焦恩冕

【摘要】在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，裝配式鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)相比，具有質(zhì)地均勻、韌性好、可塑性強(qiáng)、質(zhì)量輕、抗震性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠讓建筑面積使用率提高，與我國(guó)發(fā)展綠色建筑的要求和標(biāo)準(zhǔn)相吻合。本文著重介紹了綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用方向。

【關(guān)鍵詞】裝配式;鋼結(jié)構(gòu);綠色建筑體系;應(yīng)用方向

【中圖分類號(hào)】TU393

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）11-0086-02

1.綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的優(yōu)勢(shì)

1.1 抗壓能力更強(qiáng)

與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有更好的抗拉抗壓性能，可廣泛應(yīng)用于建筑工程當(dāng)中，尤其是一些大跨度建筑當(dāng)中。鋼結(jié)構(gòu)具有更好的抗壓性，因此可以進(jìn)一步擴(kuò)展空間，而且相比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的布設(shè)更為方便，耗費(fèi)的時(shí)間少，強(qiáng)度高。

1.2 環(huán)境污染比較小

從工程建設(shè)角度分析，該體系應(yīng)用過(guò)程中不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行構(gòu)件的架設(shè)，只需要進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的拼裝組合就可以了，在施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)出現(xiàn)二次污染，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)在施工時(shí)主要以拼接組合為主，因此噪聲較小，不會(huì)對(duì)施工區(qū)域附近的居民產(chǎn)生噪聲污染。

2.綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 對(duì)施工圖紙進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)的圖紙需要將全部構(gòu)件列出，詳細(xì)地對(duì)構(gòu)件的位置、參數(shù)要求進(jìn)行說(shuō)明，比如說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、高度、寬度、長(zhǎng)度、材質(zhì)等，因此可以為構(gòu)件的生產(chǎn)提供可靠準(zhǔn)確的依據(jù)。在設(shè)計(jì)圖紙方面確定參數(shù)是非常重要的，在確保參數(shù)合理的條件下有效地對(duì)構(gòu)件進(jìn)行連接，使構(gòu)件之間密切配合，成為圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵內(nèi)容。另外也需要注意加強(qiáng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量的控制，以保證設(shè)計(jì)出來(lái)的圖紙能夠有效地在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)裝配施工。

2.2 構(gòu)件制作加工

綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中的構(gòu)建都是提前在工廠當(dāng)中預(yù)制好的，再運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地，依照?qǐng)D紙要求進(jìn)行裝配建設(shè)，在此過(guò)程中一定要注意嚴(yán)格依照?qǐng)D紙要求制作加工構(gòu)件。在加工好之后，委派專門的人員進(jìn)行檢查，判斷鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否有質(zhì)量缺陷，尺寸是否準(zhǔn)確，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一定要及時(shí)進(jìn)行控制和處理。構(gòu)件制作好之后一定要妥善存放，確保質(zhì)量合格，存放時(shí)保證鋼結(jié)構(gòu)和地面有一定的距離，以避免銹蝕、受潮。

2.3 組裝拼接

完成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工后，統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行后續(xù)的拼接和組裝。這也是該體系實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量管控的環(huán)節(jié)。在組裝鋼構(gòu)件時(shí)需要以圖紙為基礎(chǔ)，依照拼裝順序完成拼裝，防止后續(xù)出現(xiàn)返工重做等情況，導(dǎo)致施工工期的延誤。在拼裝時(shí)需要注意先進(jìn)行基礎(chǔ)的施工，再對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼裝，在上一階段工程完工后，固定構(gòu)件，并確保構(gòu)件穩(wěn)定的條件下為后續(xù)組裝提供便利，比如說(shuō)基礎(chǔ)構(gòu)件拼裝結(jié)束之后，需要通過(guò)連接件固定鋼構(gòu)件。此時(shí)也需要與圖紙相符，不能隨意選擇連接件，在連接件安裝時(shí)需要確保質(zhì)量，擰緊所有的螺栓。

2.4 測(cè)試及防滲漏

在鋼構(gòu)件施工時(shí)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行測(cè)試，除了拼裝完畢后需要進(jìn)行測(cè)試外，在建筑精裝前也需要全面系統(tǒng)地進(jìn)行測(cè)試，以鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性為基礎(chǔ)。如果在測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，一定要采取合理的措施進(jìn)行控制。在測(cè)量合格之后，需要檢查連接部件，如果出現(xiàn)縫隙可能會(huì)導(dǎo)致滲漏，此時(shí)可以使用環(huán)氧樹脂來(lái)封堵縫隙，進(jìn)行防滲測(cè)試，判斷防滲的效果，如果依然有漏點(diǎn)，需要重復(fù)進(jìn)行封堵。

3.綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的應(yīng)用方向

3.1 “模塊化”裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋

模塊化裝配式結(jié)構(gòu)房屋主要在一些小型臨時(shí)性用房當(dāng)中應(yīng)用，其特點(diǎn)是拆卸方便、施工速度快、工業(yè)化水平高、因此應(yīng)用非常廣泛，主要是活動(dòng)板房和一些集裝箱房。這類建筑可以依照標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行大量的工業(yè)化生產(chǎn)，尤其是集裝箱房，在工廠當(dāng)中通過(guò)薄壁型鋼進(jìn)行組裝，內(nèi)部加設(shè)巖棉夾心墻板。在制作完成之后，送到現(xiàn)場(chǎng)就能使用?；顒?dòng)板房主要使用標(biāo)準(zhǔn)的單元預(yù)制，并且通過(guò)螺栓進(jìn)行鋼骨架的現(xiàn)場(chǎng)拼裝，配備一線門窗構(gòu)材和標(biāo)準(zhǔn)化板墻，可以實(shí)現(xiàn)快速拆裝。這種模塊化結(jié)構(gòu)墻，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)材料損耗率低，通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)可以大幅度降低成本，效率較高[1]。

3.2 大型公用建筑和工業(yè)建筑中的應(yīng)用

裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系能夠充分地利用鋼材的優(yōu)勢(shì)，利用衍架、網(wǎng)架等進(jìn)行大空間的創(chuàng)造，而且結(jié)構(gòu)造型較為美觀。在很多重點(diǎn)工程當(dāng)中大跨度鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，獲得了較好的效果，比如說(shuō)我國(guó)北京的鳥巢體育中心和水立方體育中心，以及一些飛機(jī)場(chǎng)、高鐵站，充分地展示出我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的水平。這些年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)還在很多工業(yè)企業(yè)的廠房設(shè)計(jì)施工當(dāng)中應(yīng)用，將原有混凝土廠房出現(xiàn)的各種問(wèn)題解決，具有較好的效果。

3.3 住宅中的應(yīng)用

我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展起步較晚，但是近年來(lái)發(fā)展速度很快，先后出現(xiàn)了鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)、框架支撐體系以及鋼管式剪力墻結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)前的應(yīng)用還不廣泛，主要是由于建筑戶型較多，無(wú)法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，另外鋼結(jié)構(gòu)主體和墻體材料，相比差異較大，無(wú)法有效融合[2]。

4.綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)踐

4.1 工程概況

以某省高新區(qū)需要構(gòu)建裝配式鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厥状问褂醚b配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑形式，由當(dāng)?shù)匾患移髽I(yè)承建。該企業(yè)完成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研發(fā)、生產(chǎn)、施工，進(jìn)行一體化操作。該項(xiàng)目主要包含了高層建筑和地下車庫(kù)兩個(gè)部分，建筑面積達(dá)到了75494m2。建筑項(xiàng)目主要以鋼框架+鋼管塑形等方式完成樓板，使用裝配式鋼筋桁架子承重樓板。在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)工程加工的形式進(jìn)行鋪裝，多層同時(shí)進(jìn)行澆注操作，完成立體化交叉作業(yè)，提升施工的效率，保證施工的質(zhì)量，控制施工周期。

4.2 應(yīng)用及效果

在建筑工程施工過(guò)程中，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用非常廣泛，而且工期優(yōu)勢(shì)明顯，可以在3～5天內(nèi)完成一個(gè)樓層的施工建設(shè)，不但大幅度提升施工的速度還能夠保證施工作業(yè)符合標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的要求，這種現(xiàn)代化的施工方式可以將混凝土施工過(guò)程中的振搗環(huán)節(jié)和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)省去，能夠有效地節(jié)省施工成本，縮短工程周期，對(duì)提升建筑工程的整體經(jīng)濟(jì)效益具有很大的幫助。

一般的裝配式建筑主要的工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)為輕質(zhì)防火板，而外層使用防火保溫板進(jìn)行敷設(shè)，可以提升防火效率。而防火cos板、外墻裝飾面與防腐層以及防火隔熱層的結(jié)合可以有效地提升工程的質(zhì)量使用防火系統(tǒng)，可以大幅度提升防火性能和保溫性能。

5.綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系發(fā)展方向

5.1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系與 PC 構(gòu)件結(jié)合

首先對(duì)PC構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)用，主要在樓梯樓板和空調(diào)板位置，這樣可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行補(bǔ)充，有效地彌補(bǔ)鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的缺陷，合理地對(duì)PC構(gòu)件的運(yùn)用與技術(shù)進(jìn)行融合，使用模塊化、工業(yè)化等手段將材料的性能充分地發(fā)揮出來(lái)。其次，鋼筋衍架疊合樓板件的使用，操作較為簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，疊合板拼縫構(gòu)造往往帶有衍架鋼筋，在操作過(guò)程中較為簡(jiǎn)單，生產(chǎn)零部件時(shí)會(huì)預(yù)先布設(shè)好衍架鋼筋和底板鋼筋。預(yù)制薄板使用的主要是帶有鋼筋的混凝土板，使用吊裝等方式進(jìn)行定位，完成雙向疊合板的施工。這種疊合板具有較強(qiáng)的承載能力，可以讓模板的使用量降低，符合綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的要求。

5.2 圍護(hù)墻體、構(gòu)造做法的交叉運(yùn)用

建筑體當(dāng)中墻體是非常重要的組成部分，在進(jìn)行構(gòu)架結(jié)構(gòu)施工時(shí)最后一道工序就是進(jìn)行墻體的圍護(hù)施工。近些年來(lái)墻體的圍護(hù)施工相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度加快，能夠讓建筑的整體性能大幅度提高，使建筑具有較強(qiáng)的持久力和多樣性，然而各種墻體的施工方式和功能都存在差異性，各有優(yōu)缺，要想完全規(guī)避墻體施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，就需要注意解決墻體單一化的問(wèn)題。在施工的過(guò)程中對(duì)各種材料和技術(shù)進(jìn)行混合應(yīng)用，以提升墻體的綜合性能，比如說(shuō)在外墻施工時(shí)使用保溫裝飾一體板，這樣既能夠達(dá)到裝飾的效果，也可以起到保溫的作用。

5.3 智能化、信息化

伴隨當(dāng)前3D打印技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等逐步發(fā)展，智能化加工、數(shù)字化管理模塊化安裝，都開(kāi)始逐步在鋼結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，另外機(jī)器人焊接技術(shù)可以大幅度提升裝配式工程的施工進(jìn)度。合理地對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以讓企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)大幅度提升。

6.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的計(jì)算體系和裝配式鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，民用住宅方面綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用還不多，但是隨著技術(shù)快速發(fā)展，近年來(lái)建筑行業(yè)越來(lái)越重視綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在居民住宅當(dāng)中的應(yīng)用將成為未來(lái)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫曉彥，汪金龍，王樹和.鋼結(jié)構(gòu)與綠色節(jié)能建筑[J].山西建筑，2019（21）：43-44.

[2]孫晨曉，李旭強(qiáng).綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（15）：233.

（作者單位：中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司）