建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

劉宏杰，邵敬東

1.杭蕭鋼構(gòu)（山東）有限公司，山東 青島 266300

2.中住建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 菏澤 274000

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工的主要特點(diǎn)

1.1 強(qiáng)化建筑設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確程度

建筑結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性在一定程度上與設(shè)計(jì)有關(guān)，因此必須科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)，充分把控建筑本身的質(zhì)量與安全。為保證建筑物本身的穩(wěn)定性與安全性，在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)有必要結(jié)合實(shí)際情況，防止錯(cuò)誤發(fā)生，確保能夠不斷提高建筑質(zhì)量[1]。同時(shí)，充分利用計(jì)算機(jī)模型開展設(shè)計(jì)工作，整個(gè)工程通過設(shè)計(jì)能夠形成一定的3D模型，從而可以將各種設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)更為直觀地顯示出來，便于相關(guān)人員更好地把控質(zhì)量，這對于裝配式建筑設(shè)計(jì)思路的進(jìn)一步完善至關(guān)重要。同時(shí)，也能夠充分保證其建設(shè)工作落實(shí)效果，并通過對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、專業(yè)軟件配合使用方面的思考，完善工程實(shí)踐中所需的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)性能，避免其設(shè)計(jì)質(zhì)量受到不利影響，進(jìn)而使裝配式建筑后續(xù)的作業(yè)計(jì)劃制訂與實(shí)施效果更加明顯，全面提升其應(yīng)用價(jià)值。

1.2 提高施工效率

如今裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種最先進(jìn)的技術(shù)形態(tài)，實(shí)際開展建設(shè)工作時(shí)必須嚴(yán)格按照安全、效率的原則，更加合理地開展施工操作。具體施工時(shí)利用BIM技術(shù)可使工程設(shè)計(jì)與施工更具科學(xué)性，并通過對合理運(yùn)用精細(xì)化理念方面的思考，保持建筑結(jié)構(gòu)良好的施工及應(yīng)用狀況，滿足其作業(yè)計(jì)劃高效實(shí)施要求，避免給建筑應(yīng)用埋下質(zhì)量隱患。

2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的主要優(yōu)勢

2.1 穩(wěn)定性強(qiáng)

近年來，隨著城市高層建筑數(shù)量的增多，為在高層建設(shè)中全面有效地應(yīng)用建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，需要成熟的技術(shù)作為保障，將技術(shù)本身的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，在建筑過程中免受天氣、施工環(huán)境的影響，可以隨時(shí)開展施工建設(shè)，加快施工進(jìn)度和保障施工質(zhì)量。傳統(tǒng)混凝土施工中因操作不當(dāng)、溫度變化等方面的影響，會對建筑應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生潛在威脅，但若建設(shè)單位對裝配式建筑應(yīng)用方面進(jìn)行了充分考慮，則能使建筑應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)性能更加可靠，有利于延長其使用年限。

2.2 空間感強(qiáng)烈

不同建筑擁有不同的功能與結(jié)構(gòu)，具體選擇時(shí)主要以鋼結(jié)構(gòu)工程為主。為全面展示建筑物本身的空間節(jié)奏，只需要利用裝配式鋼結(jié)構(gòu)即可，且還能最大限度地利用建筑空間。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、抗壓性能強(qiáng)，可以減少對空間的占用，從而實(shí)現(xiàn)使用面積的最大化利用。

2.3 環(huán)保效果好

在當(dāng)前我國良好的科技力量支持下，各類技術(shù)都得到了創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大，一定程度上能夠縮短工程建設(shè)周期，增加建筑工程數(shù)量；再加上建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中對適用性良好的技術(shù)依賴性強(qiáng)，且裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的環(huán)保特性突出，從而增加了其應(yīng)用優(yōu)勢。傳統(tǒng)建筑施工存在一系列缺點(diǎn)，如污染環(huán)境、材料浪費(fèi)、不能有效地管控施工現(xiàn)場，而應(yīng)用裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)上述不足，更好地保護(hù)環(huán)境、避免浪費(fèi)，從而可以充分體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念[2]。

3 裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)

3.1 施工對于吊裝精度要求高

鋼結(jié)構(gòu)工程在高層建筑中獲得了廣泛的應(yīng)用，由當(dāng)前技術(shù)條件可知，一些高層建筑很難有效開展鋼結(jié)構(gòu)吊裝環(huán)節(jié)，尤其是對一些結(jié)構(gòu)件把握不準(zhǔn)確，不利于實(shí)現(xiàn)一體化操作。在施工前受各種條件限制，使不同結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)用質(zhì)量缺乏保障。針對這種情況，需要充分考慮作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際權(quán)力，強(qiáng)化管控意識，規(guī)范操作行為，滿足建筑質(zhì)量可靠性要求，優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑方面的使用功能，避免引發(fā)其結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題。

3.2 滲透防水操作要求高

裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用越來越多，由此也越來越重視防水要求，而防水技術(shù)在應(yīng)用過程中的問題層出不窮，很難在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用與推廣，且建筑外墻防滲漏技術(shù)尚未解決，技術(shù)要求較高。為了解決滲透問題，必須全面創(chuàng)新與不斷優(yōu)化，采取一系列專業(yè)化措施來解決實(shí)際外墻滲透問題，保證應(yīng)用層次的不斷強(qiáng)化，減少各種麻煩。

4 裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容

4.1 構(gòu)件分段技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用過程中必須將構(gòu)件與現(xiàn)場情況相結(jié)合，對分段技術(shù)構(gòu)件進(jìn)行深入的研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，科學(xué)、合理地組裝各個(gè)部分。對于現(xiàn)場塔式起重機(jī)的調(diào)配，需要引起相關(guān)技術(shù)人員的高度重視，科學(xué)、合理地開展設(shè)計(jì)工作，獲得最佳的起重范圍，確保安全、可靠地開展施工作業(yè)。與此同時(shí)，保證環(huán)形部件的運(yùn)輸合理性，確保運(yùn)輸條件良好，在此基礎(chǔ)上科學(xué)地規(guī)劃與設(shè)計(jì)路線，營造良好的運(yùn)輸效果，合理地分解不同部件，在加工制作與吊裝過程中選擇最優(yōu)的分段方案。

4.2 科學(xué)地設(shè)計(jì)吊裝方案

為充分保證吊裝的安全性，需要制訂合理的技術(shù)方案來開展整個(gè)部件的吊裝施工工作，合理應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)。在方案優(yōu)化過程中需要嚴(yán)格結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇與之相適應(yīng)的塔式起重機(jī)或吊機(jī)，科學(xué)布局，充分保證施工安全，最大限度地減少或者預(yù)防各種安全責(zé)任事故。在使用塔式起重機(jī)時(shí)，必須嚴(yán)格限定起重吊裝范圍，仔細(xì)維護(hù)周邊環(huán)境，確保全面覆蓋且吊裝效果良好[3]。所選擇的起重機(jī)或吊機(jī)要求性能良好，通過分析各個(gè)構(gòu)件重量滿足起重要求，進(jìn)而避免影響后續(xù)施工，同時(shí)合理設(shè)計(jì)起重高度，在可控范圍內(nèi)開展吊裝作業(yè)，確保能夠安全施工。

4.3 外圍集成與綠色建筑技術(shù)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工在高層建筑中的應(yīng)用十分復(fù)雜，且受建筑高度的影響，為順利開展安裝工作和保證施工安全，就需要認(rèn)真做好相關(guān)工作。外圍集成技術(shù)是一種重要技術(shù)，為更好地融入技術(shù)，需要科學(xué)、安全地處理墻體連接點(diǎn)。同時(shí)，低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來為綠色建筑建設(shè)與發(fā)展中的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件，加上人們對居住環(huán)境質(zhì)量狀況改善也提出了更高的要求，而裝配式建筑能夠避免對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，拓寬建筑領(lǐng)域的發(fā)展思路，可實(shí)現(xiàn)建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.4 鋼構(gòu)件施工

在分段操作鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，必須對鋼構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行控制，并在恰當(dāng)位置堆放鋼構(gòu)件，即基于一定工作標(biāo)準(zhǔn)按順序堆放，準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄各種信息與標(biāo)識，從而為今后的查找與使用提供極大便利。

4.5 鋼筋桁架樓承板

（1）樓板形式的演變歷程如圖1所示。

圖1 樓板形式的演變歷程

（2）優(yōu)點(diǎn)。①縮短工期。能大幅度減少現(xiàn)場鋼筋綁扎作業(yè)時(shí)間，提高施工速度。由于樓板施工時(shí)可不設(shè)腳手架，因而混凝土澆筑完畢達(dá)到一定強(qiáng)度就可進(jìn)行后續(xù)施工，不會因腳手架的存在而影響施工，也無需因拆除腳手架而延誤工期。②節(jié)省資源及投資。自承式模板下表面平整，比使用開口形壓型鋼板樓承板減少混凝土及鋼板損耗；比使用閉口形壓型鋼板樓承板減少鋼板損耗；比使用普通樓承板的樓板厚度小，且建筑建設(shè)中的層高有所降低。由此，可減少建筑材料損耗，同時(shí)減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力，從而縮小梁柱端面，節(jié)省成本。③施工簡單、廢料少、對環(huán)境污染小。板材重量輕、覆蓋面積大，完全依靠人力施工。由于板材加工是在工廠完成，因而施工現(xiàn)場沒有大量的鋼筋工程，施工現(xiàn)場清理簡單，材料浪費(fèi)少，實(shí)現(xiàn)了無污染文明施工。④應(yīng)用范圍廣。與普通樓承板相比，自承式模板主構(gòu)件為鋼筋桁架，受力更合理，可適用于更大跨度樓板，占用施工場地小，廣泛適用于城市繁華地段建設(shè)。⑤提高工程質(zhì)量，改善樓板的使用性能?？蓪?shí)現(xiàn)工廠自動化生產(chǎn)，鋼筋間距排列均勻，混凝土保護(hù)厚度容易控制。自承式模板下表面平整，符合用戶對室內(nèi)頂板的觀感要求。使用階段樓板下部混凝土基本不開裂，改善了樓板的使用性能。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著科技水平的提高，各種新型材料與施工技術(shù)都陸續(xù)應(yīng)用到建筑行業(yè)中，相比傳統(tǒng)建筑方式，裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工的主要特點(diǎn)為現(xiàn)場污染小、靈活性高、節(jié)省時(shí)間與建材等。同時(shí)，裝配式建筑所應(yīng)用的多數(shù)構(gòu)件都來自工廠，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后可以直接組裝，進(jìn)而能夠縮短工期，且無需在施工現(xiàn)場開展其他工作，如振搗、澆筑等，能夠減少水、電資源的消耗量，而這與國家正在積極倡導(dǎo)的綠色建筑理念相符，其應(yīng)用前景廣闊。