摘要:随着建筑行业的发展,高层、超高层建筑物越来越常见,土木工程施工更是在其中发挥着极其重要的作用。本文从土木工程施工中钢结构技术的优势入手,说明了土木工程施工中钢结构的技术要点,并且深入分析了钢结构技术在土木工程施工中使用的相关注意事项。
关键词:土木工程;钢结构技术;优势;要点分析;注意事项;
引 言
我国经济建设的高速发展,为我国建筑业行业的快速发展带来机遇,随着高层、超高层建筑的普及以及人们对建筑物大跨度、大开间的要求的增加,常规的钢筋混凝土技术已逐渐呈无法满足之势。土木工程施工中的钢结构技术为新要求下的高层及超高层建筑物的建设提供了新的技术支持,可以解决现有的钢筋混凝土技术所面临的技术问题。
1土木工程施工中钢结构技术的优势
1.1材料力学性能更高
钢结构是由钢制材料组成的结构,钢材具有如下特点:
1)钢材强度较高,弹性模量高,整体刚度好。
2)材料匀质性和各向同性好,材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载。
1.2 经济性和环保性良好
混凝土是以水泥为胶凝材料,以砂、石为骨料,加水搅拌而成的,在制作的过程中需要大量的原料,如砂、石等,如果过度开采这些原材,会造成环境破坏,严重的甚至会导致地质破坏,而且混凝土原材料的回收再利用程度底。
钢结构用钢材由钢铁行业提供,进入2000年以后,我国国力显著增强,成为钢产量世界大国,使得钢结构用钢材价格相对稳定。而钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以100%回收再利用,真正做到绿色无污染。
钢结构制造安装机械化程度高,钢结构在满足设计要求的前提下,可以在工厂分段分节生产、加工,工程现场进行拼接,便于运输与安装,能一定程度降低工程施工成本。而相同荷载情况下,钢结构因其钢材的强度和弹性模量比混凝土要高,以致所需钢构件的质量较轻,从而能节省建筑物的基础,基础工程成本降低。
1.3 安全性更高
混凝土在土木工程中运用广泛,长久的实践运用表明,混凝土确实有它独有的适用性,然而混凝土在制作过程中散发大量热量,成品的质量也深受施工水平影响,性能稳定也需要一定的时间,很容易出现一些质量问题,这对建筑物的安全性产生了不利影响,也对使用性造成一定的困扰。而随着钢结构技术在土木工程中的良好应用,能够有效减少裂缝,很好地保证了建筑物的安全性。从被破坏方面看,钢结构是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免,能一定程度提高建筑物的安全性能。
2 土木工程施工中钢结构技术的要点分析
2.1 做好钢结构的选材
钢结构技术实施的基础便是钢结构用材的选择,主要包括:
1)钢材的选择。应具有良好的机械性能(强度、塑性、韧性)和加工性能(冷热加工和焊接性能),以保证结构安全可靠。钢材的种类很多,符合钢结构要求的只是少数几种,如碳素钢中的Q235,低合金钢中的l6Mn,用于高强螺栓的20锰钒钢(20MnV)等。
2)连接螺栓的选择。螺栓分为普通螺栓和高强螺栓,普通螺栓一般有4.4级、4.8级 5.6级8.8级,高强螺栓常用8.8S和10.9S两个强度等级。
3)焊条的选择。焊条应根据钢材的型号、等级以及采取的焊缝形式综合选择,焊条分为碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条等。
2.2 施工前期准备
1)工程施工机械的选择。选择合格的施工机械,加强机械的日常检查和保养以保障机械设备使用安全,设置专职机械操作人员和指挥人员。
2)施工方案或作业指导书的编制及交底。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工开展前,由项目技术人员或项目总工程师编制施工方案,要尽可能详尽和有针对性地描述说明,并附上设备选择的计算过程。施工前严格施工方案和作业指导书的技术交底,交底内容要突出重点。
3)施工前的检查。施工前应对构件的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查,并复验记录构件的尺寸。
4)安全监督体系及现场安全措施的落实。设置各级安全监督责任人,辨识施工危险源及隐患。施工机械区设置操作规程标牌,钢结构吊装区域设置警戒围栏,钢结构连接施工位置搭设操作平台、架设防平台坠用栏杆和防高空掉物用安全网、焊接施工时增加灭火器。
2.3 钢结构连接技术
在钢结构的连接,可以分为焊接、螺栓连接、铆钉连接等,其中焊接运用的比较广泛。施工过程中,要注重焊接前的准备工作和遵守焊接工艺流程。
1)焊接前的准备工作。截取钢结构用钢材适量长度,模拟钢结构需焊接的不同位置进行焊接试验,对焊接后的接头进行外观和和超声波检查,合格后进行力学和物理试验,确认适用的焊接方式。
2)焊接工艺流程要求。焊接的一般顺序为:焊前检查→预热除锈→装焊垫板和引弧板→焊接→检验。焊前应注意用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化。
3 钢结构技术在土木工程施工运用的注意事项
3.1 材料的选择和保管
合格的材料是保证工程质量和工程施工安全的主要措施之一,作为钢结构施工用钢材、螺栓以及焊条来讲,应严把材料的采购、进场验收、堆放保管、复检试验等工作。材料的堆放保管也是一项重要的工作,一般来说,材料堆放保管时,应注意避免使材料挤压变形、防潮及防锈,因此堆放材料时应注意场地的平整度,设置好排水措施和防雨保护措施。同时,为了避免不同材料间的相互影响,节省施工时选料的时间,材料应该分类保管。此外,落实材料的复检试验工作,严格执行试验要求,材料复检不合格不得用于钢结构上。
3.2 典型节点焊接顺序、焊接注意事项
梁—柱、梁—梁典型节点,焊接顺序为:先焊梁的下翼缘,梁腹板两侧的翼缘焊道要保持对称焊接;待下翼缘焊完,然后焊接上翼缘;如翼缘板厚大于30mm时,宜上下翼缘轮换施焊。
焊接注意事项:一个接口必须连续焊完,中停再焊前,应重新按规定加热;遇雨、雪天时应停焊,风速大于5m/s时应停焊;层间焊接的接头应注意错开,焊接过程注意检测层间温度;碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后,进行焊缝探伤检验。
3.3 掌握钢结构的防腐技术
钢结构耐腐蚀性差,主要通过防腐处理来提高,因此防腐工作的好坏关系到钢结构使用寿命的长短。由于钢结构所处环境不同,所用的钢结构防腐技术也不同,最常用的防腐方法是防腐涂层法。防腐涂层法主要用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构,基本操作方法是:钢结构基面清理除锈→底漆涂装→面漆涂装→检查验收。钢结构的防腐工作应在钢结构安装验收合格后进行,防腐用油漆涂刷前,应将需涂刷部位基面的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。基面清理除锈质量的好坏,直接关系到涂层质量的好坏,因此。需引以注意。
结束语
钢结构建筑的多少,标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。目前,国内经济高速发展,国民生活水平持续提高,大跨度、大开间建筑需求逐步增大,势必导致钢结构技术的应用将越来越广泛。通过本文对土木工程施工中钢结构技术的应用应注意的技术要点和注意事项的分析,为土木工程中钢结构技术的有效实施提供了技术参考。
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论文作者:彭才华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签:钢结构论文; 技术论文; 中钢论文; 土木论文; 焊条论文; 材料论文; 工程施工论文; 《基层建设》2018年第28期论文;