土木工程中钢结构施工技术及应用分析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

吴东轩

宁夏灵欣建设工程有限公司,宁夏 银川750000

摘要

土木工程建筑中的钢结构施工在如今的工程建设领域比较常见,且有着较多的优越性,其最为显著的特点就是可以大大节省空间以及土地资源,所以逐渐演变成现阶段建筑领域的主流发展趋势。在具体施工期间,所涉及的内容较为广泛,针对钢结构,应当借助于新型的施工技术手段,熟知施工要点,提高土木工程建设质量,这样才能与该领域的发展需求保持一致。


关键词

土木工程;钢结构;施工技术

正文

前言:钢结构在土木建筑当中占有着重要的地位,在具体施工期间,应当对加工流程以及安装流程做好严格的把关,切实确保超土木建筑的安全稳定,作为超土木建筑中的关键施工步骤,一定要将质量控制工作以及流程管理工作落实到实处,同时还要广泛关注钢结构施工作业的开展,不单单能够让土木建筑工程质量上升到一个新的高度,还能为广大人民群众的切身利益予以充分保证。

1钢结构概述

钢结构是当前建筑行业一种应用比较多的一种建筑结构,其主要形式有网架类、壳体类、桁架类以及悬索类等,通常被应用在房屋建筑以及工业建筑等方面。还有一些大型钢结构一般常见的应用领域有机场、剧院、体育馆、商业综合体等等。分析其施工应用中的特征,一是需要使用预应力技术。通常会应用在索穹顶等结构方面,即是当建筑结构在受到荷载之前,给其施加一个相对的预应力,从而达到提升耐久程度即刚度的效果。二是材料质量整体较为严格。由于该结构较大,为保证其稳定性,就必须要从根源上保证材料质量,要通过最优质的钢材展开建设工作。三是构件多,作业难度大。这类工程往往具有极高工程量,构件数量基本都是成千上万,种类繁杂,各类尺度和切口也都不尽相同,这就在很大程度上加剧了施工难度。对于某些结构,甚至是需要使用一些特殊性的构件,因此必须提前开展研究和试验,只有当完全符合要求之后才能投入使用。四是构件制作与安装都需要极高精度。即在工厂加工以及现场安装过程中都必须控制好精度。焊接时也应该对其应力给构件及结构带来影响进行全面分析和考虑。

2土木建筑工程中的钢结构施工优势分析

2.1节能环保

以往的混凝土土木建筑进行详细比较可知,倘若在土木建筑中借助于钢结构工程,那么除了可以让其安全可靠性上升到一个新的高度,还可以起到节约空间资源的作用。通过结构空间的合理设计,大大缓解了结构自身重量,站在环保的立场来讲,钢结构更具环保性能,并且积极使用该结构模式也能更好地响应我国提出节能环保这一号召。

2.2高强度和韧性

通过对钢结构的分析,可以从中了解到其力学特点较为显著,存在着明显的抗折性能以及抗拉性能,和混凝土材料进行详细比较可以发现,其性能更胜一筹。相关工作者采取钢筋混凝土相同用量的时候,土木建筑采取的钢结构可以让强度得到有效提升,确保了韧性。不只是这样,钢结构工程可以做各种各样的造型设计,继而构建出别具一格的建筑风格。总而言之,钢结构可以切实确保土木建筑的平稳性,无论是针对韧性还是强度来说都可以实现对外力的科学配置以及传递,旨在让安全性目标得以顺利实现。

3土木建筑工程中常见的钢结构施工技术

3.1螺栓预埋施工技术

在实际施工期间,相关技术者应当广泛关注螺栓预埋施工环节,在此基础上对螺栓安装点的以下几点做好严格的把关:一是基础轴线二是高度,对柱脚螺栓的预埋处有一个清晰的认知。与此同时,还应当对柱脚螺栓距离实际的差值等方面加大测量力度。针对平面图的绘制环节而言,相关工作者需要提前对偏差数据和方向等内容做好标记工作,旨在实现对钢柱的规范安装。对于预埋螺栓位置施工环节而言,相关技术者需要将目光放在螺栓钢柱安装孔的检查上面,在此基础上需要科学把控好轴线位置和标高基准点,一般情况下应当进行两侧测量,当以下几项工作完毕后方可进行测量:一是埋设定位二是混凝土浇筑。在建设压型钢板的过程中,相关技术者需要事先做好规划工作,在此基础上管理与控制好螺栓预埋施工等一系列流程,旨在让钢结构建设水平迈入新的台阶。

3.2吊装施工技术

第一,相关工作者在开展施工的前期阶段,需要提前对以下几点加大研究力度:一是建筑施工现场情况二是钢结构具体状况,在明确塔吊装置等方面后,还要对施工结构形式有一个清晰的认知,为施工得以正常实施保驾护航。第二,针对吊装施工环节来说,一般有以下幾种类型的施工:一种是竖向立体吊装施工另一种是平面内吊装施工,这两者的施工次序不尽相同。对于竖向立体吊装施工来说,相关工作者应当坚持先下后上的次序进行无论针对中层框架梁还是上层框架梁的吊装工作来说,相关工作者需要确保固定作业与测量作业一起实施,旨在更加高效地完成相关施工作业。接下来我们说一说平面吊装施工,相关工作应当沿着核心筒进行,并在此基础上吊装以及固定好四周设备。

3.3常用的安装施工方式

1)分块安装

该方式就是直接在地面上把相关的结构构件根据具体施工要求分割为块状或者条状的单元,再通过起重设备进行吊装,使其被安放在高空已经设计好的固定位置,以实现和其他构件之间的有效拼接。实际作业过程中通过该方式可以有效解决地面支架的设置问题,并合理应用起吊设备,实现对结构的合理切割,保证结构单元和施工需求之间的契合性,整体灵活性更强。

2)高空散装

该方式就是根据施工需求合理分割其结构,使其成为若干个散体,然后再通过悬挑或者满堂支架等方式在高空对所有散体实施拼装,使其成为一个整体。通常作业过程中,会直接在一些空心球节点,或螺栓球节点等节点数量比较大的非焊接网架结构中使用该方式。

3)整体安装

和上述两种方法相比,该方法在拼接过程中和其存在显著区别,具体需要先在施工场地上,将其结构合理拼接在一起,使其形成一个整体,然后再通过专门的起重设备吊装,确保该结构能够直接被安装在设计好的标高位置处,最后再进行固定即可。该方式的应用可以有效提升焊接质量,并且还有利于施工人员精准把握结构的尺寸大小,确保各项数据信息的准确性,因此该方式在网架结构中比较常用。

4)折叠安装

该方式通常被应用在由杆件形成的网状钢结构中,实际开展时需要先抽调其整体结构当中的部分构件,再依照实际施工需求对其进行科学分配,并通过活动节点对其进行有效连接,最后形成一个整体。通过该方式能够使整个钢结构实现折叠,比较适合在连接杆件或者设备安装以及局部装修等过程中应用。完成上述操作后再通过液压千斤顶全面顶升,使其达到既定的施工位置,最后现场工作人员再通过比对设计图纸对缺少的构件进行补齐。

5)高空滑移

该方式主要包含了两种基本形式。第一,单条法;第二,逐条累计法。其中第一种是先逐条进行滑移,再将其逐个连接起来,即先把已经分割好的单条滑到高处,再拼装为整体;第二种则是分段式滑移,也就是当第一条滑移到相应的位置且有一定距离之后,再将其与第二条连接起来,使其成为一个整体继续进行滑移,以此类推,直到整个结构整体完全形成。

3.4焊接施工技术

首先,在具体焊接期间,相关单位需要在全面了解焊接需求的基础上对安全系数高的焊接设备加以选择,同时还要使用最为合适的焊接施工技术手段。当前,可在钢结构焊接施工中对二氧化碳保护焊接施工技术加以利用,不需要花费昂贵的资金就能够得到比较理想的焊接成效。其次,焊接施工方法与焊接整体水平存在着密切的联系。通常情况下,在对平面内钢结构进行焊接期间,应当坚持“先中间后两边”的原则不动摇,旨在保质保量地完成此项工作。就竖向立体钢结构焊接环节来说,相关工作者要做的事情是焊接上层框架,紧接着对以下几个部位加以焊接:一是压型钢板支托;二是下层框架梁,然后再对接压型钢板支托做好相应的焊接工作,当此项作业结束之后还要将检查工作落实到实处。相关工作者在对钢结构柱以及柱加以焊接的过程中,需要安排一定数量的人员积极配合共同施工,在施工之前需要将存在的杂物清理出来,旨在降低对焊接水平产生的不利影响。再次,在实际焊接的时候难免会释放出诸多的热能,倘若控制焊接冷却的速度不快,那么此时会让变形情况有所增加。要想解决这一现状,就要在全面了解钢结构需求的基础上采取最为合适的焊接方式,加大对焊接施工流程的控制力度,继而百分之百地发挥出约束焊接变形的作用。相关工作者在对箱形杆件以及工型杆件进行焊接的过程中,通常情况下可借助于埋弧自动焊工艺做好焊接作业,旨在让焊接水平迈入新的台阶。最后,为了最大限度地减少裂纹等现象发生的次数,相关工作者需要在正式开展焊接的前期阶段对焊条外观以及质量进行详细检查,同时还要科学把控好焊接咬边质量,旨在尽可能地减少漏焊情况的发生。相关工作者可借助于超声波技术全面、细致地检查焊接部位,旨在从源头上确保不会对钢结构焊接点造成影响。

3.5预变形施工技术

现阶段,在土木建筑钢结构施工期间,一般会对不规则钢结构造型进行充分利用,但是在实际施工期间就极易衍生出变形问题。在这种状态下,相关工作者需要对钢结构变形问题予以广泛关注,并采取针对性的手段让此类问题得到有效解决。从相关单位的角度出发来讲,其需要对钢结构施工状况进行全方位的监督,并在此基础上认真查看施工技术的具体应用,对每一种影响因素予以广泛关注,科学把控好钢结构施工设计与施工水平,旨在让其的安全性与稳定性上升到一个新的高度。在实际施工的时候,相关工作者应当借助于构件夹固法,对每一个构件部分做好固定工作,旨在减少变形情况的发生,利用刚性效果显著的夹具固定好构件,紧接着将焊接工作落实到实处,具体可采取夹具强行固定在高层冷却后发生变形的构件之上。结合相关实践调查发现,将构件夹固工艺技术渗透到低碳钢结构施工环节中有着显著的施工效果。相关工作者通过对反变形法的有效运用可以实现对中长型钢结构构件变形的科学把控,第一件事情就是要对以下几个方面做好相应的评估工作:一是焊件高温冷却后产生变形的大小情况二是焊件高温冷却后发生变形的方向等,同时在进行焊接的前期阶段,焊接有相同方向以及大小的冷焊实施变形,旨在将构件变形问题加以抵消。相关工作者结合相应的次序做好焊接工作,会衍生出各种各样的变形状况,需要结合相关标准进行规范的焊接施工。

结束语

在最近几年里,钢结构在土木建设施工领域中得到了普遍的认可与推崇,这是因为其是切实确保此类建筑物建筑水平的关键方式。在实际施工期间,一定要对施工设备进行科学选择,灵活运用施工技术手段,旨在促进其建设质量的全面提高。

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