随着建筑工程行业的不断发展,设计施工人员也在逐渐思考如何通过对建筑结构和施工技术的革新研究使建筑项目更加符合现代化建设需求。钢结构不仅能够形成建筑体主要的骨骼结构,还能够以轻便稳定的优势取胜。在许多高层建筑中,为了减轻建筑体自身的重量,使用钢材搭建成网络结构成为了施工方案的首选。钢结构可以根据建筑方案的实际需求,加工制作为不同的结构形状,其稳定性与灵活性更强,但在实际应用过程中还存在着许多问题,需要予以重视。
1、建筑钢结构工程施工的概述
1.1、钢结构的概念
钢结构的概念除了在工程建设过程中使用较多的钢筋之外,一些钢制骨架结构、钢钉和膨胀螺栓等都属于钢结构的范畴。在目前的大型建筑工程项目中,无论是配筋率还是其他钢结构的应用都越来越多,也为建工的发展趋势指明了方向。首先,在一些大型厂房等建筑施工的过程中,为了加快工程建设的周期,提升建筑体防火、防震的建设需求,使用钢结构进行主体的骨架建设十分重要[1]。钢材的搭建相较于混凝土的浇筑施工,能够明显缩短工程建设周期,只需要简单地拼接组装就能够完成基础建设工作。
1.2、钢结构的特征
在钢结构工程建设的过程中具有与传统建筑工程施工不同的特征,也使得在更多的场合中增强了钢结构的应用。相较于传统的砖墙或混凝土结构工程,钢结构的建设能够更大程度上减轻建筑体自重,使其适用于一些高层或大型建筑。在进行建筑设计时,如果房屋本身的自重过大,对地基的负载要求更高,需要施工单位在前期投入更多的成本。钢结构的搭建技术较为简单,通过吊装焊接进行组装,不仅能够更好地保障施工单位的经济效益,还能够满足建筑体防火抗震的需求。
2、钢结构工程施工中的不足
2.1、结构设计较差
在钢结构的设计当中,还存在着结构设计较差、应用范围有限的问题,需要引起设计人员的关注。首先,随着生产技术的发展,钢材原料的种类、结构和应用方法有了较大程度上的进步,要求设计人员在进行钢结构工程方案设计时,尽量掌握市面上常见钢材的基本特征,结合施工地的实际情况和建设铁的功能需求灵活运用,提升钢结构设计的有效性。其次,在实际施工的过程中,大部分的钢材都需要经过焊接组装后形成新的骨架结构,且连接方式和供应的选择大多依靠设计方案中的要求进行。设计人员在进行钢结构的骨架设计时需要综合考虑多方面的因素,保证钢结构工程施工的建设质量。
2.2、材料单一性强
在过去,一些设计和施工人员对于钢结构的认识程度不足,简单地将其划分为常见的钢筋和钢钉等基础建材。在整体项目设计和规划过程中,钢结构的材料应用较为单一,使其难以满足更加复杂的建设需求。首先,过去钢材的生产受到工艺的限制,没有在钢材制备的过程中添加其他化学元素,导致钢材本身的性能特点不够突出[2]。其次,由于应用理念和设计思路等方面的限制,在工程计划中对于钢结构的应用还主要局限于钢筋混凝土的建设当中,不能与时俱进,一些新的钢结构工艺无法得到应用。
2.3、现场管理不足
在现场施工的过程中,对于钢结构施工的管理松懈、不重视等问题也会影响建筑体的质量和安全性。首先,在钢材采购时要注意核对施工方案中的参数要求,尽量选择同价位下高品质的钢材原料。钢材原料的价格相较于其他建材较高,尤其是一些预制生产的特殊零件。而一些施工单位在进行原材料采购时,为了保控制成本,选择了一些含杂质量较高的钢材作为建设原材料。这类钢材的承重能力和韧性表现较差,可能会影响工程建设质量。其次,钢材在施工过程中要经历吊装、焊接等环节,通过对现场和施工技术的管理能够更好地提升钢结构的施工质量。
3、落实建筑钢结构施工技术管理的对策
3.1、加强合同管理
重视和加强对合同的管理是在建筑工程项目开展过程中十分重要的前提环节,对于保障工程建设质量、维护施工企业的实际效益有很大影响。首先,通过合同的签订,可以将合作双方对于工程开展的要求进行规范的书面化标注,在工程项目中,合同既是参考也是约束[3]。通过对合同的管理,能够为施工单位建设提供可靠的参考依据和方向,合理设计钢结构施工的相关内容。其次,建筑施工行业一般都由施工单位先行垫付建设资金,重视合同管理有利于维护各方利益。相较于混凝土和其他建材,一些预制性的钢质结构成本较高。通过加强对建工合同的管理,能够及时进行建设方案的沟通和建设资金的回笼,提升施工方案经济性的同时,对保证施工单位的经济效益发挥着重要作用。
3.2、提升施工质量
钢结构的施工技术难度要求较低,但结合目前的建工施工现状来看,从业人员整体的专业水平仍然较低。在进行钢结构的吊装焊接施工之前,要对操作人员进行简单的技术培训,使其掌握基本能钢结构施工办法。如在钢材的焊接处理中,需要将连接处的表面进行打磨处理,很多施工人员由于本身技术限制和施工认识不足,很容易忽略这些步骤。尽管不会对钢结构的加工处理产生直接影响,但在长期的使用过程中,可能会出现连接不稳定的情况。在施工过程中,现场管理人员要肩负管理职责,定期前往现场对一些重要的钢结构连接工艺进行检测。
3.3、严把施工建材
在钢结构各类原材料进入施工现场之前,必须要进行必要的原材料质量检测,做好钢结构工程施工的质量保障。首先,对于采买的钢制原件要根据施工方案中的清单要求进行核对,包括数量、材质和其他参数。管理人员可以采取抽样的方式提取样品,要注意对样本选择的随机性和代表性。施工建材的质量会直接影响到建筑体结构的稳定性与安全性,每一个项目参与人员都必须正确认识这一点。其次,对于一些按照设计方案进行预制生产的钢结构材料,可以安排专门的技术检测人员进行质量检验,详细核对一些非制式结构处的尺寸,保证构件与其他零件连接时的结合度。
3.4、施工环境监测
建筑施工的环境对于钢结构工程的施工也会造成一定影响,在说现场要对环境展开必要的检测,保证工程建设的安全性。首先,从钢材的焊接处理工艺进行分析,在焊接施工时,空气的湿度和温度等因素都会对焊接质量造成影响,在施工过程中可以使用一定的环境监测设备,验证当下的环境质量是否符合施工作业的需求。若环境的湿度、温度较高时,管理人员测应该结合实际情况,灵活调整工程施工的顺序,做好工程进度的保障工作。其次,由于钢结构工程在施工过程中的稳定性不足,需要对其结构的受力和变形进行一定的监测。在工程完全建设完成后,根据钢材结构的受力分析能够更好地判断赞助体的结构稳定性,对于工程的验收与交付有一定影响。
4、提升建筑钢结构工程施工质量控制
4.1、重视结构检验
在建筑钢结构的设计加工过程中,涉及到了一些预制构件,在施工之前要进行结构检验保证各类零件符合施工方案的需求。首先,预制构件的结构较为特殊,在生产之前,设计人员应当将尺寸和材质信息等标注清楚,将由工厂进行开模,通过检测之后进行批量生产,并将经过质量验收的预制构件送到施工现场参与建设工作。其次,对于一些在工程现场进行焊接连接的钢制结构,管理人员也需要对其质量和强度进行检测。主要的参考依据是施工方案中的钢材骨架设计,通过受力分析和检测,验证不同的钢制零件是否能够承担建筑体的负重要求,可以应用一些仪器设备对钢制零件的力学结构进行检测分析,充分保证工程施工的稳定性与安全性。
4.2、优化施工工艺
优化提升钢结构工程的施工技术对于促进建工行业的发展和提升建筑体质量有重要影响。首先,钢结构在连接的过程中除了常见的焊接工艺之外,还使用了如膨胀螺栓等连接方式,对于连接位置的选择必须精准。设计人员在进行定位时可以借助一些建筑模型来进行优化处理,结合施工地的地质结构状况和实际建设需求进行受力分析,考虑不同方向上钢结构的支撑效果。其次,钢结构在施工时的某些零件需要提前进行埋设处理,在施工之前需要将钢制零件的表面进行打磨,在保证去除杂质与污染物的情况下核对位置后进行埋设。在钢结构表面进行浇筑混凝土时,要防止零件发生位移,可以提前在底部进行加固处理,保证钢结构与混凝土连接的紧密性。
4.3、钢材吊装技术
由于钢结构各类元件的形状结构有很大差异,在进行吊装时必须经过较为精准的受力分析和判断后才能展开作业。一方面,在吊装时要尽量选择原件的中心位置进行连接,否则有可能会因为受力不平衡而在起吊过程中出现倾斜等情况,容易引发施工现场的安全事故。尤其是对于一些结构形状较为特殊的预制钢结构原件,科学合理的吊装技术有利于提高工程开展的效率。另一方面,在吊装之前,需要将钢结构原材料表面沾附的杂质等去除,并核对钢材轴线位置与起吊装置的连接位置是否保持平行。若钢材上有螺栓螺钉等连接,需要提前将其固定在钢材质上,并核对位置保证连接的精确度。
4.4、钢材焊接技术
出于运输和吊装等问题的考虑,许多钢材在施工现场都要重新进行焊接处理,使钢材能够连接形成设计方案中要求的结果。首先,不同材质的钢材在焊接时需要选择相应的焊接技术,如对于一些含有添加剂的钢材可以使用一些保护焊的工艺,能够提升焊接的稳固性。其次,在焊接时要及时向连接处输送焊料,并保证钢材连接表面的光滑性,避免连接处产生缝隙影响钢结构的稳定性。但要注意,如果焊料添加过多,则有可能出现溢出现象,还需要将多余的焊料打磨处理。
5、结束语
总之,在建筑项目设计施工的过程中加强对钢结构的应用,更加符合现代化建筑建设需求。作为设计和施工管理人员,在落实建筑钢结构施工过程中要注意对合同的管理工作,不断提升钢结构工程的建设质量。在进行钢材原材料的选择时要多参考设计方案的要求和市场的实际情况,通过不同材质的匹配改善传统应用过程中材质单一的现状。在对钢材进行吊装时要尽量避免倾斜等危险情况,通过受力分析合理设计起吊位置。钢结构在焊接之前需要将表面打磨去污,焊接完成后要对连接稳固性进行检测。
参考文献
[1] 张广军,王淑刚.如何加强建筑钢结构工程施工技术的管理及控制[J].中国航班,2019(7):133.
[2]张华斌.装配式建筑工程钢结构施工技术和施工管理措施[J].住宅与房地产,2018(4X):152-160.
[3] 郭星.刍议建筑钢结构施工技术及其质量控制[J].建材发展导向,2015(13):65-66.
作者：张涛; 孙逸飞; 吕申; 宋少卿; 杨冬伟
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