胡波
(重慶市綦南給排水有限公司,重慶 400000)
在大力推動鋼結構房屋產業化的背景下,裝配技術與鋼結構的結合是實現綠色建筑可持續發展的一種手段,其優良的性能逐漸得到大眾的支持,符合建筑工業化和城市建設高度擴展階段的要求,具有良好的發展前景。
與傳統的混凝土結構建筑相比,裝配式鋼結構在建筑施工中的應用具有很大的優勢。建筑工程的內部空間較大,空間布局清晰,承重墻矮,如果用戶希望按自己的意愿對建筑物進行翻新,則傳統建筑物的穩定性將受到很大影響,但是裝配式鋼結構則不同,第二次翻新不會顯著影響制成的鋼結構的穩定性和安全性。水管和電線也可以與墻壁完全集成在一起,既不會影響建筑物內部的整體美觀,也能保證建筑物的完整性。
裝配式鋼結構建筑物的制造必須使用大量工廠制造的零件,這些鋼結構預制零件通常是批量生產的標準零件,在現代化工廠中,預制零件的生產效率非常高。對于現場施工,只需按照裝配圖進行安裝,拼接結構有效減少現場施工量。另外,裝配式鋼結構建筑物對環境的影響相對較小,不易受溫度和濕度的影響,因此可以有效延長惡劣天氣下的運行時間,并可以縮短工期,圖1為裝配式鋼結構建筑。
傳統的混凝土建筑易受環境影響,例如墻體變形、裂縫和其他問題。特別是在冬天和夏天之間的溫差大的北部地區,熱疲勞傾向于在混凝土中引起裂縫,從而改善鋼結構的機械性能。與傳統的磚和混凝土結構相比,它具有優異的彈性和延展性,具有很好的抗震性,并且在使用安全性和建筑壽命方面都非常出色。

圖1 裝配式鋼結構建筑
與傳統的施工作業相比,裝配式鋼結構安裝技術的應用在建筑物的穩定性、環保性和效率方面具有明顯的優勢,但不可否認的是,施工的難度和復雜性也遠高于傳統的施工技術。從目前的角度來看,在高層建筑施工過程中,吊裝和防水一直是裝配式鋼結構施工中的難點。具體來說,其表現如下:首先,在裝配式鋼結構的施工過程中,大多數施工作業需要借助塔式起重機完成,但是由于建筑高度的不斷提高,為了提高施工效率,建筑施工作業的安全性,對建筑設計吊裝作業的專業分析是現階段施工單位的重要工作內容。但是,吊裝要求的不斷提高也是現實中的主要問題;其次,在實際施工過程中,高層裝配式鋼結構施工技術的應用對吊裝、滲漏和防水要求較高,而且要求在不斷提高。在對外墻進行防滲漏技術處理時,施工單位經常需要使用專業的防水隔熱材料。
建筑設計是從整體角度研究制成的鋼結構的美學和經濟指標的過程,有助于充分實現鋼結構的社會應用功能。在設計中,將鋼結構主體結構與機電安裝工程相集成是其深化設計的重要內容。
高空散裝技術是指基于鋼筋和鋼結構接頭安裝各種高空零件或小型組件,以及在施工過程中易于安裝鋼筋和接頭進行空中設計的位置。以藍圖為參考,高空散裝技術有兩種主要方法,即完全支撐安裝方法和懸臂安裝方法。全支撐安裝的方法是將松散零件組裝并安裝在支架梁框架上進行組裝。另一方法,懸臂安裝方法是將柵格框架的懸臂部分懸空,以完成小型組裝單元在高空的安裝。高空散裝安裝需要臨時支撐或起吊輔助工具,對于大容量懸臂結構,可直接使用起重設備完成高海拔的組裝。正確的安裝順序是施工過程的關鍵,安裝過程應著重于控制安裝零件的位置精度以減少累積誤差,注意觀察和檢查安裝零件并進行相應的調整。
給排水管和電氣管的預留設計是機電設計的重要組成部分,對于給排水管道來說,嵌入式管道和預留管道溝渠是設計和應用的兩種基本形式。在深化設計的過程中,設計師需要注意三個特定的控件:在明確管道類型和數量的基礎上,預留管道凹槽的絕對位置要在上面明確表示。保留安裝和調試所需的空間是預留的管槽設計的重要組成部分,一旦管道有轉彎設計,應適當增加預留的凹槽深度,以確保后續施工的便利性。避免在設計過程中預留空間較小的問題出現,并確保后續填充的管線是科學合理的。電氣管道的設計應考慮墻板管道箱的材料,并與弱電和強電的專業保持一致。同時,管線的應用需要滿足后續施工中管線的數量和路徑要求。
作為裝配式鋼結構的基礎,組件分段技術需要仔細注意在現場應用期間設置的塔式起重機具備足夠的起重能力,并將起重極限設置在標準范圍內。在組件運輸期間,必須根據特定的運輸條件進行設置。如果組件的截面長度大于12m,寬度大于2.8m,高度大于4.5m,則應采用分段加工技術來完成裝配式結構的準備工作。對于現場生產分段過程,相關人員參考建筑圖紙中的設計標準和各種塔式起重機的起重能力,并根據鋼結構施工的具體條件,制定分段處理方案。必須科學地進行生產。此外,從組件放置的角度來看,相關工作人員在調整操作之前要清理裝配式的組件接縫,調整硬墊圈以適合設計高度,并科學地放置橡膠條。應根據平面圖的布局設置墻壁和柱子的吊裝流程圖,并對墻體和柱子的特定位置進行設置。接下來,安裝定位支架,每個組件應至少使用兩組斜支撐固定,定位支架位于墻的同一側,支柱的兩側保持垂直。支撐點與板子底部之間的距離應等于或大于組件的整體高度的2/3,將以微調的形式精確放置組件并滿足相應的標準要求。
裝配式鋼結構的吊裝工作應優先考慮科學吊裝的計劃,對裝配式鋼結構的施工給予一定程度的安全性,并在施工期間對起重機的型號和布置進行詳細的調查。首先,選定的吊裝范圍必須在施工現場的空間內;其次,塔式起重機的起重能力必須適應起重場所的起重要求,實際施工的塔式起重機數量符合施工標準;最后,塔式起重機的范圍和提升機的實際高度必須與提升半徑相同,適應于開展相應的建設工作。
用于鋼結構建筑的外墻面板和節點連接器主要由預制工廠的裝配線生產,在連接外墻板時,施工人員的主要操作方法是完全連接上、下支撐點,整個連接過程以全熔透焊接為主要依據,具體的建設工作如下:首先,工作人員必須根據實際圖紙上標明的參數調整鋼結構設備的垂直度和平面度;其次,在提起預制的平板墻之前,需要仔細檢查組件的型號和位置,并確保其正確無誤,然后再開始下一次舉升操作。先前的工程結構表明,預制外墻板的最大單件重量已達到400kg,單軌起重機操作架的實際結構使其可以根據實際要求進行移動和操作。在安裝過程中,將支架移至地板邊緣,提起木板時,需要將其放置在穩定的位置,并使用短節整齊地調整墻筋的位置。如果垂直度和平面度滿足要求,則可以確定已達到最高的施工標準;最后,在調整組件時,工作人員必須繼續執行嵌入式部分的焊接和固定操作,將預制部分的嵌入式部分和圓柱的嵌入式部分連接在一起,以使組件系統更加穩定。
使用BIM技術創建整個梁、柱和建筑模型后,可以在施工現場開始安裝鋼柱。在安裝過程中,應嚴格按照3D仿真圖和防撞檢查標準,對現場施工順序進行調整,以確保安裝尺寸和鋼柱位置的準確性,注意安裝構建節點的位置。對于鋼柱的臨時安裝,應使用水平和垂直橫梁平面式組裝方法,以確保安裝過程沒有錯誤。梁和柱都可以在建筑物中起到承重作用,尤其是在自然災害的情況下,而在發生災難時整個建筑物的可靠性和穩定性直接取決于梁和柱的安裝質量。因此,施工人員應在出廠前仔細檢查出廠的橫梁的質量和型號,以確保其符合施工要求。完成所有準備工作后,即可在現場安裝橫梁和立柱,為了避免諸如安裝未對準和移位之類的問題,建筑商必須在吊裝之前系緊主梁的兩側,并依次吊起其余的梁。
總而言之,裝配式鋼結構建筑物使用構件來建造房屋,大幅減少現場施工,工廠的每個部分的關鍵組件都必須在現場完成組裝才能完成整個建筑,減少對環境造成的污染,節省施工時間。標準化的設計和施工有助于確保建筑物的質量和安全,因此,需要對裝配式鋼結構的安裝技術進行更多的研究,進一步提高其應用基礎。