高層鋼結構住宅裝配節點施工技術

王 巍

(山西省安裝集團股份有限公司，山西 太原 030032)

高層鋼結構住宅中的裝配節點施工是我國建筑領域最新興起的全新技術，該技術既能夠保證整體施工的準確率，并且能夠實現施工領域的精細化和流程化，通過對不同階段的流程進行管理，以此來解決我國建筑領域所面臨的各種問題。例如，我國建筑領域的施工質量始終難以得到有效的提升，部分建筑企業的建筑成果質量較低，嚴重威脅到我國公民的人身安全與財產安全，因此，裝配節點施工技術的應用顯得迫在眉睫。本文基于此針對該技術進行分析，從某種程度來看，該技術主要是利用較為科學的管理系統針對所有的新技術、新材料進行統一規劃與管理，并且將其應用到施工現場當中。

1 鋼結構裝配節點施工的風險分析

鋼結構裝配節點在施工過程中可能產生的施工風險形式相當復雜，但經過綜合分類，目前共有如下兩大類的風險形式如圖1。

圖1 鋼結構裝配節點施工的風險示意圖

1.1 蠕性形變風險

一般情況下，鋼管束在裝配期間，會因自身的重量以及材料所產生應力所影響，最終會導致鋼管束變形，此外，H型鋼梁存在同樣情況。而在此期間，不同構件的抗性也會對鋼管束造成影響，在這種影響下會出現彈性形變和蠕性形變，而鋼結構自身也會因應力和震動的影響而出現勞損，進而埋下了莫大的安全隱患。綜上所述，鋼結構的裝配時間、框剪構件中的砌筑、扣膜和震動等需要采取有效的控制，否則就會導致鋼結構構件的裝配出現安全風險。

1.2 防腐工藝缺陷風險

鋼結構構件若是表面出現了腐蝕現象，歸根究底，其原因在于鋼結構自身的原電池反應系統。因此，需要采取有效的防腐措施，例如，可以采取強制陰極反應系統，從而實現對鋼結構構件內部的有效控制。現階段，我國采用的表面腐蝕處理技術會留下很明顯的痕跡，還有一些安全風險。此外，在裝配之后還需要采取表面拋光處理和涂刷防腐蝕涂層等來避免鋼構件的表面與氧氣發生化學反應。但是，由于鋼構件因拋光期間并未采取有效的處理，導致氧化物并未被得到有效的處理，在防腐蝕涂料涂抹之后也依然會留下一些腐蝕點。

2 缺陷成因及施工工藝管理的相互作用分析

2.1 施工設計與施工管理的配合問題

現階段，在施工領域當中不難發現，設計方案與管理方案之間存在著較大的問題，均由第三方部門進行設計。當建筑單位在進入施工現場之后，往往會按照原承包協議中給出的權限，對建筑工程方案設計結果作出相應程度的調整。

這就代表建筑設計部門的方案并不適用于施工現場的管理體系，尤其是針對鋼結構工程當中的節點裝配，例如焊接和吊裝，這兩種工藝的使用常常與設計環節出現脫節，兩者之間的脫節勢必會導致出現防腐工藝缺陷風險等相關工程風險，只有對癥下藥才能徹底解決問題，若想要做到對癥下藥，則需要針對整套的施工流程邏輯進行深入的研究。工程施工流程邏輯如圖2。

圖2 建筑設計和因工地管理人員搭配問題而產生風險的邏輯關聯

2.2 釆購驗收與材料管理的過程管理問題

某工程中所用的低合金高強度結構鋼大部分來源于同一軋鋼廠，而焊條、焊絲、助焊劑、除銹劑、防腐涂料等輔材也出自同一生產流程，但不是由工程方自己加工生產完成。所以，鋼結構系統的建筑材料品質管理流程一般受采購驗收流程的直接影響。若建筑材料購買流程由承建方管理，那么按照材料采購協議的技術規定，建筑材料購買檢驗流程中應當保證建筑材料的關鍵技術指標滿足履約條件，因此，可以通過外包服務，將部分服務工作委托給第三方，由第三方提供更為正規的技術服務與檢測服務，針對建筑工程所使用的材料比例進行有效的分析。當然，如果材料采購當中因為施工方而造成影響，那么，在承建方發送材料期間就需要接受有效的工程監理，在所有利益相關者的見證下完成技術的交接，避免在后續的工程當中出現合同糾紛。在物料運輸到施工現場之后應當按次序有效實施物料管理制度，避免在儲存期間出現暴曬、物料腐蝕等問題。此外，在采購階段、驗收階段和物料管理階段都需要認真管理，避免出現材料缺陷。而該手段則可以有效避免材料蠕性變形風險的出現，具體的邏輯如圖3。

圖3 釆購驗收過程和材料管理導致風險的邏輯關系

2.3 施工現場管理的管理效率問題

針對施工現場應當進行有效管理，現階段，我國施工現場管理主要針對接續管理、效率管理、施工質量管理、文明施工管理、成本管控等諸多方面進行有效的管理，若是管理工作一旦出現問題，則需要采取適當的管理措施，如若不然就會因裝配與澆筑的配合問題而出現失誤。若是施工質量管理出現問題也會導致驗收環節受到影響，不僅如此，接續管理和信息管理也會出現問題；若是工程進度管理遇到天氣等不確定性因素，也會影響到后續的管理工作。總而言之，各個環節之間環環相扣，任何一環出現錯誤都會出現材料蠕性與形變等風險，具體如圖4。

3 高層鋼結構住宅裝配節點的施工技術管控措施

3.1 優化隊伍管理、強化技術培訓、質量提高等執行力

綜上分析，所有缺陷風險的產生原因，都與工程建設現場實施隊伍和項目管理團隊的整體綜合執行力相關。而本文所采用的基于鋼管束和H型鋼梁的框剪結構鋼結構骨架鋼結構工程項目中的節點設計流程都是創新技術，且都是對高層框剪構件建造技術的全面更新。但由于在同一個工程項目中，一旦體系內新技術、新工藝、新材料的使用比率大于30%，也會導致現場管理相關人員承擔著較大的工作壓力。例如，某個工程項目在施工期間，盡管已經做出了巨大的技術創新舉動，針對框剪構建進行有效的管控，并且，因為部分技術創新點都集中在鋼結構骨架的節點裝配，則能夠起到應有的管理效果。并且，由于現場質量管控壓力相對有所增加，因此，對于任何一方而言都需要加強對于建設隊伍及項目管理隊伍的有效控制。本文針對我國大部分施工企業都應當采取有效的技術管控方案。

圖4 施工現場管理與導致建筑施工風險的邏輯關系

(1)舉辦技術合作學習研討會 所有的現場管理、后勤人員，企業負責高管等，應當對技術合作全面掌握，分解技術合作重點，逐項落實措施。

(2)組織現場的管理演習 所謂的演習是指按照施工方案及設計方案的相關內容，針對施工現場的實際施工進行預期性的演練，通過演練讓相關工作人員能夠了解整套工藝流程以及設備使用方案等，并基于演練的具體結果，相關負責人員需要給出科學有效的管理方案。

(3)開展技能考核 技術管理部門將施工工藝方案設計全面解釋，實施到崗，并交人事管理機關。人事管理單位對所有人在場工作人員(包括分包方工作人員)實行基本技能考評，以證明其具備對其崗位責任制規定的基本技術技能。對全部進駐施工現場的操作技術人員，應當憑考試合格證件上崗工作。

(4)掌握現場管控預案 所有承包方的現場主管需要全面把握現場管控預案， 使得承包方的管控過程和承建方的管理過程具有同步性，對承包方實施等效等價的現場管控。對于不符合該要求的分包方果斷清除。

3.2 加強現場管理的流程化、精細化過程

流程化管理和精細化管理是當今我國建筑施工領域所提出的新概念，其現實意義十分重要，只有當現場施工的管理效率達到一定的水準之后才能稱之為流程化管理和精細化管理，精細化管理是指針對管理對象，而流程化管理則是指針對管理對象的工程節點，兩者的概念雖然相同，但是在高層建筑裝配節點施工技術應用期間，只有針對項目管理的成員、結構及功能進行優化，才能夠達到流程化管理與精細化管理，不僅僅要從人才的知識儲備方面進行入手，同時還要創新人才管理理念、管理工具、管理理論等。現階段，若想要實現現場管理的工程化管理，則應當通過如下等環節入手，以此起到優化作用。

(1)承建方與施工管理方、監管方、工程設計方的業務流程化、精細化工作步驟需要獲得保證。盡管多數工程建設方都期待現場管理工作獲得有效保證，但多數建筑施工方對現場管理工作并不熟悉。

(2)工程項目承建方和項目分包方相互之間的子建設項目承包流程、子建設項目施工技術檢驗流程等進行規范化。經過對建設項目施工技術檢驗合同內容的全面解釋后，把建設項目分成幾個子建設項目和子標段，由承建方對項目分包方承擔的組成部分建設項目實施規范化預檢驗，即由強化對承包方的質量監督管理做到對承包方所承擔工程項目部門的質量安全監督管理，就能夠有效建設低焊接工序風險和高防腐工序風險建設項目。

3.3 加強裝配節點施工技術把控，提高建筑工程施工質量

(1)框架柱 目前，框架施工在高層建筑應用的較為廣泛。對此還需要把控好框架柱施工質量。一般情況下，采用的是鋼管混凝土柱，采用的鋼材強度等級要達到要求，然后通過工廠加工，將鋼材焊接成鋼柱構件，然后再將構件運輸到施工現場，進行吊裝，為了保證吊裝的穩定性，吊裝順序應遵循由中心向四周的方式進行，吊裝完畢后，需要立即進行校正和焊接，最后采用無收縮自密實混凝土進行灌注。

(2)梁 梁施工主要包括框架主梁、次梁與框架柱、主次梁等，其中框架主梁施工之前，需要進行短梁的預設，然后進行剛性連接。接著要連接腹板、翼緣；在次梁與框架柱連接過程中，主要依賴于預設的短梁，在于腹板進行連接時，主要采用的是高強螺栓雙剪；在主次梁節點連接過程中，主要采用的是鉸接連接，其在于框架主梁連接過程中，主要通過設置在主梁腹板兩側陳板，并且采用的是高強螺栓鉸接進行平接。

(3)中心支撐 在框架住、梁節點以及中心支撐連接過程中，主要采用的是鉸接連接方式。

(4)樓面板 樓面板需要在工廠預制完成，在進行預制過程中，需要將設計圖紙作為主要依據，綜合考慮主次梁間距、開間尺寸等因素。翻樣后，繼續加工鋼筋桁架，然后通過專用扣件，使其與鍍鋅壓型組合。在實際安裝過程中，首先在主次鋼梁等支座上設置鋼筋桁架，與此同時要將臨時支撐設置在局部的大跨度開間上。對完成的鋼筋綁扎進行檢查，檢查無誤后，對整個樓面板進行澆筑。并進行混凝土養護，達到一定的強度后，拆除模板，并松開連接扣件，壓型鋼板拆除。

(5)內外墻構造節點 在內外墻構造節點施工過程中，要遵循設計要求，對外墻構造節點，主要分為無支撐外墻復合保溫體系和有支撐外墻復合保溫體系。對于內墻構造節點主要分為無支撐處內墻構造和無支撐外墻構造。在無支撐外墻復合保溫體系施工過程中，需要注意要將豎龍骨安裝在節能版上，對于節能板與CCA板之間，還需要保持空氣層，一般要保持50mm后，這樣能夠在一定程度上，增加保溫性能。在有支撐外墻復合保溫體系施工過程中，采用企口連接方式，對輕質復合節能板進行施工。

4 結 語

(1)鋼結構住宅工程做到把2/3以上施工的事情留在車間做，并把大量開放式作業移入室內，極大改變作業自然環境，充分體現以人為本的技術發展核心理想。

(2)鋼結構部分通過廠家的精密生產工藝，有效減少施工現場人工作業誤差，現場質量控制點也較簡單，從而使得工程質量更有保證，施工人員工作也更加安全，同時提升工地效益。

(3)裝配式墻體在滿足高強、剛性、隔熱、保溫等特性的前提下，還可增加約3%-5%的室內凈通過面積。

(4)本建筑物外墻使用由各類建筑材料聯合組成的復合型環保外墻，充分發揮各類建筑材料和空氣腔層的環保特性，實現按《中國上海市住房建筑設計熱環境與節約設計標準》規定節約65%的目標，滿足發達國家和地區的行業發展政策以及中國建設綠色環保、節約建材的目標。