建筑裝配式鋼結構關鍵施工技術

朱晶晶 廣州市公用事業高級技工學校講師

科學分析裝配式鋼結構關鍵技術內容及施工要點，能使先進的施工技術得到進一步推廣和使用，進一步提高我國建筑行業施工建設水平。建筑裝配式鋼結構使用過程中最為關鍵的技術是圍護體系技術，在一定程度影響著裝配式鋼結構的發展。

1 建筑裝配式鋼結構的基本概念

裝配式建筑是對原有建筑結構進行轉型和調整，具有變革性意義。堅持以低碳、工業、信息化為理念，形成的是綜合體建筑。建筑的設計、開發、施工、建設和管理等多個環節融為一體，形成多樣化標準，確保能進一步提高建筑的性能和質量，實現資源循環使用，是一種節能環保型的建筑類型。裝配式鋼結構建筑具備明顯的特征，即高度集成化結構。在裝配式鋼結構建筑內，各個構件布置十分多元靈活，空間布局上相較于傳統結構更能滿足個性化需要，可以根據用戶需求進行自由設計，而且不會影響整體結構的穩定性；裝配式鋼結構建筑整體施工周期較短，許多鋼結構配件可以在工廠進行預制生產，運輸到現場直接安裝即可，進而極大提高了工作效率；裝配式鋼結構建筑綜合性極強，施工建設時更多的是使用質量輕、高強度的鋼結構配件。流水線的生產不僅能極大地節約人工成本，而且能降低材料的損耗程度，減少污染，提高經濟效益和社會效益[1]。

2 我國建筑裝配式鋼結構發展

我國從20 世紀70 年代開始逐漸形成裝配式建筑理念，希望在運用裝配式建筑的概念下逐漸形成高生產效率、高建設速度、高功能品質以及成本極大節約的全新型建筑結構。20 世紀80 年代后，在我國一些發達地區開始逐漸嘗試使用預制構件來進行施工建設[2]。例如，吊車梁、屋面板等，但是由于受到當時設計、材料、性能、技術水平等影響，裝配式建筑質量很難得到有效保障。而且生產的預制構件較為單一，承載能力較弱，不具備優秀延展性，保溫隔熱效果也較差等，易出現房屋漏水等情況，這些都極大地影響了建筑裝配式結構的發展[3]。

3 建筑裝配式鋼結構的關鍵施工技術

為了更好地介紹建筑裝配式鋼結構關鍵施工技術，以我國南方某個裝配式鋼結構住宅項目作為案例進行分析。該項目建筑單體共有5 個，總建筑面積為6 萬m2，結構類型為混合框架支撐體結構框架。建設所使用的柱體材料為矩形鋼管混凝土材料。梁等支撐結構所使用的鋼材為焊接H型鋼和熱軋H 型鋼。每個建筑單體共有18層，其中地下有1 層。建筑總高度為53 m，標準層高為3 m。建筑內所使用的鋼柱鋼梁支撐材質均為鋼材，樓板、鋼管內、地下室梁都為混凝土。

3.1 框架結構施工技術

3.1.1 鋼柱安裝

在鋼柱施工安裝過程中使用了四點起吊的方式，校正方法則使用了千斤頂校正法和鐵楔。利用對稱標高控制進行層高線設計，施工現場要確保一次就能就位校正，并且及時進行固定。鋼構件吊裝使用TC5610-6 型塔吊，而且關鍵情況下會配合使用汽車吊來進行輔助安裝。進行分段結構的鋼構件安裝時，以三層為一段為標準，箱型鋼柱能有效滿足施工建設需要，滿足吊裝要求。

鋼梁采用焊接H 型鋼和熱軋H 型鋼，主要的常見規格有以下幾種日常的型號：H500 mm×150 mm×10 mm×10 mm、H400 mm×150 mm×8 mm×10 mm、H400 mm×120 mm×8 mm×10 mm 、H350 mm×150 mm×6 mm×10 mm 和H350 mm×120 mm×6 mm×8 mm 等。

進行吊裝運輸之前，下截柱和本截柱之間的雜質應進行徹底的清除，確保每一個環節鋼柱之間的接觸面都能得到緊密連接。鋼柱在安裝過程中需要使用高強度的螺栓將上下柱的耳板進行暫時性連接。上截柱和下截柱之間的間翼、腹板則需要使用焊接方式來進行連接，焊接質量應滿足一級焊接要求。

鋼柱吊裝施工完成后，鋼柱中心線應與下一段鋼柱之間中心線保持吻合，活動雙夾板應可以準確插入下節柱的安裝耳板上，并使用螺栓進行臨時連接。利用纜風繩和斜撐對整個鋼柱進行進一步穩固，當鋼柱已經確定穩固后，需要進行再一次校準，必須確保整個鋼柱的精準性，每節鋼柱之間的垂直偏差必須小于1‰，即0.1 cm之內。

3.1.2 鋼梁安裝

與本次工程案例相似的是，許多建筑裝配式鋼結構用到的樓層鋼梁數量較多，而且總體質量較輕。為了進一步提高吊裝效率，可以使用多根鋼梁同時起吊、分別安裝的方式來同時進行施工建設。但是在每次吊裝過程中，總體的鋼梁質量不能超過塔吊地承載能力，鋼梁得到有效吊裝后需要按照施工圖進行施工安裝，需要注意的是框架梁的方向。樓蓋梁安裝到位時應使用中釘將梁的兩端校正穩固，再使用螺栓進一步擰緊。所使用的螺栓數量不可以少于該節點螺栓總數的1/3，一般不可以少于2 個。

3.2 圍護結構施工技術

3.2.1 墻板體建設

進行建筑裝配式鋼結構施工建設時，所使用的圍護結構墻體材料主要分為板材、磚塊或砌塊3 種類型。考慮墻體材料節能要求和創新特點，板材是目前最為優秀的選擇。外墻板選擇使用板橋作為基礎材料，不僅可以有效地滿足建筑對于強度、形抵抗等能力的要求，而且有利于開展針對性的施工安裝。這些優勢對于整個施工建設能帶來極大的促進作用，既可以滿足建筑的安全性要求，也能極大地提高建設效率，值得廣泛推廣使用。

目前，我國可以使用的板材類墻體材料分別有蒸壓輕質加氣混凝土板、鋼筋混凝土絕熱材料復合墻板、鋼絲網水泥類夾心復合板。其中，蒸壓輕質加氣混凝土板是指將水泥、硅砂、石膏等進行混合，并均勻進行攪拌。為了進一步提高效能，往往會使用少量的鋁粉，由于蒸壓輕質加氣混凝土板會使用鋼筋網片，所以可提高建筑強度，而且可以獲得良好的抗地震功能，蒸壓輕質加氣混凝土板一直深受日本等國家歡迎。

3.2.2 外墻板安裝

一般是指外墻板可以通過工廠預制成型，運輸到施工現場進行安裝。采用上拉下托的方式，將外墻板的節點與建筑的主體結構進行相連，連接件必須采用全熔的方式進行焊接。運用高強螺栓連接的方式可以進一步提高外墻板安裝的強度。

將預制好的外墻板進行起吊時，必須先確定好型號匹配，保證各個環節都準確無誤后再利用吊環進行起吊施工。墻板立起時，底部位置應安裝硬泡沫等保護材料，緩慢將墻板提升至距離地面5cm 處，稍做停頓，進一步檢查吊掛是否已經安裝牢固、安全可靠，墻板是否有污染物。進一步確認準確無誤后再繼續進行起吊。當墻板已經靠近道作業面時，安裝工人需要使用2個溜繩，將墻板被吊環進行牢固綁定，再拉住溜繩緩緩將墻板拉到準確的位置，以備安裝。按照施工設計圖，使用墊片等配件，利用靠尺檢查墻板的垂直度以及與相鄰墻板之間的縫隙，盡可能確保符合標準要求，各個情況都進行合理調整后才可以進行下一步安裝建設。

3.2.3 內墻板安裝

工廠會將內墻板與鋼梁進行事先的預制并形成整體的構件，鋼梁與鋼柱可以通過使用鋼梁兩側的螺栓進行焊接。在墻板安裝過程中，梁的底部應使用楔塊來調整標高，確保底部的縫隙必須小于3 cm。水平方向可以使用砂漿進行細縫的封堵，豎向位置如果存在縫隙，則可以使用防火型巖棉粘進行填充，預制的混凝土夾心輕質內墻板實際上屬于梁下掛板結構，當施工建設過程中已經將墻板高度和垂直度進行有效校準后，需要取出墻體底部所有標高調節墊塊，然后使用柔性抗裂砂漿對這些底部縫隙進行封堵，進一步確保施工建設質量。

4 結語

高層建筑裝配式鋼結構將成為未來施工建設的重要發展方向，其優異的性能有利于促進我國建筑行業進一步發展。所以，應加大研發和實踐力度，對相關關鍵技術進行深入研究，結合建設項目實際積極開拓創新，進一步提高我國建筑行業的發展水平。