鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅中的運(yùn)用分析

文/林國(guó)政 中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司 上海 200000

住宅建設(shè)是城市化建設(shè)的重要組成部分，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著直接的聯(lián)系，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升住房質(zhì)量的重要任務(wù)。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，以住宅建設(shè)為代表的建筑行業(yè)逐漸迎來(lái)更為寬廣的發(fā)展空間。但是從住宅建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看，仍舊存在一些問(wèn)題需要完善，其中預(yù)制裝配式住宅中鋼管混凝土的運(yùn)用對(duì)于提高住宅建設(shè)質(zhì)量有著重要作用，也成為當(dāng)前住宅建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)研究課題。

1、預(yù)制裝配式住宅的類型以及鋼管混凝土的運(yùn)用

1.1 全預(yù)制裝配式鋼管混凝土住宅體系

全預(yù)制裝配式住宅主要是指按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在預(yù)制工廠中進(jìn)行各類構(gòu)配件的大批量生產(chǎn)，并將其運(yùn)送到建設(shè)工地實(shí)施機(jī)械化裝配而成的房屋。與普通的住宅建設(shè)方式相比，全預(yù)制裝配式住宅具有質(zhì)量穩(wěn)定、施工周期短以及建設(shè)施工功效相對(duì)較高等一系列優(yōu)勢(shì)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在全預(yù)制裝配式住宅建設(shè)過(guò)程中，不僅可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行合理的預(yù)制化生產(chǎn)改造，增加全預(yù)制裝配式住宅建設(shè)的靈活性，還可以通過(guò)大規(guī)模的構(gòu)件預(yù)制和施工，進(jìn)一步提升全預(yù)制裝配式施工的效率，從而大大降低住宅建設(shè)的成本投入。鋼管混凝土在全預(yù)制裝配式住宅建設(shè)中的運(yùn)用，最典型的結(jié)構(gòu)形式為鋼管框架結(jié)構(gòu)，主要是由定型和標(biāo)準(zhǔn)化的鋼筋混泥土預(yù)制構(gòu)件組成，將其鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)作為主要的住宅承重框架，同時(shí)通過(guò)對(duì)輕質(zhì)隔墻板以及預(yù)制符合外墻板之間的裝配，形成基本的框架輕板建筑。

1.2 部分預(yù)制裝配式住宅體系

部分預(yù)制裝配式住宅體系主要是將預(yù)制構(gòu)件作為主要的住宅承重結(jié)構(gòu)，而住宅建筑外墻與樓板的建設(shè)主要依靠施工現(xiàn)場(chǎng)的澆灌，當(dāng)前部分預(yù)制裝配式住宅體系大多采用部分澆灌、部分預(yù)制的施工方式進(jìn)行。這種“內(nèi)澆外砌”和“內(nèi)澆外掛”的部分預(yù)制裝配式住宅建設(shè)方式，大多被用于國(guó)內(nèi)多層或者高層住宅的建設(shè)項(xiàng)目中。與其他住宅建設(shè)方式相比，部分預(yù)制裝配式住宅體系具有一次性成本投資低、運(yùn)輸費(fèi)用少、抗震性能高、整個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好以及建筑適應(yīng)性強(qiáng)等一系列特點(diǎn)。但是由于部分預(yù)制裝配式住宅與全預(yù)制裝配式住宅的現(xiàn)場(chǎng)用工量多，施工所用模板也相對(duì)較多，所有會(huì)更加容易受到季節(jié)因素、環(huán)境因素、人為因素等外界因素的影響。

2、鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅中的實(shí)際運(yùn)用

2.1 柱與樓板及墻板的連接裝配技術(shù)

鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅中的實(shí)際運(yùn)用，涉及到多個(gè)施工環(huán)節(jié)，其中柱與住宅建設(shè)樓板及墻板之間的連接裝配技術(shù)，是直接影響整個(gè)預(yù)制裝配式住宅施工質(zhì)量和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵性因素。在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范開(kāi)展[1]。在進(jìn)行柱與樓板之間的裝配連接時(shí)，可以采用鋼管套筒灌注連接的方式進(jìn)行。在這一過(guò)程中，鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)的基本原理如下：第一，根據(jù)實(shí)際的施工需求鑄造一個(gè)帶有注漿管的中空形狀套筒；第二，在進(jìn)行連接操作時(shí)，需要將鋼筋插入到中空套筒內(nèi)部，并利用注漿的方式在套筒內(nèi)部填充水泥等灌漿料，以此來(lái)為套筒提供堅(jiān)實(shí)的圍護(hù)作用；第三，套筒內(nèi)部鋼筋通過(guò)界面與灌漿料之間產(chǎn)生的摩擦力會(huì)進(jìn)一步形成傳遞應(yīng)力，從而提高柱與樓板及墻板之間裝配連接的穩(wěn)定性。

2.2 裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的框架單元裝配技術(shù)

裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中框架單元的裝配技術(shù)，主要體現(xiàn)在預(yù)制裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中，具體應(yīng)用情況可以從以下兩個(gè)方面問(wèn)題進(jìn)行分析：第一，鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅建設(shè)過(guò)程中，鋼管混凝土柱以及鋼梁等預(yù)制構(gòu)件的逐個(gè)安裝會(huì)花費(fèi)大量的現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間；第二，對(duì)于高層預(yù)制裝配式住宅建設(shè)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，由于建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的垂直誤差難以進(jìn)行合理的控制，所以會(huì)在很大程度上導(dǎo)致每一層鋼管混凝土柱的安裝誤差逐漸積累，最終對(duì)預(yù)制裝配式住宅建設(shè)的整個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性造成影響。綜合以上兩點(diǎn)的分析，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼管混凝土柱制作環(huán)節(jié)的重視與管理。比如：嚴(yán)格按照預(yù)制裝配式住宅建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼管混凝土柱的制作，盡可能的將垂直誤差控制在可接受范圍內(nèi)，或者直接使用三層長(zhǎng)度的鋼管，通過(guò)三層長(zhǎng)度鋼管與型鋼梁和預(yù)制樓板之間的裝配連接，保證框架單元的質(zhì)量。

2.3 裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中相鄰框架單元組裝技術(shù)

裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中相鄰框架單元組裝技術(shù)主要分為豎向相鄰框架單元組裝和橫向相鄰框架單元組裝兩個(gè)部分。其中豎向相鄰框架的單元組裝工作，主要是將框架單元作為預(yù)制裝配式住宅建筑的基礎(chǔ)裝配單元，然后利用對(duì)整個(gè)建筑物鋼管混凝土住宅結(jié)構(gòu)的裝配，實(shí)現(xiàn)柱與樓板、梁柱之間、柱與柱之間和柱與墻板之間的連接工作，極大的提升了鋼管混凝土在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用效率；而橫向相鄰框架單元的組裝與豎向相鄰框架單元的組裝原理基本類似，主要是在建筑工地利用大型的起重機(jī)，將框架單元及其他預(yù)制構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行裝配連接[2]。

總結(jié)：

鋼管混凝土在裝配式住宅中的運(yùn)用，對(duì)于改善住宅質(zhì)量和提升住宅基本性能有著不可忽視的重要作用。為了進(jìn)一步優(yōu)化鋼管混凝土在裝配式住宅中的運(yùn)用條件，提高住宅建設(shè)效率，需要從柱與樓板及墻板的連接裝配技術(shù)、裝配式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的框架單元裝配技術(shù)以及相鄰框架單元組裝技術(shù)多個(gè)角度進(jìn)行綜合考慮。只有真正認(rèn)識(shí)到鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在裝配式住宅建設(shè)中的作用，才能促進(jìn)建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。