綜合樓施工鋼結構裝配式技術要點分析

徐凡非

（中建四局建設發展有限公司福州分公司，福建 福州 350001）

1 工程概況

1.1 綜合樓施工概況

本綜合樓建筑項目建筑主體工程位于宣威市西寧街道，距離美奐山公園約2.4km處，西面緊靠008鄉道，交通條件優越，便于施工。項目總建筑面積25 156.12m2，綜合樓的樓體建筑規劃總用地面積為28 216.8m2，凈用地面積20 295.1m2。本工程主要為辦公住宅綜合樓，施工圍繞綜合樓建筑面積2 023m2、原有建筑的建筑面積為23 133.12m2。針對該綜合樓的建筑圖紙優化設計鋼結構裝配式的施工技術方法，并設計成套的鋼結構裝配式施工技術方法，進一步提高了綜合樓建筑施工鋼結構裝配式的標準化施工技術要點，確保鋼結構的構件在生產過程中采取嚴格的保護措施，全面提高綜合樓鋼結構施工建筑的穩定度。

1.2 鋼結構優化控制要點

1.2.1 鋼結構施工樓板節點

施工樓板節點主要圍繞鋼結構施工特點，控制剪力墻連續與剪力墻打斷施工過程，強化貫通兩個節點形式，采取隔二冠一的布置形式（每兩層打斷式連接方式，通過加一層貫通節點方式的布置形式），增強鋼結構整體性建筑施工的安全性。同時，控制其余結構部品中預制混凝土樓梯、鋼樓梯、鋼筋桁架樓承板相關的設置，確保外圍護系統控制ALC條板滿足保溫裝飾一體墻的外圍護施工質量標準。裝配式裝修中，采用SI分離技術控制裝修管線，內隔墻采用輕鋼龍骨輕質的隔墻。全面提升整體裝飾、裝修裝配式的工藝技術，控制管線結構分離，便于整體舒適度，達到后期檢修與改造升級。

1.2.2 控制防火板一體化

在項目過程中控制各系統相互結合，有效保障雙鋼板組合的剪力墻達到防火板一體化安裝施工方法的效率。控制防火板一體化主要是整合管線、龍骨、雙鋼板組合剪力墻、連接螺桿、防火板、保溫裝飾一體板（防火涂料、裝飾板、機電管線、雙鋼板組合剪力墻、保暖裝飾一體板、防火板），全面提高整體裝配式控制相關裝配式裝飾的結構，滿足相關外墻系統的施工效率。

1.2.3 鋼結構布局設置

在整體布局中設置建筑空間結構系統，達到布局靈活，采用的構件截面小，便于室內露梁露柱；所用的室內材料均屬于靈活可拆卸的隔板，避免二次裝修浪費原材料，產生很多建筑垃圾。其中，結構系統具有舒適性、耐久性效果，構架設計標準化，控制優化創新節點，構造整體鋼結構裝配式施工效率高。通過分析異形柱雙鋼板組合鋼板剪力墻，優化新型的梁柱節點、樓板節點。鋼結構裝配式建筑施工滿足不同的住宅建設結構體系、戶型、高度（16層、30層的板式、點式結構）、設置防裂度的參數。設置的異形柱雙鋼板組合剪力墻可根據布置的異形柱作為端柱，控制經濟性能較好，抗側具有兩道防線，可以平衡建筑主體的安全性。有效控制建筑構造鋼結構裝配式建筑施工的發展方向，使其達到A級建筑評價標準，從而便于安裝、運輸，適宜全國推廣。

1.2.4 綜合樓板連接構造的構造形式及試驗性能

通過組合鋼板墻的試驗研究，一是分析“不帶H型鋼梁”和“帶H型鋼梁”，通過縮尺進行異形柱組合鋼板墻加載試驗，有效控制低周反復水平，研究端柱形式以及控制軸壓比的不同參數，使其達到強化墻體的抗震性能。二是針對TT型的梁柱節點進行試驗研究過程中，設置新型的梁柱節點，控制扁柱鋼管、H型鋼梁、牛腿的相關參數，保證鋼柱尺寸、鋼梁尺寸、鋼梁位置等相關參數的試驗構架達到節點連接，避免破壞模式，起到抗震性和承載力的試驗結果。三是結合組合樓板連接的節點進行試驗，針對剪力墻不打斷中間節點，剪力墻不打斷邊節點，對比剪力墻的控制試驗結論，對節點的純彎、純剪、彎剪力學相關的性能進行逐一的承載試驗，從而達到滿足該體系樓板連接構造的構造形式的實驗性能。四是在組合樓板連接節點域，對其開裂、局部破壞、整體破壞、混凝土開裂、受壓區裂縫、受拉面裂縫分布等方面的試驗研究，通過檢測樓體鋼結構裝配式施工中的節點域承載力和剛度，有效滿足鋼筋穿過剪力墻連接方式，使其達到H型鋼梁連接方式提升整體承載力和剛度的構造合理化。五是墻體采用抗火性試驗及節能新材料的應用。異形鋼雙鋼板混凝土組合剪力墻通過研究相關墻體耐火性能，控制ALC板對拉螺栓、非膨脹型防火涂料，滿足巖棉板、次龍骨、主龍骨，控制非膨脹型防火涂料，起到全面提高墻體抗火性能的試驗結果。同時，設置建筑構造不斷優化內墻構造做法及節點做法施工建設，通過設置雙鋼板組合剪力墻構造，處理剖面相匹配的ALC外墻連接構造設計，充分結合外保溫及裝飾滿足施工整體質量效果；通過PBECA的能耗模擬試驗，全面分析建筑構造優化外墻隔聲的性能，分析剪力墻傳熱處理方式，有效保障模擬分析建筑體系構造各項性能，達到規范施工及整體施工建造舒適度的設計要求。保障建筑結構優化墻板與結構變形，控制鋼結構體系滿足相關節點的變形適應能力。從此設置建筑構造優化外墻防水結露等相關的新型保暖裝飾一體板防水節點，放置pH試紙或防水壓條，通過墊塊調節裂縫寬度，滿足密封膠固化后，隔縫均勻進行澆水，從而控制外墻采用ALC條板融合保暖裝飾一體板，鞏固粘錨結合的墻體表面，起到裝飾和保溫作用。同時，有效防止墻體裂縫，解決因條板自身收縮、條板與結構剛性連接導致的板間裂縫。這種情況可以通過耐堿網格布，保障板縫節點防裂膠帶操作板縫位置具有彈性，有效解決鋼結構裝配式墻體裂縫的問題。

2 鋼結構裝配式施工技術要點

2.1 控制鋼結構裝配式構件生產前的技術要點

（1）按照結構設計圖紙指導該項綜合樓工程建設的施工方針，確保鋼結構裝配式在建筑施工之前對鋼結構的半成品及零部件的質量進行質量檢驗，檢測合格后進行大規模生產，有效保障生產企業及建筑企業的成本經濟效益，從而全面提高施工質量。同時，根據綜合樓建筑的整體結構設計鋼結構裝配式構件的圖紙，通過施工單位和設計單位協調后，結合圖紙施工管理綜合樓建筑的質量。

（2）有效提高鋼結構裝配式的耗能和抗震性能，裝配式構件在生產后的檢測過程中，對焊接的部位要使用二氧化碳進行保護，通過使用二氧化碳可隔絕氧氣對焊接部位的損壞程度。在保護措施中強化對工人的安全性操作，操作人員應配備相應的防護器具，避免操作人員在施工中造成截肢損傷等；鋼構件器械使用操作的保護安全性，對于長期安全操作的設備保障工作的時長以及養護管理條件，確保鋼構件在生產環節中正常運行；生產合格的鋼結構產品放置安全的范圍之內，由專業人員妥善保管，避免鋼構件產品受各種因素影響或誤操作造成構件成品的損壞，有效提高鋼構件產品的安全保護措施。

（3）綜合樓鋼結構裝配式施工的技術標準需要按照構件定位的技術要點，有效保障鋼結構的綜合樓在施工過程中達到工業化程度高、建筑效率高、干式施工、可循環利用、粉塵排放低等特點，按照建筑工業化的標準，設計鋼結構的裝配式現場施工有效措施，全面提高整體裝修一體化以及管理信息化的工業化裝配式鋼結構生產與建設方式。尤其確保垂直類的鋼結構構件在起吊前清理干凈表面的雜物，全面提高鋼構件起吊狀態的穩定程度以及起吊的質量。按照綜合樓鋼結構裝配式圖紙設計的建模，打造綜合樓示范建筑施工鋼結構裝配式技術的合格標準，結合綜合樓施工所需鋼結構裝配式的產品需求，設計施工規劃定位準確建筑鋼結構裝配式的優化戶型，有效保障設備與裝配式一體化管理模式，達到BIM信息化管理的有效趨勢。

（4）按照綜合樓建筑施工項目的圖紙，設計與制定精準定位的鋼結構裝配式施工管理的規劃措施。首先勘察綜合樓現場施工周邊的環境，規劃綜合樓鋼結構裝配式施工項目的準確位置及施工范圍，確保綜合管理鋼結構裝配式施工、運輸、場地大型設備的安全維穩管理效果。全面發揮鋼結構裝配式，有效提高實用型、小戶型、經濟型的鋼結構裝配式戶型的優化空間，從而打造中國式現代綜合樓居住空間環境，有效保障實用、智能管理、社區各種功能配備齊全、設施服務環境良好的現代化綜合樓鋼結構裝配式建筑樓體。

2.2 裝配式模塊化建筑與模塊節點措施

本建筑設計采用鋼管混凝土柱斷面的鋼管壁厚為25～20mm，現澆混凝土強度等級C60～C30標準。圍繞模塊間、模塊內部與模塊基礎連接的部分進行連接。

（1）突破了傳統模塊間的連接方法，借助焊接技術保障外部空間連接各模塊，達到相鄰水平連接，同時設計堆疊的模塊呈現垂直的連接方式，采用螺旋連接、混凝土接縫、連鎖連接方式，強化了建筑結構性能的模塊化抗側剛度和受力性能，如圖1所示。

圖1 模塊間連接節點

（2）螺栓連接在裝配過程中創建開口來削弱結構構件，安裝后隱蔽連接節點在墻后或上、下模塊樓板之間，節省空間，利用模塊連接設置隔墻、樓板等建筑功能。在鋼結構中的梁-梁螺栓連接方法；應用強度螺栓控制上下模塊垂直連接，插入裝置與相鄰模塊進行水平連接考慮轉動剛度的旋轉連接接頭；通過連接器連接上、下模塊角柱處設置矩形模塊吊裝和運輸的固定點施工空間進行單螺栓連接；在柱端部焊接節點板，柱上設置施工孔，通過高強螺栓連接上、下模塊的十字板螺栓連接節點；在模塊單元間將相鄰模塊連接十字板連接節點；確保螺栓與相鄰模塊相連接混凝土接縫，形成復合鋼-混凝土連接預張拉組合連接。模塊每個柱端放置預應力鋼絞線或插桿，并將上層模塊的矩形鋼柱插入下層模塊柱端的剪切塊中，用連接件固定接縫處形成鋼-混凝土復合連接；聯鎖連接模塊間連接構件建設完成后，進行連接層面的模塊化作業，此基礎上不斷創新聯鎖系統，滿足整合連接的順序要求，模塊按照指定順序放置，確保各模塊相鄰單元控制安裝聯鎖系統結構的整體完整性。滿足鋼筋混凝土延性延伸環梁至屋頂，以提高?結構整體鋼筋混凝土土柱1 300～1 000mm的抗震性，采用的鋼板壁厚為 25～20mm。

（3）外框架采用鋼管混凝土起到抗震承載力和延性的功效，強效提高混凝土柱勁性滿足2～4層樓板層柱的剛度、延性，改善環梁主筋結構的抗震性能。對穿層柱按照設計的框架提升整體的中震彈性，采取梁縱筋強度控制穿層柱的一級抗震性能，控制軸壓比不大于0.7。利用雙向工字型的鋼骨滿足穿層柱設置型鋼混凝土組合結構技術的要求（《型鋼混凝土組合結構技術規程》JGJ 138-2001)，控制鋼量約4%，保障各柱的全長箍筋有效加密。

3 結語

綜上所述，在綜合樓工程的建設中，要詳細制定鋼結構裝配式工程施工方案，有效提高整體工程進度完成的計劃實施效果。遵循施工圖紙方案，將工程總工期按照施工方案制定全程工程量的標準，可以制定月考核工程量作業的施工計劃，按照月計劃、季計劃、年度計劃有效完善高效的工程建設創新目標。全面跟蹤考核施工管理制度以及質量監督施工進展情況，做好事前準備，事中處理各種問題，事后順利完成工程項目。