钢结构运用于土木工程的技术管理

【摘 要】早期土木工程建设期间,建筑结构多数采用混凝土组合形式,适应了多数土木工程改造的使用要求.新时期社会经济快速发展背景下,国内土木工程建设的面积及结构要求更加严格,传统混凝土材料已达不到工程质量的标准要求.钢结构是现代土木工程改造的新结构,其采用了不同型号的钢筋材料组合起来,大大增强了钢结构的使用性能.针对这一点,本文阐述了钢结构的使用特点,并提出了有效性的工程技术管理方案.

【关 键 词】钢结构；土木工程；技术管理；分析

因工程单位的技术条件存在不足,土木工程施工期间会发生不同的病害问题,尤其是建筑结构性能受损而降低了其使用性能.钢结构是土木工程改造的新形式,其利用不同型号的钢筋材料组成稳定的结构体,对提高土木工程的性能、质量、收益等均有很大的帮助.

一、钢结构运用于土木工程的优点

考虑到土木工程对现代化社会改造的积极意义,若依旧采用传统混凝土材料形式则会影响到工程结构的性能.伴随着我国土木工程改造活动的广泛开展,各种先进的技术在土木建设中得到了全面的运用.钢结构是土木工程建设的改良构造,其利用高性能的钢筋结构建立组合体,满足了大部分土木工程的建设要求.

1、抗压性.钢结构是不同型号钢筋材料组件的构成体,其在抗压抗震方面的性能优势要强于混凝土结构.如：房建施工中运用钢筋网作为加固结构,不仅完善了房屋建筑的整体结构性能,也明显延长了房屋的使用寿命.此外,面对地震等异常地质灾害时,钢结构也能发挥较好的防御作用.

2、安全性.混凝土材料使用一段时间会出现多种病害,如：裂缝、沉降等,这些都会影响到土木工程的安全性.无论是道路、水利等地面工程,或者是高层建筑物等高空工程,采用钢结构作为主体构造均会起到很好的病害加固效果.勘测显示,钢结构土木工程的病害发生率较低,可长期使用.

3、经济性.不仅在结构性能上优势突出,钢结构在成本投资方面也有明显的优势.按照早期的土木施工工艺,选用混凝土结构需要消耗大量的原始材料,工程建设的成本投资较大.而钢结构使用高性能钢材,在结构组合上更加简单化,同时降低了材料使用成本的消耗,为施工单位创造了更多的收益.

二、钢结构与混凝土技术联用

分层压密注浆是土木工程建设常用的技术之一,其经过准确的配合比例搭配混凝土材料,并且对建筑结构施加合适的压力,保证了钢结构与混凝土材料的有效粘合.作为土木工程建设的新技术,分层压密注浆摆脱了旧工艺中的不足,让混凝土材料得到充分的利用.其主要工序如下：

1、定位.定位是为了确定分层压密注浆的具体位置,定位不准对后期施工的质量有很大的影响.设计单位在规划时期应做好充分的地质勘测工作,掌握土木工程的详细资料后安排定位操作.定位的主要任务是找准分层压密注浆的孔位,并且使用短钢筋对其进行标准.定位操作完成后即可进行放线,规划好现场施工的范围或路径.

2、钻孔.分层压密注浆孔的制作难度较大,若施工人员钻孔中未能控制好相关的参数标准,会给注浆工艺的实施带来困难.分层压密注浆的钻孔分两部分：一是机械钻孔,利用钻头按照之前确定的孔位,选用干钻法平稳操作；二是人工钻孔,这种方法主要是对成孔后缺陷的地方人工修补,保证成孔质量更加标准.

3、注浆.成孔操作结束后适当清理孔径,然后才能根据图纸要求进行注浆操作.施工人员需把钻杆上部与注浆泵相互连接,整个注浆的操作顺序是由下往上,借助液压设备把水泥砂浆强制性压入基坑的土层里.注浆操作的关键是注浆量的控制,应根据注浆孔的尺寸大小确定注浆,注浆结束后需及时封住孔口,让水泥浆液有足够的凝固空间.

4、养护.参照土木工程的建造特点,以及复合式土钉墙技术的操作要求,分层压密注浆成功后要定期维护.一般情况下,注浆养护周期为30d左右,超过这一期限才能正式进行土钉墙施工作业.养护期间需定期检测水泥砂浆的抗压性能,从密实情况判断材料的凝固效果,发现异常情况要及时填补水泥,使注浆孔的结构性能维持在正常状态.

三、钢结构安装焊接施工技术

钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一.钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一.土木工程引进钢结构对工程质量有着明显的改善作用,但在钢结构安装期间要注重焊接施工质量的控制,以免钢结构质量受损.

1、钢结构安装焊接前的准备工.试验钢材包括Q345GJC-Z15（壁厚70mm）、Q345GJC-Z15（壁厚40mm）、Q345C（翼缘厚28mm）,焊接位置为柱―柱横焊、柱―梁平焊（包括桁架梁上下翼缘平焊）、T型角立焊.坡口形式及尺寸按设计要求.焊后外观及超声波检查合格后取样进行了力学和物理试验.试验结果接头的抗拉强度达到母材抗拉强度标准值,接头弯曲180°无裂纹.采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准,性能优良.清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效.

2、手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备.焊条应在高温烘干箱中烘干,焊条烘干次数不得超过两次.焊丝包装应完好,如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之.CO2气体纯度应不低于99.9%（体积比）,含水量应低于0.05%（重量比）,瓶内高压低于1MPa时应停止使用.焊机电压应正常,地线压紧牢固,接触可靠,电缆及焊钳无破损,送丝机应能均匀送丝,气管应无漏气或堵塞.

3、安装焊接程序及一般规定.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.具体情况：焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量,坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净.焊前用气焊或特制烤对坡口及其两侧各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,预热温度.重新检查预热温度,如温度不够应重新加热,使之符合要求.装焊垫板及引弧板,其表面清洁程度要求与坡口表面相同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固.

四、土木工程钢结构安全施工的措施

施工企业,在钢结构安装与防护工作中,应建立科学有效的保障体系和操作规范,可以以项目经理为安全施工第一责任人,对现场的安全施工全面负责.施工队长为安全施工的具体领导者,负责现场本队施工区域的安全施工的实施.安全文明管理员为现场安全施工的专职人员,负责安全施工的教育、监督、检查.班组长安全员负责本班组施工区域的安全施工,执行具体安全施工措施.明确安全施工责任,责任到人,层层负责,切实地将安全施工落实到实处.贯彻国家劳动保护政策,严格执行本公司有关安全、文明施工管理制度和规定.施工现场建立项目经理负责,贯彻“谁施工,谁负责安全”的制度.加强“安全第一”的教育,坚持班前交底,班中检查,周一例会制度.加强安全施工宣传,在施工现场显著位置悬挂标语、警告牌,提醒施工人员.进入施工现场需配戴安全帽.施工机械、机具每天使用前例行检查,特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查,确保完好.

结论

总之,土木工程是社会现代化建设改造的主要工程,其涉及到道路工程、建筑工程、房建工程等多个领域.钢结构运用于土木工程建设有着多方面的作用,施工单位应结合工程需要制定科学的作业方案,保证土木工程馆建设的质量.