关于土木工程钢结构施工技术的有关问题研究

蒋博

【摘 要】与传统的建筑材料相比，钢结构作为由钢制材料组成的建筑构件，有着其他建筑材料无法比拟的优势，适用于建造大跨度和超高、超重型建筑物，被广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等建筑领域。本文，综述了钢结构材料及施工技术的特点及优势，分析总结钢结构在土木工程建筑施工中的难点和问题，探讨如何按照钢结构施工的技术要求，确保土木工程钢结构施工的质量。

【关键词】土木工程;钢结构技术;应用

我国土木工程施工中钢结构技术曾长期落后于世界发达国家，2000年以后，随着我国经济建设的飞速发展，钢结构开始在我国土木工程施工中得到了初步推广使用和发展，尤其是2008年北京奥运会前后，大批的钢结构在奥运场馆、桥梁、机场、高层建筑的建筑施工中大量使用，使钢结构建筑施工技术在我国有了一次质的飞跃，让我国的钢结构的制作、安装及施工技术水平挤入世界一流行列[1]。钢结构建筑施工技术水平的提高为我国经济建设的可持续发展，提供了极大助力。

一、土木工程施工中钢结构技术的特点及优势

（一）钢结构的材料优势

钢结构已经成为我国当前土木建筑工程施工中的一种主要建筑材料，与传统的混凝土、木材等建筑材料相比，钢结构是使用型钢、钢板等材料制成的梁钢、柱钢、钢桁架等组成的结构件，结构件间的连接采用焊缝、螺栓、铆钉等技术，并进行了除锈、防锈工艺处理，因此，钢结构材料自身的各项性能指标明显高于传统建筑材料[2]。

1.钢材与木材、混凝土相比，其强度和弹性更好，相同承重条件下，钢结构建材的重量更轻、体积更小，更加方便运输和安装，对于超高度、大跨度、大承载的建筑可获得更好的质量效果;

2.钢材的匀质性与各向同性好，能够承受更大的冲击、动力荷载更高，因此钢结构建筑的抗震性能显著优于传统建筑材料，具有更好的可靠性;

3.钢结构的构件焊接工艺，可以制作完全密封的钢结构构件，拥有传统建筑材料无可比拟的气密性、水密性，是高压容器、大型油池、压力管道等建筑施工中不可替代的建筑材料。

（二）钢结构的施工技术优势

由于钢结构是对各类钢材构件通过焊缝、螺栓、铆钉等技术进行连接制作，因此钢结构可进行大规模的机械化制作，其成品生产速度快、精度高，使钢结构施工过程中的运输和安装非常方便，对施工环境的要求低，可以在有限的空间进行快速的机械化安装，有效地提高工程施工的效率，减少施工工期[3]。

（三）环保性能

与传统木材和混凝土等建筑材料相比，钢结构的环保性能格外突出，钢结构不仅在工程建筑施工过程中几乎不产生建筑垃圾，而且钢结构本身也是一种可以回收和重复使用的建筑材料，是一种绿色环保的建筑材料。

二、影响钢结构施工质量的相关因素分析

当然，作为一种新型的建筑材料，钢结构也有着自身的缺陷，我国在多年的钢结构建筑施工过程中，也发现了许多钢结构建筑施工中的问题。对这些问题的总结分析，对提升钢结构施工的技术水平、提高建筑安装安全和质量有着重要意义。

（一）钢结构自身的材料缺陷

首先，钢结构的构成材料是各类钢材，因此钢结构的防腐性能差。对钢结构和各构件的防腐防锈处理，是钢结构制作和安装施工的一个重要环节，对钢结构建筑的设计提出了新的要求，在进行钢结构设计中应格外注重对结构防潮、防水的设计，而且需要在日常加强对钢结构的检查，定期对钢结构进行喷涮防腐、防锈涂料处理，避免因钢结构的锈蚀形成安全隐患、发生安全事故;其次，钢材导热性能好，使得钢结构具有良好的耐热性，但也同时造成了钢结构的耐火能力差，超过600℃的高温会使钢材的强度降为零，无法继续承载;第三，钢结构在极低温和某些极端条件下，有发生脆性断裂、层状撕裂的可能，因此钢结构设计应对结构的使用环境进行充分考虑;最后，钢结构随着所选择的钢材性能、品质，及对钢结构的后续防腐、防锈维护，会使得钢结构的造价升高[4]。

（二）钢结构施工在土木工程施工中的质量安全

1.钢结构工程施工环节多，影响钢结构施工质量和安全的因素复杂。钢结构建筑工程从建筑结构的设计、钢材质量、构件形式、安装方法等等环节众多，因此对钢结构工程的施工质量管理和安全管理提出更高的要求，在发生安全质量问题后，对成因的判断带来极大的难度，需要从材料、设计、施工每一个环节进行分析和判断，从而找出问题的原因，采取正确的应对措施;

2.钢结构的工程质量问题不会停滞不变，而是会随着外界环境和时间的变化而发展。比如钢材本身的抗疲劳强度、锈蚀程度，结构的承载力，焊接接缝处的化学变化等等，都会随着时间的延长和周围环境的温湿度变化而逐渐发生，因此，钢结构的工程质量问题存在着可变性的特点;

3.钢结构工程的质量问题与施工人员和工程管理人员的技术水平、操作能力密不可分。由于钢结构工程施工技术在我国的发展时间不长，工程技术人员和工程监理、现场管理人员的水平还有待提高，他们对钢结构施工与传统木材和混凝土施工技术与现场管理的不同特点了解不足，管理方法还相对落后;而施工人员仍以民工施工队伍为主的构成方式，因其对钢结构施工技术和现代施工管理要求的理解能力欠缺，也造成了很大的安全隐患。因而，人员素质能力制约，让钢结构工程施工的安全质量事故发生率较高。

三、提高钢结构施工技术，加强钢结构建筑设计和施工的组织管理

（一）严格执行相关质量标准，加强质量控制和技术指导

要根据钢结构施工的各环节要求，制定严格的质量标准，并监督执行，保证工程质量、消除安全隐患。首先，要根据建筑工程质量要求，在工艺试验的基础上，编制施工工艺，制定科学的工程进度和现场验收、管理制度;其次，应严格检测各个结构件的质量，并与设计文件进行对照检查，确保结构件的合格;第三，在构件焊接前应对吊装就位的钢结构的标高、定位轴线等进行认真检测，確保符合工艺设计要求，并做好详细记录;第四，严格按照工艺设计进行安装，使用具有专业技能及专业上岗证书的操作人员实施，并确保焊接、油漆等材料的质量。施工完成后，需提交现场工程监理进行质量验收;第五，如施工现场发现钢结构出现扭曲变形，应严格按照矫正工艺设计进行矫正，并在矫正后提交监理进行验收。

（二）加强对钢结构建筑设计的安全性和可靠性，确保工程质量

钢结构建筑施工与传统的混凝土、木材建筑存在着较大的差异，因此施工单位应摒弃传统施工的教条，根据钢结构的自身特点组织设计施工，应使用专业的技术及管理人员对钢结构工程来组织和管理;政府的建筑管理职能部门也应重视对钢结构建筑的施工质量和安全的监管，按照国家相关要求和质量安全标准，对工程进行有效的监督和指导[5]。

（三）提高钢结构施工人员的技术能力及现场管理、监理人员的管理水平

针对钢结构工程施工中人的因素，要进一步重视和加强对施工人员、现场管理和监理人员的培训，及时将最先进的工艺技术发展、安全事故防范及工程质量要求等相关知识，组织相关人员学习，让他们充分掌握钢结构的专业知识，提高实际操作能力，同时，重点提高对施工安全的认识，在安全的前提下，确保工程质量、提高施工效率。

参考文献：

[1]戴卓见，王鑫，江文霞.浅议土木工程施工中的钢结构技术[J].科学技术创新，2018（32）：114-115.

[2]姚国良.土木工程钢结构施工技术的有关问题研究[J].建材与装饰，2018（34）：37.

[3]孙建军.关于土木工程施工中钢结构技术的探讨[J].现代物业（中旬刊），2019（05）：200.

[4] 张若晨.土木工程钢结构施工技术有关问题的思考[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（01）：41-42.

[5]周云.关于土木工程施工中的钢结构技术分析[J].科技创新与应用，2018（15）：145-146.