高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)應(yīng)用分析

李建廣?李建峰

摘 要：我國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷發(fā)展，建筑行業(yè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互適應(yīng)，高層建筑數(shù)量越來越多，以科學(xué)形式裝置在一起，能夠提高建筑工程的質(zhì)量?；诖?，本文詳細(xì)分析了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層式建筑;鋼結(jié)構(gòu);裝配式;施工技術(shù);應(yīng)用策略

裝配式高層鋼結(jié)構(gòu)屬于一種新型的施工方式，在目前建筑項目施工中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢及發(fā)展前景。裝配式建筑，屬于一種建筑的現(xiàn)代化施工方式，主要通過對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計后，對各個構(gòu)件采取工廠預(yù)制、現(xiàn)場組裝的方式完成項目施工，對于提高建筑性能及產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)能源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)具有重要作用，符合當(dāng)前我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，對實現(xiàn)建設(shè)低碳環(huán)保及節(jié)能型建筑具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢及前景。目前，該類建筑可根據(jù)其所使用構(gòu)建的不同進(jìn)行分類，包括：預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)、預(yù)制集裝箱式結(jié)構(gòu)。以上3種形式各有其有優(yōu)勢，裝配式鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)強度高、承載力大及施工方便等優(yōu)勢，在裝配式建筑項目設(shè)計與施工中被廣泛應(yīng)用。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工特征

鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工特征包括三點：首先存在集成化結(jié)構(gòu)，構(gòu)件比較靈活。和以往模式下的磚混以及框架建筑進(jìn)行對比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑基于空間布局表現(xiàn)出靈活性，并且模數(shù)化的尺寸可以促使用戶在布設(shè)工作期間凸顯自由性，一般情況下不會影響到結(jié)構(gòu)整體可靠性;其次工程時間短，裝配式鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)格化的要求工廠內(nèi)預(yù)制零件和現(xiàn)場施工的安全性，并且強調(diào)設(shè)計方案和具體施工的一致性，促使施工整體成效的提升;再次是存在較高的綜合性能，裝配式建筑中包括較多的輕質(zhì)化鋼材料，尤其是型鋼柱和薄壁鋼管等，保障建筑生產(chǎn)的批量性。最后是經(jīng)濟(jì)費用節(jié)省層面。和以往的建筑構(gòu)件截面進(jìn)行比較，鋼結(jié)構(gòu)截面小一些，可以節(jié)約部分施工材料，節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)成本。加之在生產(chǎn)角度上圍繞工廠流水線進(jìn)行，節(jié)約現(xiàn)場施工費用，最終為建筑工程的綜合效益獲取提供更多的可能。在實際作業(yè)中不會過多的影響到環(huán)境，在某種程度上而言和綠色建筑理念相適應(yīng)，因此不管是環(huán)境層面還是經(jīng)濟(jì)層面，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點都比較凸顯。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工價值和操作難點

1）施工價值。其一裝配式建筑可以凸顯建筑方案的準(zhǔn)確性，不同類型專業(yè)在相同的建筑模型設(shè)計上要進(jìn)行互動，減少方案設(shè)計的錯誤率，并且給予工程系統(tǒng)加以優(yōu)化，通過3D動畫模型提升建筑方案的科學(xué)性。在模擬化軟件協(xié)助之下細(xì)致的分析工程流程和關(guān)鍵施工部位，檢查施工技術(shù)和施工需求的匹配性，確保建筑工程正常執(zhí)行。其二裝配式建筑可以增強施工成效。此種建筑借助BIM技術(shù)強化方案設(shè)計的安全性，同時在具體施工期間彰顯建筑施工的連續(xù)化，滿足施工進(jìn)度的要求。工程執(zhí)行期間嚴(yán)格把關(guān)對應(yīng)流程，促使施工操作性能的增強。除此之外裝配式的建筑在引進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)期間不會在天氣變動之下出現(xiàn)較大范圍的影響，確保施工成效足夠高。

2）操作難點。諸多的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工要引進(jìn)塔吊，所以要對其進(jìn)行專業(yè)化的研究，體現(xiàn)施工流程的安全性與可靠性。并且在滲透防水的操作上表現(xiàn)出難度，鋼結(jié)構(gòu)的裝配式施工嚴(yán)格要求防滲漏技術(shù)，所以要引進(jìn)防水材料與保溫材料，全方位處理高層建筑外墻部位，提升整個結(jié)構(gòu)的防水性能。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)應(yīng)用

1）構(gòu)件分段技術(shù)的應(yīng)用。建筑行業(yè)選用新型的建筑材料，相應(yīng)的施工技術(shù)也應(yīng)該得到更新與提高，以便更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑的作用。高層建筑中使用的鋼結(jié)構(gòu)一般都是較為大型的，都是由大型施工機(jī)械進(jìn)行建設(shè)的，那么在構(gòu)件從工廠運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的過程中，對于超過正常運輸標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，需要進(jìn)行分段運輸，就需要建筑單位應(yīng)用構(gòu)件分段技術(shù)對構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的處理，這也是裝配式施工技術(shù)中最常用的一種技術(shù)。建設(shè)人員在高層建筑施工中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時，施工人員一定要保證構(gòu)件完全在塔吊的應(yīng)用范圍內(nèi)[1]。

2）吊裝技術(shù)的應(yīng)用。高層建筑選用鋼結(jié)構(gòu)并應(yīng)用裝配式的施工技術(shù)中，最為關(guān)鍵的就是吊裝技術(shù)，只靠施工人員手動組裝，完全不能滿足高層建筑的需要，需要依靠現(xiàn)代建筑技術(shù)，以機(jī)械設(shè)備的力量代替人工的運輸，在整個組裝過程中，吊裝技術(shù)顯得尤為重要。在施工之前，建設(shè)人員就需要對整個項目有充分的了解，包括施工場所的面積、吊裝設(shè)備的選擇與搭建、吊裝設(shè)備的承重能力等，這些都需要施工團(tuán)隊先對實際施工場所進(jìn)行深入的分析與研究，再根據(jù)實際需求選擇適合的吊裝設(shè)備以及設(shè)備布置的位置。吊裝設(shè)備的選擇應(yīng)該考慮以下幾個方面：（1）起重性能滿足構(gòu)件裝卸的要求，并且能滿足施工現(xiàn)場的重量要求;（2）施工場所是在塔吊的建設(shè)范圍之內(nèi)。完善的吊裝計劃與科學(xué)的吊裝設(shè)備能夠大大提升鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)的效果和安全性。

3）鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點技術(shù)應(yīng)用。（1）梁、柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點施工。裝配式鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)能夠?qū)㈩A(yù)制的構(gòu)件進(jìn)行組裝，為了保證建筑框架的穩(wěn)固性，需要將H形柱與在建筑中起到主要承重作用的梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接與加固，不同的結(jié)構(gòu)所選用的連接方式也不一樣，應(yīng)該根據(jù)實際需求選擇合適的連接方法。建筑中梁和柱的連接就不會采用傳統(tǒng)焊接的方法，避免鋼材發(fā)生變形而影響建筑效果，一般會采用螺栓的形式進(jìn)行連接，以保證二者能夠緊密連接且不變形。梁與柱之間的連接方式既可采用螺栓的方式，又可以采用拼接的方式，都能夠使各節(jié)點之間無縫連接。不同結(jié)構(gòu)一般采用不同的連接方式，無論采用哪種技術(shù)，都要考慮施工現(xiàn)場的實際情況，并嚴(yán)格按照相關(guān)要求與規(guī)定進(jìn)行操作，如鋼管柱和H梁同樣可以采用普通高強度螺栓的方式進(jìn)行連接，現(xiàn)有的連接方式能夠基本滿足裝配式鋼結(jié)構(gòu)中各部分的連接需求，一旦操作失誤或連接條件不足，就會給施工項目帶來阻礙，影響工程質(zhì)量。要提高施工中的連接技術(shù)，就需要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展不斷改進(jìn)和創(chuàng)新連接技術(shù)，將最新的技術(shù)融入其中，從而找出更好的連接方法[3]。（2）板結(jié)構(gòu)的節(jié)點施工。建筑物的施工過程是從框架開始一點點搭建組成的，鋼結(jié)構(gòu)的組裝相當(dāng)于完成了建筑形狀的搭建，框架搭建完成后，就需要其他物質(zhì)完成建筑墻板的填充。從目前的科學(xué)技術(shù)來看，高層建筑中的墻板大多數(shù)都是由混凝土、鋼筋等構(gòu)成的混凝土板，這類蒸壓輕質(zhì)的墻板雖然非常輕便，但隔音效果很好且抗壓抗震能力強，同時采用的是節(jié)能環(huán)保的綠色建材，所以其污染性小，對人體的危害性也不大，其內(nèi)部的密度較其他建材而言會高很多，所以墻板的保溫作用非常好。在對板結(jié)構(gòu)的節(jié)點施工過程中，需要做好墻板與建筑各處的連接，需要注意的地方有三點：①各墻板之間的連接。墻板與墻板不會自然連接在一起，需要應(yīng)用建筑技術(shù)和建筑工具鋼骨架、螺釘?shù)?，將墻板的接口處牢牢地固定在一起，所需工具的長度與寬度要根據(jù)墻板的厚度來確定。②外墻板與梁的連接。高層的墻板是通過吊裝設(shè)備將墻板運輸至施工樓層，再將保溫板安裝至墻板。③房屋構(gòu)建中除了墻板還需要門窗，需要做好墻板與門窗的連接，保證建筑的穩(wěn)定性。

4）外圍集成技術(shù)應(yīng)用。高層建筑相對于底層建筑來說，更容易因自身高度的原因受到外界因素的影響，盡管使用的是鋼結(jié)構(gòu)裝配式的施工技術(shù)，仍然會存在一定的不足。在這種情況下要充分發(fā)揮裝配式施工技術(shù)的作用，保障建筑的實際效果，還可以通過對建筑中外圍集成技術(shù)的分析和鞏固，提升高層建筑的穩(wěn)定性和實用性。應(yīng)用外圍集成技術(shù)，能夠優(yōu)化建筑內(nèi)墻、外墻體系，加固樓承板，維護(hù)整體建筑，保障墻體間連接點的裝配效果，提升鋼結(jié)構(gòu)裝配質(zhì)量，不僅能滿足高層建筑的使用功能，還能滿足人們對居住條件的期望，提升建筑的整體效能。

4 結(jié)語

綜上所述，高層建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)勢明顯，在實際建設(shè)中應(yīng)用的較多。應(yīng)從整個建筑出發(fā)，把握裝配式建筑與結(jié)構(gòu)的區(qū)別，重視鋼結(jié)構(gòu)重要性，合理組裝其內(nèi)部、外部保護(hù)和設(shè)備管道系統(tǒng)，大大提高建筑的質(zhì)量，提升居民的生活體驗，保證鋼結(jié)構(gòu)施工的組裝率，促進(jìn)建筑經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]高占陽，袁霓緋，李洪光，等.裝配式高層鋼結(jié)構(gòu)住宅現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸研究[J].鋼結(jié)構(gòu)（中英文），2019，34（05）：56-60.

[2]廖立波.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色被動節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)實踐與應(yīng)用[J].建筑施工，2019（5）：949-951.

[3]劉學(xué)春，商子軒，張冬潔，等.裝配式多高層鋼結(jié)構(gòu)研究要點與現(xiàn)狀分析[J].工業(yè)建筑，2018，48（05）：1-10.