試析裝配式輕型鋼結構工程施工關鍵技術

沈軍

江蘇蘇凈鋼結構有限公司 江蘇常熟 215500

進入21世紀以來，社會主義市場經濟雖發展迅速，但是以消耗資源為代價的社會經濟發展，外加粗放型管理方式，生態環境遭到嚴重破壞，局部地區環境不適宜人們的生存。可持續發展、生態環保等理念，逐漸深入人心，社會各行各業紛紛重視可持續發展，生態環保理念的貫徹實施，尤其是一些高耗資源的行業，例如：建筑行業等，更是重視綠色發展。裝配式建筑的發展，能夠貫徹落實環保節能、可持續發展等理念[1]。

1 裝配式鋼結構施工特點和優勢分析

1.1 提升了建筑設計的準確性

裝配式鋼結構建筑的施工策略與傳統的混凝土建筑有明顯的差別，在建筑施工前，要對鋼結構的主體結構進行整體設計，并對各個重要的鋼結構部件進行拆分設計，這些關鍵部件都是在鋼結構生產工廠預制完成，在工地施工時，需要將這些部件進行拼裝連接，形成完整的建筑框架。這種施工方式在建筑設計時通常都采用3D模型對結構部件進行了模擬化拼裝，在設計軟件的支持下，建筑的各個結構細節都能充分的展現出來，能夠有效的提升設計施工圖紙的準確性。

1.2 提高建筑工程施工效率

裝配式鋼結構建筑需要采用大量的工廠預制件，這些鋼結構預制件通常都是批量化生產的標準件，在現代化工廠中，預制件的生產效率非常高，現場施工只需要依據總裝圖紙進行安裝拼接施工，有效降低了工地現場施工量。

1.3 穩定性較強

傳統的混凝土建筑容易受到環境的影響出現墻體變形、出現裂縫等各種問題，特別是在冬夏溫差較大的北方地區，溫度疲勞很容易造成混凝土的開裂，而裝配式鋼結構建筑機械性能更好，且具有良好的彈性和延展性，并且具有較強的抗震性能，從使用安全性和建筑壽命來講都要優于傳統的磚混結構建筑。

2 裝配式鋼結構施工體系技術分類

裝配式鋼結構體系的技術要點主要有標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、智能化應用、信息化管理為六大典型特征。鋼結構住宅施工技術按照不同的劃分方式，可劃分為“三大體系”,即結構支撐體系、外圍護體系和內裝體系[2]。

2.1 結構支撐體系

鋼結構住宅的結構體系可劃分為：鋼框架體系、鋼框架-混凝土剪力墻結構體系、鋼框架-鋼支撐結構體系、鋼框架-核心筒體系等，隨著技術進步，會出現更新型的結構體系。鋼框架體系和鋼框架-混凝土剪力墻結構體系較為常見。鋼框架結構體系建筑平面布置靈活，可做成需要大空間的會議室、餐廳、辦公室等。鋼框架-混凝土剪力墻結構體系有效的將鋼材的強度高、重量輕、施工速度快和混凝土的抗壓強度高、防火性能好、抗側剛度大的特點結合起來。變形較小，舒適性好，且造價較低，易于推廣。

2.2 外圍護系統

在裝配式建筑外圍護系統設計中，需要能夠充分聯系地區使用功能需求以及氣候條件情況對抗震性能、防火性能、氣密性能、隔聲性能及抗風性能等進行確定，同時屋面系統也需要滿足建筑的結構性要求。

在外圍護系統選型方面，也需要能夠根據建筑的具體結構形式以及類型進行確定。在結構以及外墻系統連接方面，主要方式有嵌掛結合式、內嵌式以及外掛式，適合以分層懸掛或者承托處理。處理方式主要有以下4種：①砌塊墻、外墻面層及保溫層組合，能夠有效降低施工成本；②保溫層、砌塊墻裝飾一體化板，該材料具有便捷的施工操作特點，能夠有效解決墻體滲漏以及開裂問題；③外墻面層、砌塊墻同保溫層的外掛墻板形式，能夠有效解決墻體外部存在的黏磚問題；④使用建筑幕墻，該結構在裝飾性方面具有較好的表現，具有節能、美觀及易于維護的優點。

在接縫、接縫材料及接縫寬度方面，需要能夠根據溫度變形、立面分格、墻板材料及結構層間位移綜合確定。在保證外墻板同接縫材料間在相容性方面具有較好的表現，正常使用時，外墻板接縫的彈性密封材料具有完好的特點。同時，連接設計也是外圍護中的重要內容，對于鋼結構主體同外圍護系統的連接點，需要滿足承載力方面的要求。

2.3 內裝體系

目前內裝體系與結構體系不分離的特點，嚴重制約著鋼結構裝配式產業現代化工業化的發展；而裝配式建筑設備管線分離，水電管線埋在裝飾層中，同時還應進一步加強研發一體化產品及其與鋼結構的連接技術。

3 裝配式輕型鋼結構建筑施工技術深化探討

3.1 構件分段技術

采用構件分段技術時，首先要注意施工現場使用的塔式起重機的吊裝重量能力，應確保鋼結構構件質量在起重機起重極限以內。在鋼結構運輸過程中，如果構件截面長度超過12m，寬度超過2．8m，高度超過4．5m，可采用構件分段技術來處理外形尺寸過大的鋼結構構件，保證構件能夠順利運輸。

3.2 整體安裝技術

整體安裝技術包括鋼結構構件的整體提升、整體頂升、整體吊裝。由于施工中機械設備及吊裝位置的不同，可分為提升安裝技術和頂升安裝技術。所謂提升安裝技術是指將起重設備放在結構頂部和屋頂上進行起重過程，而頂升安裝技術是指采用能承受較大載荷的地面起重設備，如千斤頂、液壓支桿等，將其放在屋頂下和結構內部，進行頂升安裝的過程。提升安裝技術更適用于屋面面積小、重量輕的裝配式鋼結構建筑施工，而頂升安裝技術主要用于大型裝配式鋼結構施工，該施工技術減少了高空安裝多個部件的高空作業工作量和由此造成的各種安全隱患。更重要的是它能保證下部主體結構的施工，同時實施主屋面的拼裝，加快工程進度，降低工程造價，保證工程的施工周期。由于鋼結構構件在地面組裝完成，減少了臨時支架的使用，避免了設置臨時支架而增加工作量的問題，同時也節省了這方面的成本[3]。

4 結語

綜上，輕型鋼結構在裝配式建筑中的有效應用，具有諸多優勢。因此，裝配式建筑施工期間，需結合具體工程，綜合考慮相關技術、安全等方面的需求，加強鋼結構的推廣應用，以此推動綠色建筑事業的發展，實現建筑行業的可持續發展。