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高层建筑钢结构装配式施工技术应用分析杨晓丽

发表时间：2020/7/27 来源：《基层建设》2020年第10期作者：徐文涛杨晓丽

[导读] 摘要：钢结构装配技术在建筑业中的综合应用，可以有效促进建筑体系的现代化和创新，解决部分钢材产能过剩的问题，装配式建筑通过标准化生产和精细化施工，提高了施工质量。现场砖混结构复杂，施工速度慢，使用大量烧结黏土砖和无法回收利用的混凝土，能耗非常严重。

        临沂聚鑫钢结构工程有限公司山东临沂 276000
        摘要：钢结构装配技术在建筑业中的综合应用，可以有效促进建筑体系的现代化和创新，解决部分钢材产能过剩的问题，装配式建筑通过标准化生产和精细化施工，提高了施工质量。现场砖混结构复杂，施工速度慢，使用大量烧结黏土砖和无法回收利用的混凝土，能耗非常严重。钢结构装配式建筑抗震性能好，基本结构要求低，可广泛应用于高烈度软土地区。另外，钢结构便于拆卸和组装，钢架可以100%回收利用，具有良好的环保性能。经过工厂微调，容易保证质量要求。钢结构有利于产业结构，便于完成标准模块化施工、预制构件制作、机械化吊装阶段的施工，能够实现产品系列的开发、预制构件的集约化生产、配套设备的社会化供应，后期具有良好的抗震性能和可回收性能。工业生产和人口城市化是实现现代化的基础，工业生产的优质性能是确保钢结构建筑绿色发展的前提，是促进装配式钢结构建筑的施工技术工艺结构调整和解决一些产能过剩问题的战略措施，这也是建筑业改革发展的绿色发展方向。
        关键词：高层建筑；装配式钢结构；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、高层建筑钢结构建筑生产流程及优势分析
        1.1高层建筑钢结构建筑生产流程
        装配式高层钢结构建筑项目生产流程主要包括４个部分：个性化定制、工厂化生产、装配化施工及工业化装修。个性化定制即设计方可结合需求制定多种设计方案供用户选择及使用，主要包括户型设计、结构体系设计、墙板系统设计及项目目标式设计等。以上设计过程属于装配式钢结构高层建筑实施的关键，也是保证其安全及客户需求的关键，对建筑使用及功能的完善具有重要的意义，因此，该项目设计时，对用户需求、区域特殊情况、周边环境特征、抗震要求等应重点考虑。工厂化生产：主要采用对所设计的建筑形式进行合理分割与拆分，形成一个个预构件，并对其进行实施与控制。目前，BIM技术的应用对保证其实施及预先进行碰撞试验可起到积极作用。装配式施工是质量控制的关键，该类实施方式主要以快速、简易实施为主，不需要大型的施工设备，具有一定优势，该阶段共需完成基础施工、钢导墙施工、地坪施工、墙体施工、楼面施工及屋面施工等，做好以上各部分的施工对控制质量具有积极意义。最后，为满足其功能与使用的舒适性，应充分考虑实施工业化装修。
        1.2配式高层钢结构建筑应用优势
        装配式高层钢结构建筑项目施工方式具有以下优势：一是结构高度集成化，与传统建筑项目实施而言，该类建筑所采用的结构类型具有施工灵活的优点，如施工所使用的构件可根据模数及建筑情况自由确定并合理实施，能使施工效率得到显著提升，对提高建筑项目实施的可靠性具有重要的意义。二是施工周期短，即该类实施方式强调工厂预制与现场施工的安装模式，对构件的强度及精度要求高，同时可引入各类数控机床等用于加工，可明显缩短施工周期，节约材料。三是综合性能高，如装配式钢结构建筑多采用轻质高强钢材实施，减少了材料的试验，提高了工厂流水线生产，对控制环境污染及减少人工成本具有重要价值。综合来讲，装配式高层钢结构建筑实施较传统建筑项目实施而言，具有较大的经济效益及环境效益，可在后期项目实施中投资与推广使用。

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        2、高层钢结构装配式施工技术的施工难点
        2.1钢结构装配式施工对建筑的吊装要求较高
        高层建筑物的高度太高，在施工过程中会存在较多的难点。为保证建筑工程的质量和施工的安全性，需要应用合适的建筑设备塔吊辅助开展相关建设工作，从而提升钢结构装配式施工技术的应用效果。因为高层建筑的施工对吊装要求比较高，所以在选择吊装设备之前要做好调查与分析。
        2.2渗漏防水要求高
        建筑外墙在做防渗漏处理时，要应用专门的技术进行处理，以实现高层建筑的质量，同时采用专门的防水和保温材料，保证建筑的防水效果和保温作用。因此，为了有效地提升高层钢结构装配式建筑施工质量，需重视防渗漏以及防水施工技术的研究。
        3、高层建筑钢结构装配式施工技术应用
        3.1构件分段技术的应用
        建筑行业选用新型的建筑材料，相应的施工技术也应该得到更新与提高，以便更好地发挥钢结构建筑的作用。高层建筑中使用的钢结构一般都是较为大型的，都是由大型施工机械进行建设的，那么在构件从工厂运输到施工现场的过程中，对于超过正常运输标准的构件，需要进行分段运输，就需要建筑单位应用构件分段技术对构件进行相应的处理，这也是装配式施工技术中最常用的一种技术。建设人员在高层建筑施工中应用钢结构时，施工人员一定要保证构件完全在塔吊的应用范围内。
        3.2吊装技术的应用
        高层建筑选用钢结构并应用装配式的施工技术中，最为关键的就是吊装技术，只靠施工人员手动组装，完全不能满足高层建筑的需要，需要依靠现代建筑技术，以机械设备的力量代替人工的运输，在整个组装过程中，吊装技术显得尤为重要。在施工之前，建设人员就需要对整个项目有充分的了解，包括施工场所的面积、吊装设备的选择与搭建、吊装设备的承重能力等，这些都需要施工团队先对实际施工场所进行深入的分析与研究，再根据实际需求选择适合的吊装设备以及设备布置的位置。吊装设备的选择应该考虑以下几个方面：①起重性能满足构件装卸的要求，并且能满足施工现场的重量要求；②施工场所是在塔吊的建设范围之内。完善的吊装计划与科学的吊装设备能够大大提升钢结构装配式施工技术的效果和安全性。
        3.3绿色施工技术
        建筑行业对绿色施工理念严格的要求，促使绿色施工技术发展为人们注重的焦点，高层建筑绿色施工技术存在一定环保特征，适应绿色施工工艺发展的过程中可以节约建筑施工的成本费用，取得最大化的装配式施工效益。另外绿色施工主张策划和设计以及施工的结合，将三者进行细致的融合，装配式施工条件便是将设计赋予标准化特征，把构建制作赋予工厂化特征，绿色协调项目工程的每一个环节，产生绿色环保的作业效果。
        结束语
        综上所述，高层建筑的施工作业中，装配式施工模式得到广泛的认可与肯定，其不仅可以增强建筑物的整体性能，还可以在有限的时间内节约施工成本。在实际的施工操作中，建筑管理者要明确装配式施工方案和计划，采取行之有效的措施应用施工技术，包括构件分段技术与定位、吊装技术、外围集成技术、绿色施工技术等，推动高层建筑工程的进展。
        参考文献：
        [1]高占阳，袁霓绯，李洪光，etal.首钢铸造村装配式高层钢结构住宅技术体系研究[J].钢结构，2019，34（6）.
        [2]黄祺合，陶富录，陈学良.装配式钢结构住宅预制飘窗施工技术[C]//第七届全国钢结构工程技术交流会.0.
        [3]廖立波.装配式钢结构建筑的绿色被动节能关键技术实践与应用[J].建筑施工，2019（5）：949-951.