輕鋼結構體系在煤礦地面建筑中的應用

李華文

（山西煤炭進出口集團左云長春興煤業有限公司，山西 大同 037100）

隨著建筑技術日益成熟，現代煤礦地面各類廠房、車間一般均采用鋼結構型式，主要是因為鋼結構的質量相比于鋼筋混凝土結構，具有施工工期短，便于安裝等優點。為了更好地利用鋼結構在建筑行業里的眾多優勢，本文將對鋼結構建筑進行深入研究。

1 輕鋼結構在煤礦地面建筑中的優勢

在煤礦建設的過程中，確保采煤工作面周圍地面建筑結構的穩定性。鋼結構建筑的使用，使得煤礦地表建筑施工中出現的問題得到了及時的解決。具體來說，輕鋼結構在建筑工程中主要有以下幾個優勢：

1.1 施工成本低、質量較輕

鋼筋混凝土結構是目前建筑行業當中主要用到的建筑結構型式，但對于一些對煤礦廠房、車間的需求來說，該類建筑結構重量較大，不適宜作為首選目標。輕鋼結構本身具有質量輕，安裝方便，且購置成本低，能夠極大的降低施工成本等特點。對于煤礦地面這種廠房和車間地來說，質量較輕且成本低的輕鋼結構建筑成為首選。

1.2 抗震性能好，不易變形

在煤礦地面工程施工過程中，設計單位需要對建筑的抗震性、穩定性進行充分設計，并根據礦方的實際需求來對建筑的整體性能進行充分優化。通過對各類建材的研究分析可知鋼結構的抗震性能和穩定性較好，抗壓性和抗拉伸性較強。煤礦所處位置一般為山區，需要建筑擁有極高的抗風能力和抗震能力，而輕鋼建筑結構能夠基本滿足煤礦對于地面建筑的各方面要求。

1.3 鋼結構施工效率高，且環保耐用

鋼結構建筑在施工過程中，一般采用吊裝搭建的形式，相比于傳統的鋼筋混凝土結構的施工過程，輕鋼結構施工過程免去了不必要的等待時間，整個施工過程流暢，施工效率得到了有效提升，相應的，施工周期得到縮減；另外，在施工過程中，由于輕鋼結構建筑中不涉及到混凝土結構，所以施工過程不會產生沙塵，避免對周圍環境造成污染，施工過后剩余的鋼材還可以進行循環使用，不但避免了建材的浪費，而且為企業節省了一部分建材購置的成本。

2 高層建筑鋼結構設計要素分析

在煤礦地面建筑施工過程中，選擇輕鋼結構作為建筑結構主體，需要在施工過程中注意以下幾個施工要素。

2.1 鋼結構水平力

輕鋼結構施工當中，為了使施工工作能夠順利進行，同時能夠保障施工質量符合相應的要求與標準。在施工過程中應當把鋼材水平受力情況作為主要考慮因素之一。施工單位在施工時，一般會將輕鋼結構豎向受力情況作為主要考慮方面，而忽略了輕鋼結構橫向受力情況。在施工前，要對鋼材的性能進行多次試驗，通過進行實驗結果對比來選擇水平載荷能力較強的鋼材。

2.2 鋼結構設計控制標準

在煤礦地面建筑施工當中，需要有專業人員在場進行施工指導，同時還需要對現場施工狀況進行嚴格的管控。輕鋼結構的設計過程可能存在對現場施工情況考慮不周、對周圍環境勘察不夠全面等因素，在施工時，應當重視各施工環節的技術控制。如果受到地形結構的影響，輕鋼的豎向受力就會不均勻，使得豎向偏心加劇，最終導致結構坍塌的情況發生。因而要在設計過程中充分考慮施工過程中可能出現的情況，同時要合理設計輕鋼結構服務年限，從而保證工程使用過程的穩定性。

3 煤礦地面建筑鋼結構應用途徑分析

在煤礦地面輕鋼結構建筑施工過程中，針對輕鋼結構的應用，需要用到以下幾種技術來確保輕鋼結構的建筑工程質量。

3.1 地腳螺栓預埋技術

地腳螺栓預埋技術是輕鋼結構的建筑工程施工過程中常見的技術之一。在具體應用時，要嚴格控制螺栓的位置。施工人員應當根據現場施工要求來標注螺栓預埋位置，保證水平高度與處置高度的合理性，嚴格檢測誤差，控制誤差范圍。

3.2 吊裝施工

吊裝技術主要用于對鋼結構梁與鋼柱的吊裝。鋼柱的實際尺寸是與設計尺寸存在一定偏差的，這主要是因為在鋼柱澆筑、運輸過程中產生的變形所導致的。因此，在吊裝過程中要充分考慮到鋼柱的尺寸偏差問題，吊裝過程要尤為注意；鋼梁安裝時要做好充分的安全措施，對鋼結構梁整體進行加強固定。

3.3 螺栓連接與焊接施工

螺栓連接時，要求施工人員具有較高的技術水平，能夠熟練掌握螺栓安裝與緊固技術，能夠正確進行螺栓連接，同時，還能夠對問題連接進行矯正；焊接時，要確定合理的焊接參數，同時要提前確定焊點。施工過程要嚴格按照標準進行，在焊接結束后要及時查看焊接的質量。

4 結語

通過對輕鋼結構在煤礦地面結構中的具體應用進行分析，可以得知：輕鋼結構的應用對于煤礦地面建筑施工來說是一項重要的創新舉措，對于促進傳統施工方式的改革起到的重要作用。鋼結構的應用不但能夠減輕建筑的質量，同時還能夠提高建筑的整體穩定性。鋼結構建筑施工便捷，工期較短，且節約原材料，是現代建筑施工發展的一大趨勢。在未來，通過對鋼結構建筑進行技術、材料上的完善，鋼結構建筑的應用領域會更加廣泛。