论建筑工程中钢结构设计及安全施工对策

李 斌

(湖北半球建设工程有限公司,武汉 430400)

区别于其他工程项目，钢结构项目具备良好的应用性能，其施工强度较大，环保性比较高，区别于普通的砖瓦结构，其结构综合应用效益更高，满足了高层建筑项目、桥梁轨道项目等的发展要求，其建筑市场应用性比较广泛。

1 建筑钢结构安全施工技术概念

工程结构涉及到多种模式，钢结构模式是一种应用范围广泛的结构技术。钢结构的应用过程比较复杂，其需要经过一系列的焊接工作，进而形成稳固的建筑结构。在传统建筑施工中，其建筑结构往往由混凝土结构及砖瓦结构构成，其工程造价水平比较低，建筑性能较差，对施工环境的负面影响性较大。钢结构的推广，解决了施工建设问题，其应用空间比较广泛，但钢结构的应用并非是万能的，其动力负载水平有限，钢结构的应用受到诸多实际条件的限制。

在钢结构应用中，很多企业选择了焊接模式，这种焊接技术的应用成本较低，操作程序比较简单，其应用材料比较常见，加工流程比较简易。其焊接截面工作效益较高，自动化效益高。在建筑工程实践中，钢结构的焊接技术主要包括电阻焊模式及电弧焊模式。电弧焊技术体系涵盖了手动电弧模式、气体保护焊模式等。和电阻焊技术模式相比，电弧焊技术的应用范围更为广泛。在薄壁式钢焊接领域，电阻焊技术的应用效益较高。

2 钢结构工程质量问题

在工程实践中，受到客观建筑施工条件的影响，钢结构工程质量问题比较普遍，其影响因素多种多样，需要具体问题具体分析。在钢结构质量问题分析中，需要多角度进行影响状况的解剖。焊接裂缝的出现与焊接金属材质密切相关，也与焊缝的内部结构状况、焊接表层状况、母材状况等相关。如果所选择的焊接材料出现问题，不利于提高建筑工程的应用质量，会导致建筑物质量不过关的问题，有可能威胁到使用者的生命财产安全。如果不能进行钢结构工程的合理性设计，将会严重降低工程运作质量。比如焊接接缝进气问题，过多氢气的进入，将会导致裂缝延迟问题。如果钢构件长期处于较重的承重压力，将会导致构件弯曲、变形问题，不利于提高工程应用质量[1]。

3 建筑钢结构设计理论

1)结构布置理论

为了提升建筑钢结构的设计水平，必须进行施工各项因素的分析，进行各项经济因素的考虑，进行钢结构应用优势的深入性分析。钢结构由一系列的大柱网构成，为了提升钢结构应用效益，必须根据工程状况，进行结构布置方案的选择，实现具体问题具体分析，进行设计问题的统筹性考虑。在钢结构布局设计中，需要进行钢结构体系特点的全面性思考，分析其结构性质问题、承重力问题等对建筑物综合性能的影响。这需要进行钢结构刚度状况、模型状况的分析，避免出现不合理的结构荷载问题，确保不同柱网间抗侧支撑点的有效性分布，做好钢结构的扭转及抗衡工作[2]。

2)结构分析

在钢结构实际设计模块中，需要进行线弹性分析法的优化应用，进行有限元软件的结合性应用，综合考虑钢材弹塑性能状况、几何非线性状况等因素，进行钢结构承重状况的充分性考虑。在工程实践中，并非所有的钢结构都适合展开软件分析，有些钢结构比较典型，需要进行其内力状况及变形状况的计算，不能进行简单地计算及分析，针对有些复杂性的钢结构，需要进行建模程序的利用，做好细致性的分析工作，给出详细的计算报告。这也需要根据工程判定状况，进行工程项目周期、变形特征、剪力水平等的评估及分析，做好计算结果的修正工作，提升钢结构的设计水平[3]。

3)构件设计及节点设计

为了实现钢结构设计效益的提升，必须针对软件截面状况展开优化及验算，以缩减钢结构应用成本，针对比较复杂的钢结构，设计人员需要做好各构件截面的检测工作，特别是做好节点模块的设计工作，这是钢结构设计工作的关键点。在这个过程中，需要进行等强设计及实际受力状况的分析，在设计过程中，其主要的板块包括焊接、梁接体、梁腹板等。在节点设计过程中，需要做好现场焊接的施工及检查工作，做好螺栓的安装工作，实现各项安装程序的协调，严格按照设计图展开施工，降低钢结构设计难度系数，这需要深入贯彻质量安全及优化设计理念，用最小的施工成本获得最佳的应用效益[4]。

4 安全施工措施

1)钢结构基础工程质量的控制

在基础钢结构工程应用中，需要进行混凝土独立柱的使用，确保设计环节与施工环节的协调性发展。在基础独立柱设计中，做好螺栓的设计工作是必要的，实现对工程整体施工程序的把控，提升工程的质量安全性。在工程设计中，如果螺栓间存在较大的间距及偏差，将严重降低工程的施工质量。在钢结构安装过程中，需要严格遵循施工标准，进行施工及设计质量的控制。

2)模板的制作及安装

在钢结构模板制作过程中，需要取一定程度的钢板三块，进行螺栓孔位置的确定，做好相关的开孔工作，实现钢板的有效性组装，利用钢筋将螺栓焊接为一个整体，在这个过程中，需要进行不同螺栓间距、偏差等的控制，确保钢结构模版制作及安装程序的正常开展[5]。

3)螺栓组的固定

螺栓组的固定工作开展于混凝土浇筑工作前，需要利用经纬仪进行螺栓组的定位，将钢筋焊接在柱子主筋上，实现螺栓钢筋端与模板的固定，进行不同组螺栓间距、偏差状况的控制，进行螺栓丝扣的保护，避免出现混凝土浇筑安全性问题。

5 提升施工体系的质量及安全性

1)施工图的审核

为了提升钢结构的综合应用效益，必须做好钢结构的设计及现场施工工作。在钢结构安装中，需要根据工程图纸的具体状况，进行钢结构模板的安装，这需要提高技术人员的业务素质，做好施工图的核对工作，解决施工中的问题，提升钢结构的使用规范性，确保所设计节点的清晰性，这需要深入落实钢结构设计工作的各项要点，认真核对施工材料的等级、规格、型号等，解决工程安装过程中的问题[6]。

2)施工技术要求的遵循

通过对施工技术方案的优化，可以有效提升建筑钢结构的安装水平。在柱梁安装过程中，需要进行垫铁稳定性的分析，进行螺栓拧紧状况、梁设计状况的分析，只有真正满足钢结构的施工规范后，才能展开起吊工作，提升钢结构安装的整体质量。在钢结构工程应用中，需要进行普通螺栓、高强螺栓的使用。螺栓的使用需要严格遵循相应的技术规范，不能用气割进行螺栓的扩孔。在高强螺栓使用过程中，需要进行螺栓质量合格状况的分析，在安装过程中，需要保障板叠接触面的平整性。这需要根据工程实际状况，进行接触面状况、边缘缝隙状况等的分析，在高强螺栓安装过程中，不能出现敲打及扩孔问题，确保其自由性穿入。在高强螺栓应用过程中，不能进行临时性安装，要保障螺栓的正常性拧紧，针对欠拧、超拧问题等展开分析，做好相关的补拧及更换工作[7]。

3)施工图纸会审及技术交底

为了提升钢结构的施工效益，必须做好施工图纸的会审及技术交底工作，需要完善施工前期准备方案，这需要引起相关施工者的重视，做好施工图纸及相关技术的交接工作，深入了解设计的意图，根据钢结构工程设计的特点，做好施工图内容的检查工作，实现各个钢结构安装程序的协调性运作。针对施工图存在的技术类问题，会审部门需要积极展开专项探究工作，进行合理性施工方案的设计，提升项目安装水平，深入落实技术交底工作。这需要引起相关设计人员、施工人员等的重视，进行施工图、施工计划、施工安装质量状况等的深入性分析，切实解决各类钢结构应用问题[8]。

4)强化各个施工环节的交接督查

通过对各项钢结构施工程序应用质量的控制，有利于增强建筑工程的整体发展水平，这需要做好三检机制，由施工班组技术人员展开检验，检验合格后，再及时进行质量验收，做好工程数据的记录工作。这需要引起相关施工者的重视，做好相关的自检工作，检查完毕后，再由施工班组负责人展开核对及审查，再进行下序施工程序的开展。针对工程施工中的关键性程序，施工班组人员及监管人员需要积极展开检查，实现工程验收效益的提升[9]。

5)事后质量检测环节

各项施工程序交接完毕后，需要及时就钢结构的施工安装质量状况展开检测。在钢结构施工安装过程中，其质量检测工作主要包括三个部分，需要就未完成的工程项目运作状况展开核实，针对完成的项目程序状况展开质量检测，及时发现问题、及时解决问题。工程竣工后，需要把竣工验收到发放到业主手上，积极配合设计部门、监管部门、业主等的工作，确保工程验收工作的正常开展。工程竣工后，施工单位需要做好相关的服务工作，针对工程发展状况展开定期的质量检查[10]。

6 结 语

在钢结构工程实践中，对结构设计水平及质量水平的提高，有利于增强工程的整体发展质量，有利于捍卫相关人员的生命财产安全，这需要做好钢结构的制作及安全工作，实现验收环节、养护环节、维护环节等的协调，切实提高工程运作质量，这需要实现技术管理环节、施工环节、钢结构制作环节等的协调性发展，切实提高工程应用质量。

[1] 刘亚楠,杨柯红,宋 婷.基于BIM技术的钢结构深化设计研究[J].价值工程,2017,36(27):129-130.

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[3] 肖时杰,唐安烨,周沙溆.基于实践能力培养的钢结构课程设计教学探索[J].产业与科技论坛,2017,16(5):188-189.

[4] 夏显明.焊接工程技术措施在建筑钢结构领域中得到的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(17):84-84.

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[7] 陈志海,蔡沅港.现代钢结构建筑防火的设计分析[J].内蒙古科技与经济,2017(17):100-100.

[8] 刘晓峰.土建钢结构质量通病分析与防治[J].住宅与房地产,2017(24):182-183.

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[10] 牛亮亮,苏 明.基于BIM的钢结构施工技术及风险管理研究[J].自动化与仪器仪表,2017(8):165-167.