建筑装配式钢结构施工技术

建筑装配式钢结构施工技术

王宏

 安徽马钢重型机械制造有限公司 安徽省马鞍山市 243000

摘要：2016年，在《建筑产业现代化发展纲要》中提出，截至2020年在我国的新建建筑中，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％的具体目标。预计到2025年，装配式建筑的比例还会增加至50％以上。我国倡导要推广和使用钢结构、混凝土这类典型的装配式建筑，提高建筑行业的安全水平，更好地解决和消化过剩钢铁产能。装配式钢结构适应了新时代的潮流，符合国家的政策方向，其发展前景十分可观。

关键词：装配式；钢框架结构；施工技术

引言

装配式建筑是未来我国建筑行业的发展趋向，从我国时代背景来看，推广装配式钢结构已成为必然要求。装配式钢结构源自西方，其技术体系经多年发展已较为成熟。其中，欧美国家在2010年已研发出Conextech钢框架结构，其为装配式钢结构以后的发展奠定了重要基础，发展至今，最为常见的结构体系已转变为装配式轻钢龙骨体系。作为最先将建筑生产纳入工厂的国家，日本已经有较为完善的装配式钢结构建筑体系。我国关于装配式钢结构的研究起始与20世纪90年代，经多年发展，低层和高层两种类型装配式钢结构已经成为我国主要发展方向。但现阶段，我国装配式钢结构还是以改造应用为主，在自主研发以及推广上仍与发达国家存在差距。对装配式钢结构的施工技术做出进一步研究，对于装配式建筑的推广和使用、提高建筑施工质量以及化解钢铁产能过剩等问题有重要意义。

1建筑装配式钢结构的基本概念

装配式的钢结构主要以装配式构件的形式施工，经过改造，将建筑、发展、建造及大厦管理一体化，以订立不同的标准，进一步提高建筑的生产力和质素，确保建筑的循环再用。在装配式钢结构中，每一个结构元素都是灵活的，可根据用户需求自由设计，不影响整个结构的稳定性。现代科技的进步有利于建筑业的发展，随着中国城市化的发展，建筑质量越来越受到重视，与传统混凝土结构相比，装配式钢结构使施工工业化，减少了资源消耗，使施工更环保。因此，钢结构在最近几年变得很普遍。在装配式构件方面，每件建筑构件必须按照统一标准制造，然后进行装配和现场制造；装配式钢结构的设计体系在设计上较为成熟，但其技术体系尚未完善，这也是“绿色”装配式钢结构和应用研发的核心内容之一。

2装配式钢结构的优势

对装配式钢结构来说，它的开间尺寸相对偏大，墙体多数为非承重墙。而平面空间又比较自由，用户入住后结合个人的需求完全可以二次布置，对结构安全性几乎没有影响。钢材的强度高，故相比钢筋栓结构，钢结构构件在截面尺寸上也要小得多。经设计，暖通设备、吊顶和水电管线都可以融入楼板中，构建智能化的布线系统，提高空间布局的灵活性。装配式钢结构，其承重构件都是选择轻型热轧型钢以及薄壁钢管，其截面受力相对较为合理，且没有很高的自重。墙体、楼面均是选择轻质材料，在同等的设计条件下，装配式钢结构的自重要明显低于现浇砼结构。凭借强度高、延性好，装配式钢结构表现出卓越的抗震性能。另外，自重较轻有助于节约运输、安装成本，适合在地耐力差、运输不发达的地区进行推广使用。装配式钢结构呈现了工厂预制的特征，将计算机与数控机床进行融合。室内设计时，设计人员根据生产线来制作和生产产品，其效率和精度都比较高。施工时，装配式钢结构多属于干作业，这就提升了效率。

3装配式钢框架结构关键施工技术

3.1施工加固支撑的选择

充分考虑模块吊装的整体稳定性和平衡性，模块单元内需设置支撑体系，增加模块抗侧能力和整体刚度。考虑结构的变形能力，以抗侧刚度为考核指标。构件的材料、截面及布置是影响结构侧移的主要因素，给定相同的外部条件，仅支撑形式不同，比较常见的支撑所构成结构的最大变形位移有单斜杆支撑、X形杆支撑、K形支撑、人字形支撑4种支撑体系。单斜杆支撑与X形支撑组成的结构体系，层间位移相对最小，说明相同情况下抵抗侧向变形能力最大，效率最高；人字形支撑与K形支撑组成的结构体系，层间位移相对较大，抵抗变形能力相对较小。综上分析，在悬挑部位和开口门窗部位选择斜杆支撑，抵抗侧向变形的能力强，施工可操作性更高，而且比X形支撑节约钢材。因此，施工时在悬挑模块和窗口处选择斜杆支撑加固。

3.2叠合板施工

设计图纸中，主要是通过将叠合板搭设到钢梁上，以进行叠合板和钢梁的连接。叠合板下方和钢梁上翼缘的间隙约有10mm，以便于放置PE棒，后续再通过流水砂浆将缝隙填满。施工时，因叠合板尺寸、跨度较大，在钢梁上搭设叠合板时，仅进行15mm的搭设无法保障叠合板在钢梁上的搭接足够安全。若在钢梁上直接进行叠合板搭设，则可能导致吊装叠合板时出现垮塌等现象。为保障叠合板能够安全搭设到钢梁上，必须在吊装叠合板时相应设置施工临时支撑。初步选用独立支撑作为临时支撑，并借助H型钢结构钢梁的优势，设计出能够结合H型钢梁上下翼缘的临时支撑。该临时支撑主要包括H型钢梁、角钢桁架以及U形顶托支架。通过工厂焊接角钢的方式制作角钢桁架，选用尺寸为∠50mm×50mm×4mm的角钢作为上下弦杆，选用∠40mm×40mm×3mm的角钢作为腹杆，通过螺栓将两片角钢桁架单元进行连接，以制成支撑架。以10cm为间隔在钢桁架上下弦杆的位置开螺丝孔，以调整对接尺寸。将U形顶托布置到钢梁下翼缘，通过U形顶托将角钢桁架安装到钢梁上翼缘位置，沿钢梁方向进行布置和调平，再将叠合楼板搭设到其上部位置。

3.3钢柱定位

钢结构框架应能保证钢柱第一部分的精确布置，使钢柱的后续布置不致产生显著的偏差。在两个初始终端进行类似试验时，初始位置必须准确，应根据安装条件选择适当的位置作为第二点。应尽可能选择不能损坏的位置和视野，以便通过封闭法合法地确定钢柱方向各点的对应值。为此，需要使用适当的平台支撑安全带。平台设计必须合理，提供非常稳定的周边支座，并应防止混凝土浇筑及其他类似工程。应使用适当的手段确定钢柱中心的适当方向，并在锚柱周围布置适当的线。线路示意图必须准确，偏差必须在规定范围内；在设置锚点时，应使用整个点来显示正确的方向。如有错误，应及时纠正。调整后再进行复查，确保导数准确无误。

3.4钢柱焊接

钢柱有箱型截面，采用分段的方式进行运输，并在现场高空焊接，焊接量较大。在框架结构中，应先从结构中间构件进行钢柱的施焊，在框架形成后即可朝向左右进行扩展焊接。通过手工焊的方式进行根部打底，中间用半自动焊的方式填充、盖面的方式进行焊接。通过CO2气体保护半自动焊的方式，对带衬板焊件进行焊接。雨季时需避免钢柱中有雨水灌入而出现腐蚀，为此要采用一定的避雨措施。否则焊接过程中有雨水掉落，会影响焊接质量。

结束语

在装配式钢结构的施工中，应做好钢柱分段、堆场以及焊接等安装工艺。为使构件运输和安装更为便捷，在施工前应对钢柱进行合理分段，做好场地堆放的布置工作。针对风荷载以及环境的影响，需结合现场条件制定合理措施，避免对安装和焊接钢柱的质量产生影响。结合背景项目的施工难点考虑，应合理穿插钢构件和叠合板的安装施工，确保施工质量。

参考文献

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