高层建筑装配式钢结构关键施工技术研究 吴烨霞

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:吴烨霞
[导读] 摘要:我国的经济技术不断发展,建筑行业也顺应时代的发展,有了新的进步和提高,现在城市中因为居住人口越来越多,建筑用地面积却越来越少,新修的建筑都是以高层为主,建筑物的修建就像是一个完整的组装工程,将不同的构件以科学合理的形式装置在一起。
        杭萧钢构股份有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:我国的经济技术不断发展,建筑行业也顺应时代的发展,有了新的进步和提高,现在城市中因为居住人口越来越多,建筑用地面积却越来越少,新修的建筑都是以高层为主,建筑物的修建就像是一个完整的组装工程,将不同的构件以科学合理的形式装置在一起。基于此,文章就装配式高层钢结构建筑相关理论及特点进行了分析,提出了其应用优势及主要生产工艺,并对其施工中的关键问题及发展趋势进行了分析与探讨,以便为该类项目实施及推动产业发展提供参考与借鉴。
        关键词:高层建筑;钢结构装配式;施工技术;应用分析
        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。
        一、装配式钢结构概述
        钢是具有高回收价值的环保绿色建筑结构材料,具有高度可加工、高抗震性能和高度钢结构的建筑和工业生产目的。现场螺栓连接简化了拆卸和整体装配,从而在缩短施工时间的同时,有效地减小了劳动强度。高层钢结构与现有钢筋混凝土建筑结构相似,但对后期有利的材质选择范围仍然完全不同。钢结构是新时代科学技术和经济不断发展下的产物,虽然采用装配式钢结构的建筑使用效果和以前的混凝土结构是相同的,但与传统的混凝土结构相比较,钢结构具有其独特的优势。第一,钢材是一种新型的绿色环保建筑材料,因为采用钢结构的高层建筑施工方式与传统的使用钢筋和混凝土的建筑不一样,传统的混凝土结构是将水泥、石子、河沙等大量建筑材料运输到施工现场,再经过机器的搅拌进行施工,会产生大量的扬尘和噪声,影响周边居民的生活质量,但装配式建筑则是在施工现场对工厂制作的构件进行组装,不会产生大量灰尘,而且组装的构件都是根据实际需求预制的,不会有太多浪费的材料。第二,钢结构重量轻、强度高、抗震性强,装配式建筑能更好地应对当前世界多发的地震,还能减轻运输成本,减轻工人劳动强度,降低企业建筑成本。
        二、高层建筑钢结构装配式施工价值和操作难点
        1.施工价值
        其一装配式建筑可以凸显建筑方案的准确性,不同类型专业在相同的建筑模型设计上要进行互动,减少方案设计的错误率,并且给予工程系统加以优化,通过3D动画模型提升建筑方案的科学性。在模拟化软件协助之下细致的分析工程流程和关键施工部位,检查施工技术和施工需求的匹配性,确保建筑工程正常执行,由此凭借模拟化软件强化施工成效。其二装配式建筑可以增强施工成效。此种建筑借助BIM技术强化方案设计的安全性,同时在具体施工期间彰显建筑施工的连续化,满足施工进度的要求。工程执行期间严格把关对应流程,促使施工操作性能的增强。除此之外装配式的建筑在引进钢结构期间不会在天气变动之下出现较大范围的影响,确保施工成效足够高。
        2.操作难点
        诸多的高层建筑钢结构装配式施工要引进塔吊,所以要对其进行专业化的研究,体现施工流程的安全性与可靠性。并且在渗透防水的操作上表现出难度,钢结构的装配式施工严格要求防渗漏技术,所以要引进防水材料与保温材料,全方位处理高层建筑外墙部位,提升整个结构的防水性能。(关于钢结构的防火及油漆等方面也需提及)
        三、高层使用装配式钢结构的优势
        高层与超高层建筑往往具有成本投入大,建设周期长等特点,而且在施工时会消耗大量资源,产生垃圾污染、粉尘污染及噪音污染。

近几年我国建筑行业劳动产能开始出现过剩趋势,高层与超高层建筑数量暴涨,伴随着智慧家居及新型技术的出现,建筑项目施工成本也在不断增加,采取传统的施工模式已经无法满足社会发展需求。因此,应用绿色环保的施工技术已经成为行业实现可持续发展的必然选择。装配式住宅在节能减排方面有良好表现,工厂按照建筑特征提前预制结构配件,运输到现场进行组装。从而实现预制与施工同时进行的生产模式,提高施工效率,缩短高层项目的建设周期。另外,装配式施工模式,主要是将钢结构构件提前在工厂完成生产,减少现场工序,劳动成本也相应降低。目前,我国装配式住宅按照材料,可分为:混凝土结构;木结构;钢结构三种。由于钢结构的用料特点及加工模式符合工业化生产要求,生产质量与效率都更加有保障,所以已经成为我国最适宜产业化发展的施工模式。预制件在工厂流水线上生产,采取标准化的节点连接方式,避免了传统现场施工可能出现的误差,提高了施工的精度,同时也可以减少后期维修费用,延长项目使用年限。而且装配式钢结构因为钢材的特点,可以使用大开间的平面布置,住宅设计的灵活性大大增强。
        四、钢结构节点技术应用
        1.板结构的节点施工
        建筑物的施工过程是从框架开始一点点搭建组成的,钢结构的组装相当于完成了建筑形状的搭建,框架搭建完成后,就需要其他物质完成建筑墙板的填充。从目前的科学技术来看,高层建筑中的墙板大多数都是由混凝土、钢筋等构成的混凝土板,这类蒸压轻质的墙板虽然非常轻便,但隔音效果很好且抗压抗震能力强,同时采用的是节能环保的绿色建材,所以其污染性小,对人体的危害性也不大,其内部的密度较其他建材而言会高很多,所以墙板的保温作用非常好。在对板结构的节点施工过程中,需要做好墙板与建筑各处的连接,需要注意的地方有三点:①各墙板之间的连接。墙板与墙板不会自然连接在一起,需要应用建筑技术和建筑工具钢骨架、螺钉等,将墙板的接口处牢牢地固定在一起,所需工具的长度与宽度要根据墙板的厚度来确定。②外墙板与梁的连接。高层的墙板是通过吊装设备将墙板运输至施工楼层,再将保温板安装至墙板。③房屋构建中除了墙板还需要门窗,需要做好墙板与门窗的连接,保证建筑的稳定性。
        2.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。
        3.配件分段吊装
        装配式建筑在现场施工时,应当按照图纸对起重工作进行设计,确保吊装起重极限维持在最佳范围内,全面分析运输条件。通常来说,配件分段长度应大于12m,宽度大于2.8m,高度大于4.5m,采用分段技术对钢预制件进行处理。分段吊装在整个钢结构装配建筑施工过程中占据重要位置,所以需要做好吊装方案设计,提高结构安全性,科学选用塔式起重机的型号,根据现场情况分布设备。起重机的吊装范围应当覆盖整个施工现场,并确保起重机性能与型号符合方案中的吊装需求,防止后期施工受阻。
        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。所以,重点发展其内部、外部保护和设备管道系统的组装,从而大大提高居民的生活体验和钢结构施工的组装率。基于此,本文对高层建筑钢结构装配式施工技术要点进行了有效的探究,以供参考。
        参考文献:
        [1]刘伏良.高层装配式钢结构住宅绿色建筑技术分析:兼论钢框架-钢支撑结构体系的运用[J].四川建材,2019,45(12):74-75.
        [2]许良梅,王友光,田朋飞,等.三维激光扫描技术在施工精准控制中的应用与研究:以装配式钢结构建筑为例[J].安徽建筑,2019,26(10):118-119.
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