染嚴重，并且磚石施工效率要明顯低于鋼結(jié)構(gòu)施工，對周邊居民的生活影響較大。第四，提升建筑物的安全性。傳統(tǒng)建筑的磚石和混凝土在使用過程中容易發(fā)生養(yǎng)護不當(dāng)?shù)那闆r，磚石和混凝土受到侵蝕和破壞，使造成建筑體出現(xiàn)裂縫，嚴重情況下會使建筑物發(fā)生不均勻沉降，影響建筑物的實際使用壽命。使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物不容易發(fā)生沉降、裂縫的現(xiàn)象，鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)合施工能夠有效避免混凝土出現(xiàn)蜂窩、縫隙等不良情況，有效提升建筑物的安全性，延長建筑物的使用壽命。
1.2不足
第一，防火性能相對較差。鋼結(jié)構(gòu)的防火性能與磚石結(jié)構(gòu)相比要差得多，當(dāng)建筑物內(nèi)外的溫度突然升高，超過200℃時，鋼結(jié)構(gòu)的強度和韌度會受到影響，一旦溫度達到700℃以上，鋼結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)嚴重變形，甚至可能會出現(xiàn)坍塌的危險。因此，建議廚房部位的建設(shè)，最好不要使用鋼結(jié)構(gòu)。第二，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)人員較缺乏。由于目前鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用時間較短，因此建筑行業(yè)缺乏鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)施工人才。施工人員的專業(yè)性對項目施工的質(zhì)量和進度都會產(chǎn)生直接性的影響，所以人才的缺乏將導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢很難完全發(fā)揮。第三，鋼結(jié)構(gòu)的施工影響因素較多。鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)較復(fù)雜，容易受到技術(shù)、環(huán)境等多方面因素的影響。施工過程中還要全面考慮鋼結(jié)構(gòu)的極限負荷、技術(shù)工藝、溫度變化等技術(shù)因素的影響，增加了鋼結(jié)構(gòu)的工程難度。
2土木工程項目的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
2.1施工前的準(zhǔn)備
首先，土木工程施工前需對施工場地進行詳細調(diào)研，掌握施工現(xiàn)場的地形地貌及附屬建筑等情況；其次，根據(jù)現(xiàn)場情況進行施工圖設(shè)計，做好施工材料采購、施工人員招聘等工作；再次，科學(xué)組織施工，做好技術(shù)人員、施工監(jiān)理人員的溝通和協(xié)調(diào)工作，施工人員要提前與工程設(shè)計人員進行充分溝通，完成工程技術(shù)交底并審核設(shè)計圖，制定可行性的工程實施方案；最后，準(zhǔn)備必要的施工設(shè)備，特別是用于高層建筑施工的吊裝主機、自升式塔式起重機、爬升式起重機等。
2.2螺栓預(yù)埋
螺栓預(yù)埋是土木工程施工的重要項目。將剛性柱腳螺栓埋入鋼筋混凝土中實現(xiàn)柱腳與鋼筋混凝土的連接，起到固定標(biāo)高的作用。因此進行螺栓預(yù)埋時需嚴格控制基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高基準(zhǔn)點，定位軸線的偏差限定值為2mm，標(biāo)高偏差限定值為5mm，超出此限定值則為不合格。為確保螺栓位置符合工程建設(shè)的要求，需在螺栓預(yù)埋完成后進行兩次檢測，第一次檢測時間為定位埋設(shè)后，第二次檢測時間為混凝土澆筑后。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓的工藝流程如圖2所示。
2.3安裝鋼柱
鋼柱的安裝施工需做好施工前的準(zhǔn)備工作，具體包括施工人員的安排，施工設(shè)備的準(zhǔn)備，軸線定位等。完成準(zhǔn)備工作后才能進行鋼柱的安裝。鋼柱的安裝施工需要吊裝裝置，塔吊是鋼結(jié)構(gòu)施工常見的吊裝設(shè)備，具有較好的工程適用性。施工時塔吊的水平作業(yè)順序是先從鋼梁、鋼柱開始，然后再逐漸向其他部位施工；塔吊的垂直作業(yè)順序是從上到下。塔吊的施工需對施工項目進行分區(qū)，以模塊化方式進行鋼結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)，完成鋼結(jié)構(gòu)安裝后，還需對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行檢查，確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性再繼續(xù)進行施工。項目技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)建筑高度選擇塔吊，高層建筑最好選用內(nèi)爬式塔吊，如果建筑層數(shù)較少，可以選擇附著式塔吊，有效降低設(shè)備使用成本，提高工程項目的安全性和經(jīng)濟效益。
2.4吊裝技術(shù)
利用先進的施工機械能夠有效提升土木工程的建設(shè)效率，提高建筑工程經(jīng)濟效益的同時，還能實現(xiàn)各種人工難以完成的任務(wù)。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，塔吊設(shè)備是重要的施工機械，可實現(xiàn)不同強度和重量的起重任務(wù)，還能降低施工成本。技術(shù)人員需根據(jù)具體施工要求，確定塔吊的使用技術(shù)方案，不同塔吊的功能指標(biāo)存在差異性，特別是伸縮長度和起重重量等關(guān)鍵指標(biāo)對鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量具有重要影響。隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑高度越來越高，需選擇內(nèi)爬式塔吊實施高層建筑的施工，其安全性要高于附著式塔吊。施工技術(shù)人員的專業(yè)水平也會影響鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，塔吊作業(yè)需專業(yè)人員現(xiàn)場指揮，可提高吊裝作業(yè)的安全性。
2.5鋼結(jié)構(gòu)的焊接
鋼結(jié)構(gòu)焊接是重要的施工技術(shù)，焊接的技術(shù)水平將直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。目前國內(nèi)城市的高層建筑普遍采用鋼結(jié)構(gòu)施工工藝，鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作量不斷增多。影響焊接質(zhì)量的因素有三個，即施工人員、操作技術(shù)、焊接材料。我國規(guī)定焊接標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)小于9mm，超出該限定值將直接影響鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。因此，項目管理人員應(yīng)重視提升焊接施工人員的技術(shù)水平，要求從業(yè)人員應(yīng)具備專業(yè)的工作資質(zhì)，確保焊接施工人員操作的科學(xué)性和規(guī)范性，選擇質(zhì)量優(yōu)良的焊條，避免施工中鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，使高層建筑的結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性和安全性。具體焊接要求如下：第一，在高層建筑施工中使用鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)，需注意施工作業(yè)的對稱性，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；第二，確保焊接點的準(zhǔn)確。鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)決定其容易受溫度的影響，在焊接過程中需保證溫度與速度在可控范圍內(nèi)，避免溫度過高使鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重形變，影響焊接點的確定。焊接時施工人員應(yīng)從兩側(cè)開始同時進行焊接作業(yè)，由外及內(nèi)地進行施工；第三，做好H型鋼筋下部的固定處理，確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。
2.6預(yù)變形技術(shù)
扭曲和傾斜是目前鋼結(jié)構(gòu)施工中常見的問題，對建筑物的質(zhì)量和安全性有較大影響。因此，在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中要做好預(yù)變形處理，充分考慮實際施工中可能出現(xiàn)的變形問題，并制定有效的管控應(yīng)急預(yù)案。工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)施工的具體情況，對可能出現(xiàn)的工程問題進行預(yù)測，通過完善設(shè)計方案和提高施工技術(shù)水平提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。高度關(guān)注施工過程中發(fā)生的不均勻沉降現(xiàn)象，避免因沉降不均勻?qū)е落摻Y(jié)構(gòu)變形。
2.7鋼結(jié)構(gòu)工程檢修
鋼結(jié)構(gòu)工程檢修是確保鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的關(guān)鍵，需要參照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定實施檢修。第一，鋼結(jié)構(gòu)焊縫的檢測?？梢允褂贸暡z測鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在質(zhì)量缺陷，從而確定鋼結(jié)構(gòu)焊縫的質(zhì)量等級；第二，鋼結(jié)構(gòu)屋面的保養(yǎng)和清潔。盡可能避免使用腐蝕性的工程材料，同時注意不能劃傷屋面表層，以免對鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響；第三，如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)有損壞的金屬面板，需要及時修復(fù)或更換損壞的金屬面板，同時做好新面板的防腐措施。
3提升土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的措施
3.1嚴格管控施工質(zhì)量和工程安全
土木工程的施工質(zhì)量會直接影響居住者和使用者的生命財產(chǎn)安全，如果建筑質(zhì)量不達標(biāo)，建筑物可能會發(fā)生倒塌、變形等情況，引發(fā)嚴重的工程安全事故。鋼結(jié)構(gòu)是土木工程的建筑主體，確保鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，有利于提升建筑整體的穩(wěn)定性和安全性，因此要提高鋼結(jié)構(gòu)施工的重視力度，做好工程施工的質(zhì)量安全監(jiān)管工作。首先，組織施工人員參加技術(shù)培訓(xùn)和安全教育活動，提高施工人員的安全責(zé)任意識和施工技術(shù)水平。在施工現(xiàn)場設(shè)置防護網(wǎng)，規(guī)范施工人員的安全技術(shù)操作，要求所有進入施工現(xiàn)場的人員都要佩戴安全帽等防護用具；其次，提高工程施工的質(zhì)量。監(jiān)管人員應(yīng)不定期對施工現(xiàn)場進行巡檢，掌握工程的施工質(zhì)量和施工進度，降低工程安全事故的發(fā)生概率。
3.2加強施工技術(shù)指導(dǎo)
首先，應(yīng)明確各個職能部門的責(zé)任，并將責(zé)任分解落實到個人。項目管理者要不斷完善土木工程鋼結(jié)構(gòu)施工的管理體系，規(guī)劃鋼結(jié)構(gòu)的施工流程，明確施工技術(shù)要點，提升鋼結(jié)構(gòu)施工的效率；其次，對施工過程實施科學(xué)管理。根據(jù)質(zhì)量要求確定鋼結(jié)構(gòu)施工項目的質(zhì)量指標(biāo)。鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要求高，作業(yè)難度大，施工過程中需要有專業(yè)技術(shù)人員的監(jiān)督和指導(dǎo)；最后，做好鋼結(jié)構(gòu)工程的監(jiān)理工作。監(jiān)理人員要提高現(xiàn)場巡檢力度，及時糾正不符合安全要求的操作行為，協(xié)助現(xiàn)場施工做好施工工作，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)工程的管理水平。
3.3配備合適的施工設(shè)備
鋼結(jié)構(gòu)施工需要使用大量工程機械設(shè)備。為了保證鋼結(jié)構(gòu)工程的順利實施，工程管理者應(yīng)提前做好施工設(shè)備的采購工作，并確保工程設(shè)備的質(zhì)量符合項目施工要求。設(shè)備使用前應(yīng)對其進行嚴格的質(zhì)量檢查，避免在工程實施中使用不合格的設(shè)備影響施工質(zhì)量。進行設(shè)備檢查時，要對工程設(shè)備的質(zhì)量證書、功能指標(biāo)等進行嚴格核查，確保機械設(shè)備的質(zhì)量符合項目和規(guī)范要求。組織設(shè)備操作人員參加必要的技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員的操作技能水平，規(guī)范操作人員的設(shè)備操作流程，為鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量提供保障。
3.4加強施工現(xiàn)場的安全管理
首先，工程管理人員應(yīng)提升施工現(xiàn)場的安全管理力度，指派安全工作人員負責(zé)施工現(xiàn)場的安全巡查工作，在大型機械的操作現(xiàn)場，應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員做現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)，根據(jù)實際情況合理進行現(xiàn)場的調(diào)度和管理，避免誤操作引發(fā)工程安全事故；其次，要提升作業(yè)人員的專業(yè)技能水平，特別是從事大型機械設(shè)備操作的工作人員，必須具備相應(yīng)的專業(yè)資質(zhì)。在大型機械設(shè)備使用前，要做好機械性能的檢查工作，及時排除機械安全隱患；最后，要求所有進入施工現(xiàn)場的人員佩戴安全帽，禁止未佩戴安全帽的工作人員進入工地現(xiàn)場。
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作者：馮雪瑞 單位：長春綠地開發(fā)建設(shè)集團有限責(zé)任公司
