商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工關鍵技術研究

文／曹志賀、劉珊珊、楊毅、任書洋、謝超 中國建筑第五工程局有限公司 湖南長沙 410011

引言：

商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接作為一種全新的建筑結構節(jié)點連接類型，在建筑工程行業(yè)的應用日益廣泛。不同于傳統(tǒng)的工程施工技術，商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接使用的大多數(shù)構件，都是由專業(yè)的工廠進行生產，在生產完成后運輸?shù)绞┕鏊M行組裝，對于縮短工程的施工周期有著重要意義。除此之外，在傳統(tǒng)的建筑工程施工過程中，施工流程較為復雜，需要耗費大量的資源，完成振搗和澆筑工作，在商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工中，這些施工流程得到簡化，施工針對性大幅提升，施工質量也有質的飛躍，推進商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的發(fā)展和應用，關系到我國建筑工程行業(yè)的長遠發(fā)展。

1、商業(yè)綜合體鋼結構建筑的概述

為了滿足多樣化的工程建設需求，不斷提升建筑工程的施工質量，商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術應運而生。不同于傳統(tǒng)的建筑工程施工，在商業(yè)綜合體鋼結構建筑的施工過程中，將預制鋼構件作為基礎性的結構構件，墻板成為輔助結構構件，在施工中，鋼結構構件的組裝和安裝是其中的關鍵，此外，還要完成建筑樓板的現(xiàn)澆工作。近年來，伴隨著建筑施工技術的發(fā)展和應用，建筑工程類型也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢，這就為商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的應用創(chuàng)造了條件。

鋼結構自身的穩(wěn)定性較為優(yōu)異，抗震性能得到了顯著的提升，同時安裝步驟也比較簡單，施工流程和工序得到了簡化，順應了建筑工程行業(yè)的發(fā)展趨勢。此外，這類結構的重量也比較強，在商業(yè)綜合體等一些大型建筑工程的建設中有著較為廣泛的應用，推進商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的研究和應用，不僅是建筑工程行業(yè)自身發(fā)展的內在需求，同時也是經濟社會建設的外在要求。

2、商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工關鍵技術研究的必要性

商業(yè)綜合體不同于一般的建筑工程類型，這些建筑工程的功能較為齊全，內部構造較為復雜，同時建筑體量也比較大，在施工過程中需要克服多種技術難題。為了保障整個建筑結構的穩(wěn)定性，在商業(yè)綜合體的建設過程中，對于主體結構的選擇，主要選擇的是鋼結構，不僅自重比較輕，同時抗震等各項性能也有一定的保障。在施工過程中，各種施工資源的損耗量比較小，對周邊環(huán)境的負面影響也比較小，順應了建筑工程行業(yè)的發(fā)展趨勢和發(fā)展潮流。但是結合我國經濟社會的實際發(fā)展和建設情況來看，相關行業(yè)的發(fā)展模式有待轉型和升級，同時還存在鋼鐵產能過剩等問題。

在整個鋼結構體系中，鋼結構節(jié)點起著至關重要的作用，其性能對整體結構的剛度和承載力有很大影響，在以往的結構破壞中，損傷大多發(fā)生在節(jié)點上。

在1994年美國諾斯利奇地震和1995年日本阪神地震中，大多鋼結構建筑的損傷、倒塌和框架節(jié)點的脆性斷裂有著密不可分的聯(lián)系。從自然環(huán)境因素進行考慮，我國處于環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度洋板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震帶十分活躍，保障建筑結構的抗震性能是建筑工程設計和施工過程中的關鍵任務。

一般從設計角度講，一方面，為了提高結構在地震作用下的抗倒塌能力，按照規(guī)范“強節(jié)點，弱構件”的要求，通過在梁柱節(jié)點處形成塑性鉸來消耗地震能量，以減輕建筑物損傷。另一方面，為保證構件傳力明確，安全可靠，提升整體結構的穩(wěn)定性，還要保證節(jié)點設計合理，節(jié)點的核心區(qū)域不能有過大的變形。因此在商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接的應用過程中，要完善前期的設計工作。在推進具體的施工工作之前，由專業(yè)的施工技術人員對施工現(xiàn)場進行調研，獲取施工設計所需的相關信息和數(shù)據(jù)，一方面要保障鋼結構節(jié)點設計的合理性，避免節(jié)點核心區(qū)域出現(xiàn)變形，同時也要考慮到抗震性能和抗倒塌能力。

與此同時，站在施工角度分析，如何通過關鍵技術，確保以上節(jié)點設計的質量，保證鋼結構建筑整體的安全、適用，對本工程具有重要的實踐意義，同時也可為其他工程提供借鑒參考。因此，依托本工程進行商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工關鍵技術研究，實踐意義和社會效益顯著，值得深入分析和研究。

3、商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的優(yōu)勢

3.1 施工周期短

傳統(tǒng)的建筑工程在施工過程中，施工流程和工序較為復雜，管理工作也面臨諸多挑戰(zhàn)，多種因素的影響，使得建筑工程的施工周期較長，不僅會造成相關資源的浪費，同時也會對建筑工程的施工質量產生負面影響。商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的應用，相關的預制鋼構件在工廠進行生產，按照相關的指標進行加工生產，在完成鋼構件的制作后，將相關的產品運輸至施工現(xiàn)場，推進裝配施工，一方面能夠大幅提升裝配施工的效率，另一方面也能有效縮短工程的施工周期。工廠加工生產的方式，為預制鋼構件產品的生產提供了有效的保障，對于提升后期施工質量有著巨大幫助。

3.2 節(jié)能環(huán)保

為了保障經濟社會的可持續(xù)發(fā)展，建筑工程行業(yè)在工程建設和施工過程中，也要秉持節(jié)能環(huán)保的原則，但是在以往的工程建筑施工過程中，往往會對周邊環(huán)境產生一定的污染，在應用商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術后，這種情況得到了有效的改善，主要是因為鋼結構構件的截面小于傳統(tǒng)構件的截面，有利于節(jié)約施工材料。此外，預制鋼構件采取工廠施工制造的方式，能夠提高對電力資源和水資源的利用效率。除此之外，合理利用商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術，也能有效規(guī)避施工過程中的粉塵污染和噪音污染問題，提升建筑工程施工的質量和針對性。

3.3 設置靈活

商業(yè)綜合體作為建筑量較大的一類工程類型，在工程設計和施工過程中，需要采取多樣化的施工技術和施工模式，傳統(tǒng)的施工技術較為單一，難以滿足工程建設的多樣化需求，商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的應用，設置方式更為靈活。施工團隊能夠結合實際的施工和建設需求，推進工程施工。商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的應用，大批量的預制鋼構件，在工廠進行生產和加工，施工團隊能夠結合工程建設的實際需求，進行工程方案的調整，保障工程施工的穩(wěn)步推進。

3.4 成本較低

傳統(tǒng)的磚混框架結構，結構自身的穩(wěn)定性缺乏有效的保障，在施工過程中還要大量的勞動力，需要耗費大量的人力資源，這就在無形中增加了整個工程的建設成本。再加上工程建設和施工過程中容易出現(xiàn)多種技術難題，也會影響工程施工的進度和質量。預制鋼構件大多在工廠生產，施工現(xiàn)場的工作量大幅減少，降低了施工管理人員的工作壓力。結合預制構件的生產模式來看，對于預制鋼構件的生產和加工，主要采用的是流水線生產模式，也能節(jié)約施工現(xiàn)場的模板費和人工費。

4、商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工技術的要點

本工程鋼結構工作量大，節(jié)點形式多，工藝復雜，對保證施工質量提出了更高要求，為本工程施工的關鍵。同時本工程的工期緊張，現(xiàn)場施工場地狹小，鋼構件數(shù)量多，項目外立面復雜且施工過程與其他幕墻水電安裝專業(yè)工序交叉，更為鋼結構節(jié)點多連接施工增加了難度。

為了滿足現(xiàn)場施工的需求，我們將BIM與建造管理有機結合，實現(xiàn)鋼結構預制構件真正意義上的信息化管理，即工廠化制作、標準化制作、機械化施工、信息化管理。將施工模型界面與設計模型界面進行劃分，完善構件信息錄入標準，實現(xiàn)建筑構件的信息化表達，分析鋼結構構件信息的實用性，確定錄入信息的準確性。

通過BIM進行施工段區(qū)域劃分，對現(xiàn)場平面施工布置，鋼結構運輸、吊裝進行施工模擬，對技術方案的決策進行輔助，實現(xiàn)精細化管控，為項目鋼結構節(jié)點多連接施工提供技術支持，確保鋼結構多節(jié)點連接施工的連續(xù)性，同時為項目節(jié)約工期，實現(xiàn)工期與成本效益。

在鋼結構構件的運輸過程中，要結合安裝順序進行運輸，在完成基礎性的安裝工作后進行運輸，從而對供應配套的及時性進行把握。當然，如果施工現(xiàn)場和構件加工工廠之間的距離比較遠，在運輸前，要安排專業(yè)的技術人員制定科學的專項運輸計劃，合理選擇吊裝設備和運輸方法，從而保障運輸工作的有序開展。在運輸?shù)倪^程中，如果構件的數(shù)量比較多，穩(wěn)定性比較差，要及時采取相關的保護措施。

鋼結構構件的驗收，鋼結構構件在運輸至施工現(xiàn)場后，要安排專業(yè)的施工技術人員對鋼構件的型號、質量和編碼等多種信息進行審查和核實，針對鋼構件的不同功能，進行合理的分類。避免鋼構件出現(xiàn)變形和脫漆問題，保障鋼結構構件的質量。

4.1 鋼柱定位

框架定位工作也是商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工中的關鍵，尤其是第一節(jié)鋼柱的定位工作，更是其中的重中之重。對第一節(jié)鋼柱進行準確定位，能夠避免鋼柱的垂直度和規(guī)定數(shù)值存在較大差異。在推進原始端點的二次測量工作時，要對起始端點的具體位置進行把握，結合工程建設和施工的實際需求，選擇下一個測試點，閉合法的應用較為廣泛，能夠明確鋼柱上不同點的具體位置。錨柱支架平臺的應用，能夠在一定程度上提升鋼柱柱腳錨栓的精確度。值得注意的是，還要對相關的輔助設備進行利用，確定柱中心位置。

為了保障鋼柱定位工作的準確性，施工團隊還要對全站儀等相關施工設備進行利用，明確錨栓具體位置，如果位置存在偏差，需要及時修正和調整，保障固定位置的精確度。

4.2 柱垂直度

在第一節(jié)鋼柱的吊裝工作中，要對水準儀等相關施工測量設備進行利用，在鋼柱周邊進行測試和調整，對于提升鋼柱的準確性有著重要意義；其次，安排技術人員利用全站儀對鋼柱頂頭的中心點進行測量和定位，保障鋼柱豎直位置的垂直度。在全站儀的建設過程中，要選取合理的位置，保證與鋼柱之間的合理距離，避免由于設備仰視影響到測量結果的準確性。

在鋼柱的建設過程中，伴隨施工高度的不斷增加，垂直測量誤差也會不斷變大，這時選取不同樓層的合理位置，進行控制點的布設，顯得尤為重要。一方面能夠保障施工過程中鋼柱位置的準確性，另一方面也能便于施工人員對控制點位置的調控。

4.3 鋼結構吊裝

商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接構件的吊裝按照從中間向四周拓展的吊裝方式，結合工程建設的實際情況來看，綜合吊裝法在該類吊裝工作中的應用較為廣泛，對對稱固定技術和對稱安裝技術進行利用，能夠有效規(guī)避構件安裝過程中的焊接變形問題。在完成基礎性的吊裝工作后，推進樓面壓型鋼板和建筑樓梯的施工作業(yè)。在鋼結構構件的吊裝過程中，要對鋼結構構件的焊接溫度和自然溫度進行控制，避免鋼結構構件出現(xiàn)變形問題。

5、商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接工程的施工管理策略

5.1 強化原材料管理

預制鋼構件是商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接施工過程中的主要原材料，加強對施工原材料的控制，有利于提升整個建筑工程的施工效率和施工質量。在商業(yè)綜合體的建設和施工過程中，如果采用了劣質的施工材料，就會對整個工程的建設質量產生影響。因此，在進行原材料的選購時，要安排專業(yè)的施工技術人員對工程建設需求進行調研，從而保障相關原材料的質量，為后續(xù)施工工作的開展奠定堅實的基礎。在原材料的管理過程中，要從材料購入、運輸和存放等等多個環(huán)節(jié)進行綜合把握，將預制鋼構件作為原材料控制中的關鍵，提升原材料管理的效率和質量。

5.2 落實施工人員管理

施工人員作為施工過程中的核心，承擔著大量的施工任務和管理任務，加強施工人員的管理，也有利于提升建筑工程的施工質量。結合該類工程的建設和施工來看，職業(yè)道德和操作技能是其中的關鍵。因此在施工人員的管理過程中，一方面要提升員工的專業(yè)技能，完善施工人員的福利措施，對員工勞動力進行合理分配，降低施工人員的工作壓力，另一方面也要推進企業(yè)文化體系的建設和優(yōu)化，對安全生產責任制度進行優(yōu)化，完善考核激勵機制，加強工程施工的安全質量管理，為后續(xù)管理工作的推進奠定堅實的基礎。

5.3 推進施工設備管理

施工設備的應用和管理對于施工人員有著較高的要求，施工人員不僅要具備基礎的專業(yè)知識和專業(yè)技能，同時也要具有一定的設備操作能力。施工人員在使用相關的機械設備時，一定要遵守相關的操作說明，避免因為人為因素引發(fā)的設備故障。為了延長施工設備的使用年限，施工團隊還要加強施工設備的維護工作，針對不同類型的施工設備，制定不同的維護策略和維護周期，由專業(yè)技術人員對設備進行及時的維護。

5.4 完善質量保證體系

高效的質量保證體系，對于提升該類工程的施工質量有著重要意義。因此在日常的施工過程中，施工技術人員不僅要對以往的施工經驗進行總結和整合，另一方面也要基于行業(yè)的長遠發(fā)展，建立科學的質量保證體系。在質量保證體系的建設和完善過程中，推進施工人員的規(guī)劃配置和管理，對施工人員的職責和權利進行明確，一方面能夠提高施工管理工作的針對性，另一方面也能為后期的追責工作創(chuàng)造便利。

5.5 加強日常監(jiān)管工作

有效的監(jiān)管工作能夠為工程建設的推進營造一個良好的外部環(huán)境，在商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接建筑工程的施工過程中也是如此。施工團隊要推進監(jiān)管部門的建設，對工程建設的監(jiān)管工作進行進一步的細分，提高后續(xù)監(jiān)管工作的效率和質量。在監(jiān)管工作中，也要對以往的監(jiān)管經驗進行總結和整合，為后續(xù)監(jiān)管工作的推進創(chuàng)造便利。

結束語：

商業(yè)綜合體鋼結構節(jié)點多連接作為一種新型施工技術，在商業(yè)綜合體等一些大規(guī)模的建筑工程中有著日益廣泛的應用，不僅是我國經濟社會持續(xù)發(fā)展的集中表現(xiàn)，也體現(xiàn)出我國建筑工程行業(yè)的高速發(fā)展。相關施工單位在日常的施工過程中，要推進施工觀念的轉變，引入高素質的施工人才和新型施工技術，提高建筑工程的施工效率和施工質量。