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探讨土木工程建设中钢结构技术的应用与管理

[日期:2013-08-26]
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 摘要:钢结构技术就是以钢材作为主要工程材料的技术,由于钢结构具有自重轻、强度高、变形能力强、整体刚性好等优点,而且环保节能,施工速度快,安全,所以在现代土木工程建设中被广泛地利用。本文主要讨论了土木工程建设中应用钢结构技术的优点,以及钢结构技术应用管理中需要注意的问题。
    关键词:土木工程建设;钢结构技术;应用;管理

    钢筋混凝土以及结构钢,是目前土木工程中最常用的两种材料。其中结构钢由于具有性能好、环保、安全等众多的优点而备受施工单位的青睐,在城市现代化的建设中广泛应用,尤其是在高层建筑以及桥梁中。本文主要探讨了土木工程建设中钢结构技术的应用及管理。

    一、钢结构运用在土木工程建设中的优势
    (一)性能好钢材,它是用硅、铁、钛、锰等多种元素,并结合其他的材料而组成的一种合金。因为合成的元素多,所以钢材具有铁、水泥、混凝土等不具备的多种优点。第一,强度高,刚度好,具有良好的抗压能力以及抗震能力。尤其是抗震能力,明显优于混凝土结构,因此它可以完善房屋建筑的整体结构性能,延长房屋的使用寿命。第二,安全性高。钢材具有比较好的韧性和延展性,尤其是目前的一些先进炼钢技术,已经可以炼制出抗疲劳、抗冲击性能比较好的桥梁专用钢,以及抗高温及抗氧化特性的耐热钢。这些钢材应用在水利、道路等工程中,可以有效避免混凝土材料工程中容易出现的沉降、裂缝等问题,所以钢结构土木工程安全性高,病害发生率低,可以长期地使用。
    (二)环保、节能钢结构技术应用在土木工程中,作业量少,噪音少,污染少,而且方便拆迁,回收利用率高,所以在现代要求“科学发展观”、“人与自然和谐发展”的社会里,受到普遍的欢迎。另外,随着技术的不断发展,研发出来的钢材性能越来越好,生产率逐渐提高,成本低,而且钢材的占用空间比较少,所以在土木工程中应用钢材,可以增大建筑的使用空间,节约工程成本,减少环境污染,受到了广大建筑商的青睐。
    (三)施工速度快,安全由于钢结构材料是由建材工厂专门合成之后直接送往工地使用的,所以受天气因素影响较少,而沙石等传统的建筑材料受到天气影响的因素比较大,一旦遇到雨雪天气,就会影响到工程的施工进度。另外,钢结构在土木工程的应用一般是与混凝土楼板施工交叉进行的,在建筑进行外部装修的时候,可以同时进行内部钢结构的安装。当施工材料紧缺的时候,钢厂生产还可以与工程施工同步进行,因此大大地提高了工程的施工进度。而且钢材具有良好的抗压能力,韧性好,所以提高了施工的安全性。

    二、与混凝土联用
    钢结构与混凝土都是现代土木工程中常用的两种建筑材料,二者的联合使用在工程施工中是比较常见的。其中的一种技术就是分层压密注浆技术,即按照比例搭配钢材以及混凝土,并给建筑结构施加一定的压力,从而让混凝土材料与钢结构紧密地粘合。其主要工序有:
    (一)定位建筑单位。在设计之前,首先要对预施工地点进行地质勘测,掌握详细的地质资料之后,定位分析,找出分层压密注浆的孔位,然后用短钢筋进行标准。定位工作之后,就可以放线,划分出施工的路径以及范围了。定位是分层压密注浆的第一步,也是关键一步,一旦定位不准,就会影响到之后的工程施工。
    (二)钻孔钻孔。主要可以分为两种,一种是机械钻孔,就是用钻头对准确定好的孔位,使用平钻法钻进成孔。第二种是人工钻孔,就是对成孔之后的缺陷进行人工修补,保证成孔的质量。钻孔是一些非常细致的工作,如果施工人员没有控制好相关的参数以及技术,就会给下一步的注浆工序带来麻烦。
    (三)注浆。钻孔之后,要清理孔径,接着按照图纸设计,进行注浆工作。在注浆的时候,施工工人要把钻杆的上部连接注浆泵,从下到上,利用液压设备来把泥沙浆强制地压入基坑土层中。注浆量的控制是注浆的关键,施工人员要依据注浆孔的大小来确定注浆量,注浆完毕之后要马上把孔口封住,从而让水泥浆液凝固空间充足。
    (四)养护。分层压密注浆之后一定要进行维护。一般来说,注浆的养护周期是30天,只有超出了这个时间段才可进行下一步的土钉墙施工。在养护期间,重点是检测水泥浆的抗压性能,根据其密实程度来判定水泥浆的凝固程度,如果凝固不好,要及时补充水泥,确保注浆孔的结构稳定。

    三、焊接技术
    钢结构在安装的过程中,要注意控制焊接技术,防止钢结构的质量受损。
    (一)焊接前准备。焊接的试验钢材一般是Q345C(翼缘厚2.8cm)、Q345GJC-Z15(壁厚4.0cm)、Q345GJC-Z15(壁厚7.0cm),焊接的位置一般有T型角立焊、柱—梁平焊(包括桁架梁上下翼缘平焊)以及柱—柱横焊。至于坡口的尺寸以及形式,则要按照工程的具体要求。焊接的设备以及材料要符合国家的标准规范,气刨、清渣以及焊条烘干保温等装置要有效、齐全。
    (二)焊接程序。钢材在安装、焊接的过程中,要严格按照操作程序进行,一般的操作程序是焊前检查→预热除锈→装焊垫板和引弧板→焊接→检验。焊前检查包括检查坡口的角度、空隙、钝边、错口量等,另外要清除干净坡口内部以及两侧的油污、锈斑和氧化铁皮。在焊接前,要预热除锈,在坡口、两侧的10cm范围之内的母材要用特制烤枪或者是气焊进行均匀加热,然后用测温计测量表面温度,避免温度不符合要求,表面局部氧化。在装焊垫板和引弧板的时候,要清洁表面,而且要贴紧母材和垫板,确保母材、引弧板焊接牢固。

    四、安全施工管理
    任何土木工程在施工过程中,都要把安全管理放在第一位。在土木工程钢材的安装过程中,要规范好操作程序,建立科学的管理体系,做好检查工作,全面监督施工的进程,做好施工人员的安全教育工作。施工队长要做好领导,对现场全面负责,落实安全施工措施。另外,要在施工现场悬挂警告牌以及标语,提醒施工人员注意安全。任何人员进入施工现场,一定要佩戴安全帽,机械和设备要每天进行检查,一旦发现问题,及时维修和解决。确保安全。五、结语综上所述,钢结构具有多种优点,在现代土木工程建设中被普遍应用。施工单位在应用钢结构技术的时候,可以把钢结构与混凝土技术融合,加强建筑的效果。另外,钢结构在安装过程中要注意焊接的技术,遵循操作程序,保证焊接牢固。最后,钢结构施工过程中要注意安全施工的管理。

    总而言之,要规范好各种操作程序,让钢结构在土木工程建设中发挥其应有的效用,建筑出高质量工程,促进城市的发展。

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