杭萧钢构股份有限公司 浙江省杭州市 310016
摘要：随着经济的发展和城市化建设的加快，装配式住宅目前在城市中较为常见，这种施工方法只需提前在工厂中预制配件再运输到现场安装，即可减少施工现场用工量，实现“同步”施工。本文将结合装配式钢结构特点，讨论BIM建模、配件分段吊装、外围墙施工、钢梁柱安装、消能减震等关键施工技术，致力于在节约工期的基础上提高项目建设质量。
关键词：高层建筑；装配式钢结构；施工技术
引言
装配式高层钢结构属于一种新型的施工方式，在目前建筑项目施工中具有较大的应用优势及发展前景。装配式建筑，属于一种建筑的现代化施工方式，主要通过对房屋结构进行设计后，对各个构件采取工厂预制、现场组装的方式完成项目施工，对于提高建筑性能及产品质量、促进能源节约及环境保护具有重要作用，符合当前我国可持续发展战略的要求，对实现建设低碳环保及节能型建筑具有极大的应用优势及前景。目前，该类建筑可根据其所使用构建的不同进行分类，包括：预制混凝土结构、预制装配式结构、预制集装箱式结构。以上３种形式各有其有优势，装配式钢结构结构由于其结构强度高、承载力大及施工方便等优势，在装配式建筑项目设计与施工中被广泛应用。本文以装配式高层钢结构建筑设计与施工为例，进行说明与分析。
1高层建筑钢结构装配式施工特征
钢结构装配式施工特征包括三点：首先存在集成化结构，构件比较灵活。和以往模式下的砖混以及框架建筑进行对比，装配式钢结构建筑基于空间布局表现出灵活性，并且模数化的尺寸可以促使用户在布设工作期间凸显自由性，一般情况下不会影响到结构整体可靠性；其次工程时间短，装配式钢结构严格化的要求工厂内预制零件和现场施工的安全性，并且强调设计方案和具体施工的一致性，促使施工整体成效的提升；再次是存在较高的综合性能，装配式建筑中包括较多的轻质化钢材料，尤其是型钢柱和薄壁钢管等，保障建筑生产的批量性。最后是经济费用节省层面。和以往的建筑构件截面进行比较，钢结构截面小一些，可以节约部分施工材料，节省一定的经济成本。加之在生产角度上围绕工厂流水线进行，节约现场施工费用，最终为建筑工程的综合效益获取提供更多的可能。在实际作业中不会过多的影响到环境，在某种程度上而言和绿色建筑理念相适应，因此不管是环境层面还是经济层面，装配式钢结构建筑的特点都比较凸显。
2高层建筑装配式钢结构关键施工技术
2.1BIM建模
BIM技术往往应用在装配式建筑的设计阶段，其可以按照项目需求建立标准化模型，工厂按照模型生产预制件，然后运输到现场进行施工与安装，组装成建筑整体。BIM系统可以根据设计图纸进行三维建模，使用“构件参数库”与“节点数据库”来判断三维模型参数，使用BIM技术可以实现对预制件节点的进一步优化，深入的设计结构。如今，高层建筑层数不断上涨，施工难度也在增加，BIM技术能够对图纸进行直观化、可视化的建模，能够一定程度上减少钢结构装配施工难度，实现一体化设计。BIM系统配合使用AUTOCAD及TEKLA软件，可以真实模拟出现场施工情况，CAD可直接转化工程材料图，TEKLA可以对建筑材料、加工工艺进行排版，为现场操作提供很多便利，管理人员也能根据模拟情况规避一些错误，提高钢构件安装的效率。例如：减少现场对接时间，加快安装修改速度，缩短施工梁与施工柱的加工过程，采取“一钩多吊”的方法来节约现场施工时间，控制现场工作量，从而为企业创收更多效益。
2.2吊装方案的概述
通过上述分析可知，在高层装配钢结构施工技术应用过程中，吊装的高要求一直以来都是工程施工作业的难点，但不可否认的是，其对于高层建筑施工作业质量和作业效率而言的影响力却不容忽视。为此要想从根本上全面提升施工技术应用的安全性，对吊装施工作业方案进行不断优化是极为必要的。具体来讲在塔吊选择时，施工单位的工作人员需考虑的内容主要有，一方面是确保所选择的塔吊其覆盖范围是整个现场堆场，此外在对起重性能进行考量时，施工单位需保证塔吊的秦钟能满足各个构件吊装的基本重要需求，换言之就是在进行构件吊装时，塔吊操控人员可采用统一塔吊进行作业，另一方面塔吊的起重性能还要满足构件装卸、吊装的基本要求，吊装范围与高度满足施工作业的吊装半径要求。
2.3构件分段技术与定位
构件分段技术作为装配式施工一项基础技术，在应用期间要关注现场塔吊具备的起重能力设置，将起重极限设置在标准范围内。构件运输期间要结合具体的运输条件加以设置，如果构件分段长度比较大，大于12m，且宽度大于2.8m，高度大于4.5m，要引进分段处理技术，由此做好装配式建筑施工的准备。对于场内制作分段过程，相关人员要参考建筑图纸的设计标准以及塔吊不同范围的起重能力，设置分段加工方案，围绕钢结构施工具体情况科学进行厂内制作。另外在构件定位上，相关人员应该在吊装操作之前清理预制构件拼缝部位，调整硬质垫片满足设计标高，科学放置橡胶条，按照墙体和立柱平面分布图和吊装流程图，设置墙体和柱的具体位置。接下来安装定位支持，每一个构件需要大于等于两组斜支撑加以固定，定位支撑设置在墙体的相同侧面上，柱子两个侧面保持垂直，支持点和板底的距离应大于等于构件整体高度的2/3，以微调的形式准确定位构件，促使其和对应标准要求一致。
2.4梁、柱结构的节点施工
装配式钢结构的施工技术能够将预制的构件进行组装，为了保证建筑框架的稳固性，需要将H形柱与在建筑中起到主要承重作用的梁结构进行连接与加固，不同的结构所选用的连接方式也不一样，应该根据实际需求选择合适的连接方法。建筑中梁和柱的连接就不会采用传统焊接的方法，避免钢材发生变形而影响建筑效果，一般会采用螺栓的形式进行连接，以保证二者能够紧密连接且不变形。梁与柱之间的连接方式既可采用螺栓的方式，又可以采用拼接的方式，都能够使各节点之间无缝连接。不同结构一般采用不同的连接方式，无论采用哪种技术，都要考虑施工现场的实际情况，并严格按照相关要求与规定进行操作，如钢管柱和H梁同样可以采用普通高强度螺栓的方式进行连接，现有的连接方式能够基本满足装配式钢结构中各部分的连接需求，一旦操作失误或连接条件不足，就会给施工项目带来阻碍，影响工程质量。要提高施工中的连接技术，就需要根据技术的发展不断改进和创新连接技术，将最新的技术融入其中，从而找出更好的连接方法。
2.5外围集成技术应用
高层建筑相对于底层建筑来说，更容易因自身高度的原因受到外界因素的影响，尽管使用的是钢结构装配式的施工技术，仍然会存在一定的不足。在这种情况下要充分发挥装配式施工技术的作用，保障建筑的实际效果，还可以通过对建筑中外围集成技术的分析和巩固，提升高层建筑的稳定性和实用性。
结语
综上所述，当前建筑施工中强调能源节约及环境保护，提高建筑项目实施的经济效益，实现可持续发展。装配式结构施工对实现绿色施工、降低能源消耗发挥了重要作用。本文以装配式建筑施工为例，对该种施工方式的价值及常规施工形式进行了说明，并提出了该类建筑施工质量保证的主要技术，可为后期该类建筑施工提供参考及借鉴。
参考文献
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