裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的典范

馬強(qiáng) 解文博

由山東德豐重工有限公司承建的濟(jì)寧市嘉祥縣嘉寧小區(qū)，是住建部裝配式建筑科技示范項(xiàng)目、山東省裝配式建筑示范工程，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)榮獲者。

示范工程? ?值得推廣

濟(jì)寧市嘉祥縣嘉寧小區(qū)公共租賃住房項(xiàng)目位于嘉祥縣建設(shè)北路東側(cè)，總建筑面積約9.6萬平方米，地下1層，地上17層，建筑高度51.64米，設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為6度。嘉寧小區(qū)工程為山東省首個(gè)高裝配式鋼結(jié)構(gòu)公租房住宅試點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目一期由1#、2#、3#、4#、7#五棟樓組成。建筑結(jié)構(gòu)類型為裝配式鋼管混凝土異形柱框架支撐體系。樓板采用底模可拆且可重復(fù)利用的鋼筋桁架樓承板，樓梯采用預(yù)制混凝土樓梯;填充墻采用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土條板及少量蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土砌塊，與傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，具有建筑平面布置更靈活，房間有效使用空間高，抗震性好等特點(diǎn)。

2019年，住建部先后兩次到山東德豐重工調(diào)研，并深入到嘉祥縣嘉寧小區(qū)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了非常細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，對(duì)山東省鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)試點(diǎn)工作給予充分肯定。此前，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部監(jiān)管司領(lǐng)導(dǎo)率領(lǐng)的住建部調(diào)研組，到山東德豐重工調(diào)研鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅發(fā)展情況，認(rèn)真聽取了山東德豐重工董事長(zhǎng)張軍的的介紹，對(duì)嘉寧小區(qū)高度贊揚(yáng)。調(diào)研組指出，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅有利于提高住宅抗震性能、工業(yè)化程度和施工效率，有利于節(jié)約資源和能源、減少污染、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率、改善市民居住環(huán)境，要堅(jiān)定發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的信心，大力推動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，力爭(zhēng)創(chuàng)造更多可復(fù)制、可推廣的好經(jīng)驗(yàn)好做法，為推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)作出積極貢獻(xiàn)。

完美融合? “輕、快、好、省”

嘉寧小區(qū)公共租賃住房工程的建筑結(jié)構(gòu)類型為裝配式鋼管混凝土柱異形柱框架支撐體系，梁柱連接點(diǎn)采用了新型的鋼管套連接方式，主體結(jié)構(gòu)具有安全、高效的特點(diǎn)。本工程的樓板采用底模可拆且可重復(fù)利用的鋼筋桁架樓承板，樓梯采用預(yù)制混凝土樓梯，填充墻采用AAC條板。通過上述新型建筑材料或部品的利用，提高了鋼結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量及品質(zhì)，同時(shí)還采用了模塊化、一體化裝修技術(shù)，并在施工策劃工作中利用了BIM信息化技術(shù)，有效地提升了現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理水平。

中建鋼構(gòu)有限公司高級(jí)工程師孫偉評(píng)價(jià)嘉寧小區(qū)時(shí)認(rèn)為：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用相對(duì)而言應(yīng)該還是一個(gè)全新的領(lǐng)域，但總體上來說，可以在完全滿足住宅建筑功能的前提下，提供抗震性能更好、更安全的居住空間。嘉寧小區(qū)公共租賃住房工程正是采用了這套結(jié)構(gòu)體系。除了安全、高效的結(jié)構(gòu)體系之外，嘉寧小區(qū)公共租賃住房工程還應(yīng)用了ABC輕撫條板、底?？刹鸬匿摻铊旒軜浅邪濉⒗鋸澗匦武摴?、熱軋H型鋼、高強(qiáng)度混凝土等新型建筑材料或部品，提高鋼結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量及品質(zhì);梁柱連接點(diǎn)采用了新型的鋼套管連接方式，保證結(jié)構(gòu)可靠的前提下提升鋼結(jié)構(gòu)加工工效，同時(shí)消除了傳統(tǒng)連接點(diǎn)的內(nèi)置加勁肋影響內(nèi)灌混凝土密實(shí)度的弊端;模塊化、一體化裝修技術(shù)，將全屋吊頂、集成墻面、智能家居、軟裝飾品與家裝設(shè)計(jì)完美融合，管路、電路布置遵循少預(yù)埋的原則，方便檢修更換;同時(shí)，項(xiàng)目還將BLM信息化技術(shù)應(yīng)用于場(chǎng)地布置、進(jìn)度計(jì)劃編制、資源管理及施工工藝模擬等施工策劃工作中，有效地提升了現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理水平。

總體上講，該工程應(yīng)用了經(jīng)濟(jì)性及可靠性相對(duì)較好的新技術(shù)，發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)建筑“輕、快、好、省”的優(yōu)勢(shì)，據(jù)相關(guān)單位提供的數(shù)據(jù)顯示，在人工減少40%的情況下提升現(xiàn)場(chǎng)施工工效，較傳統(tǒng)項(xiàng)目減少施工周期54%，提高得房率，建造垃圾減少80%以上，建造綜合能耗減少70%以上，為民眾提供了安全、舒適的居住空間。相信隨著裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新提升，具有更高安全性及更高品質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)住宅將步入尋常百姓家。

兩大體系? ?有益嘗試

嘉寧小區(qū)工程的最大亮點(diǎn)是裝配式鋼管混凝土異形柱框架支撐體系和圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩大體系。裝配式鋼管混凝土異形柱的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在首先是承載力高：裝配式鋼管混凝土構(gòu)件在軸向壓力作用下，混凝土由于受到鋼管的約束作用而處于三向受壓狀態(tài)，其強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高;而混凝土的存在還可以避免或延緩薄壁鋼管過早的發(fā)生局部屈服，使得鋼管的承載力得以提高，并將二者相結(jié)合取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。二是外形規(guī)則：方形截面更利于配合建筑設(shè)計(jì)，符合人們的傳統(tǒng)審美情趣，有利于梁柱連接，便于采取簡(jiǎn)潔的防火措施。三是施工方便：與鋼骨混凝土柱相比，鋼管混凝土柱省去了支模、拆模工序，且便于采用先進(jìn)的泵灌混凝土工藝，縮短施工周期，減少對(duì)施工用地和環(huán)境的污染。其次是圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系。此項(xiàng)目采用底?？刹?、可重復(fù)利用鋼筋桁架樓承板，有利于鋼筋排列間距均勻，減少了現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎工程量，大大減少或無需用施工用臨時(shí)支撐墻板體系。項(xiàng)目外墻及內(nèi)隔墻均采用AAC蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板，該墻板是以粉煤灰（或硅砂）、水泥、石灰等為主原料，經(jīng)過高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多氣孔混凝土成型板材。外墻通過勾頭螺栓與主體結(jié)構(gòu)連接;門窗洞口處用扁鋼加強(qiáng)，用空心釘固定;所有連接件均用鍍鋅鋼材，墻體之間的縫隙用專用砂漿粘接飽滿。項(xiàng)目采用AAC防火板包覆的方法對(duì)梁柱進(jìn)行防火處理。

嘉寧小區(qū)工程在節(jié)能環(huán)保、綠色低碳、防震減災(zāi)、工廠化預(yù)制、施工效率等方面均呈現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)。作為山東省首個(gè)高裝配式鋼結(jié)構(gòu)公租房住宅試點(diǎn)項(xiàng)目，該小區(qū)對(duì)完善鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的理論研究和實(shí)踐研究做了有益的嘗試，積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為今后大面積推廣奠定了基礎(chǔ)。