建筑装配式钢结构关键施工技术

朱晶晶 广州市公用事业高级技工学校讲师

科学分析装配式钢结构关键技术内容及施工要点，能使先进的施工技术得到进一步推广和使用，进一步提高我国建筑行业施工建设水平。建筑装配式钢结构使用过程中最为关键的技术是围护体系技术，在一定程度影响着装配式钢结构的发展。

1 建筑装配式钢结构的基本概念

装配式建筑是对原有建筑结构进行转型和调整，具有变革性意义。坚持以低碳、工业、信息化为理念，形成的是综合体建筑。建筑的设计、开发、施工、建设和管理等多个环节融为一体，形成多样化标准，确保能进一步提高建筑的性能和质量，实现资源循环使用，是一种节能环保型的建筑类型。装配式钢结构建筑具备明显的特征，即高度集成化结构。在装配式钢结构建筑内，各个构件布置十分多元灵活，空间布局上相较于传统结构更能满足个性化需要，可以根据用户需求进行自由设计，而且不会影响整体结构的稳定性；装配式钢结构建筑整体施工周期较短，许多钢结构配件可以在工厂进行预制生产，运输到现场直接安装即可，进而极大提高了工作效率；装配式钢结构建筑综合性极强，施工建设时更多的是使用质量轻、高强度的钢结构配件。流水线的生产不仅能极大地节约人工成本，而且能降低材料的损耗程度，减少污染，提高经济效益和社会效益[1]。

2 我国建筑装配式钢结构发展

我国从20 世纪70 年代开始逐渐形成装配式建筑理念，希望在运用装配式建筑的概念下逐渐形成高生产效率、高建设速度、高功能品质以及成本极大节约的全新型建筑结构。20 世纪80 年代后，在我国一些发达地区开始逐渐尝试使用预制构件来进行施工建设[2]。例如，吊车梁、屋面板等，但是由于受到当时设计、材料、性能、技术水平等影响，装配式建筑质量很难得到有效保障。而且生产的预制构件较为单一，承载能力较弱，不具备优秀延展性，保温隔热效果也较差等，易出现房屋漏水等情况，这些都极大地影响了建筑装配式结构的发展[3]。

3 建筑装配式钢结构的关键施工技术

为了更好地介绍建筑装配式钢结构关键施工技术，以我国南方某个装配式钢结构住宅项目作为案例进行分析。该项目建筑单体共有5 个，总建筑面积为6 万m2，结构类型为混合框架支撑体结构框架。建设所使用的柱体材料为矩形钢管混凝土材料。梁等支撑结构所使用的钢材为焊接H型钢和热轧H 型钢。每个建筑单体共有18层，其中地下有1 层。建筑总高度为53 m，标准层高为3 m。建筑内所使用的钢柱钢梁支撑材质均为钢材，楼板、钢管内、地下室梁都为混凝土。

3.1 框架结构施工技术

3.1.1 钢柱安装

在钢柱施工安装过程中使用了四点起吊的方式，校正方法则使用了千斤顶校正法和铁楔。利用对称标高控制进行层高线设计，施工现场要确保一次就能就位校正，并且及时进行固定。钢构件吊装使用TC5610-6 型塔吊，而且关键情况下会配合使用汽车吊来进行辅助安装。进行分段结构的钢构件安装时，以三层为一段为标准，箱型钢柱能有效满足施工建设需要，满足吊装要求。

钢梁采用焊接H 型钢和热轧H 型钢，主要的常见规格有以下几种日常的型号：H500 mm×150 mm×10 mm×10 mm、H400 mm×150 mm×8 mm×10 mm、H400 mm×120 mm×8 mm×10 mm 、H350 mm×150 mm×6 mm×10 mm 和H350 mm×120 mm×6 mm×8 mm 等。

进行吊装运输之前，下截柱和本截柱之间的杂质应进行彻底的清除，确保每一个环节钢柱之间的接触面都能得到紧密连接。钢柱在安装过程中需要使用高强度的螺栓将上下柱的耳板进行暂时性连接。上截柱和下截柱之间的间翼、腹板则需要使用焊接方式来进行连接，焊接质量应满足一级焊接要求。

钢柱吊装施工完成后，钢柱中心线应与下一段钢柱之间中心线保持吻合，活动双夹板应可以准确插入下节柱的安装耳板上，并使用螺栓进行临时连接。利用缆风绳和斜撑对整个钢柱进行进一步稳固，当钢柱已经确定稳固后，需要进行再一次校准，必须确保整个钢柱的精准性，每节钢柱之间的垂直偏差必须小于1‰，即0.1 cm之内。

3.1.2 钢梁安装

与本次工程案例相似的是，许多建筑装配式钢结构用到的楼层钢梁数量较多，而且总体质量较轻。为了进一步提高吊装效率，可以使用多根钢梁同时起吊、分别安装的方式来同时进行施工建设。但是在每次吊装过程中，总体的钢梁质量不能超过塔吊地承载能力，钢梁得到有效吊装后需要按照施工图进行施工安装，需要注意的是框架梁的方向。楼盖梁安装到位时应使用中钉将梁的两端校正稳固，再使用螺栓进一步拧紧。所使用的螺栓数量不可以少于该节点螺栓总数的1/3，一般不可以少于2 个。

3.2 围护结构施工技术

3.2.1 墙板体建设

进行建筑装配式钢结构施工建设时，所使用的围护结构墙体材料主要分为板材、砖块或砌块3 种类型。考虑墙体材料节能要求和创新特点，板材是目前最为优秀的选择。外墙板选择使用板桥作为基础材料，不仅可以有效地满足建筑对于强度、形抵抗等能力的要求，而且有利于开展针对性的施工安装。这些优势对于整个施工建设能带来极大的促进作用，既可以满足建筑的安全性要求，也能极大地提高建设效率，值得广泛推广使用。

目前，我国可以使用的板材类墙体材料分别有蒸压轻质加气混凝土板、钢筋混凝土绝热材料复合墙板、钢丝网水泥类夹心复合板。其中，蒸压轻质加气混凝土板是指将水泥、硅砂、石膏等进行混合，并均匀进行搅拌。为了进一步提高效能，往往会使用少量的铝粉，由于蒸压轻质加气混凝土板会使用钢筋网片，所以可提高建筑强度，而且可以获得良好的抗地震功能，蒸压轻质加气混凝土板一直深受日本等国家欢迎。

3.2.2 外墙板安装

一般是指外墙板可以通过工厂预制成型，运输到施工现场进行安装。采用上拉下托的方式，将外墙板的节点与建筑的主体结构进行相连，连接件必须采用全熔的方式进行焊接。运用高强螺栓连接的方式可以进一步提高外墙板安装的强度。

将预制好的外墙板进行起吊时，必须先确定好型号匹配，保证各个环节都准确无误后再利用吊环进行起吊施工。墙板立起时，底部位置应安装硬泡沫等保护材料，缓慢将墙板提升至距离地面5cm 处，稍做停顿，进一步检查吊挂是否已经安装牢固、安全可靠，墙板是否有污染物。进一步确认准确无误后再继续进行起吊。当墙板已经靠近道作业面时，安装工人需要使用2个溜绳，将墙板被吊环进行牢固绑定，再拉住溜绳缓缓将墙板拉到准确的位置，以备安装。按照施工设计图，使用垫片等配件，利用靠尺检查墙板的垂直度以及与相邻墙板之间的缝隙，尽可能确保符合标准要求，各个情况都进行合理调整后才可以进行下一步安装建设。

3.2.3 内墙板安装

工厂会将内墙板与钢梁进行事先的预制并形成整体的构件，钢梁与钢柱可以通过使用钢梁两侧的螺栓进行焊接。在墙板安装过程中，梁的底部应使用楔块来调整标高，确保底部的缝隙必须小于3 cm。水平方向可以使用砂浆进行细缝的封堵，竖向位置如果存在缝隙，则可以使用防火型岩棉粘进行填充，预制的混凝土夹心轻质内墙板实际上属于梁下挂板结构，当施工建设过程中已经将墙板高度和垂直度进行有效校准后，需要取出墙体底部所有标高调节垫块，然后使用柔性抗裂砂浆对这些底部缝隙进行封堵，进一步确保施工建设质量。

4 结语

高层建筑装配式钢结构将成为未来施工建设的重要发展方向，其优异的性能有利于促进我国建筑行业进一步发展。所以，应加大研发和实践力度，对相关关键技术进行深入研究，结合建设项目实际积极开拓创新，进一步提高我国建筑行业的发展水平。