李立春

（涿州藍(lán)天網(wǎng)架有限公司，河北 涿州 072750）

一、高層建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵性技術(shù)分析

（一）應(yīng)用BIM 建模技術(shù)

BIM 技術(shù)是近些年新興的一種建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，一般應(yīng)用于裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段之中，按照建筑物的總體設(shè)計(jì)要求來建立標(biāo)準(zhǔn)化的模型，將設(shè)計(jì)的模型傳輸給工廠，工廠按照模型來進(jìn)行預(yù)制件的生產(chǎn)，并且將成品生產(chǎn)完畢之后運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行施工與安裝，從而形成建筑物的整體結(jié)構(gòu)。在BIM 建模中，BIM 技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)工人設(shè)計(jì)的圖紙實(shí)現(xiàn)三維建模，同時BIM 技術(shù)還可以對預(yù)制件節(jié)點(diǎn)的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而使得設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)實(shí)的需求。同時BIM 技術(shù)在使用的過程中可以配合使用TEKLA 與AUTOCAD 軟件，這些軟件的使用可以真實(shí)地模擬出施工現(xiàn)場的情況，可以顯著地提升鋼構(gòu)件安裝的效率。

（二）配件的吊裝

吊裝施工技術(shù)是保證鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠被順利運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場或施工部位的重要途徑。吊裝過程中應(yīng)該明確要求吊裝的總重量，如果超出了這個重量或者接近這個極限重量，應(yīng)該引起管理人員的注意。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長度超過12m 或?qū)挾瘸^3m 的情況下，應(yīng)該使用分段吊裝的技術(shù)進(jìn)行吊裝，這樣能夠提升吊裝過程的安全性和吊裝過程的平穩(wěn)程度。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝的過程中需要按照順序進(jìn)行吊裝。例如，當(dāng)構(gòu)件被吊離地面之后，應(yīng)該使用環(huán)鏈葫蘆將整個構(gòu)件的形態(tài)保持在水平的狀態(tài)，并且以水平的狀態(tài)緩慢地上升。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在目標(biāo)安裝部位進(jìn)行安裝的過程中，應(yīng)該在周圍添加支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證安裝過程的安全性。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在吊裝的情況下，如果因?yàn)橹車沫h(huán)境風(fēng)阻比較大，可能會產(chǎn)生墜落的情況。

那么也應(yīng)該等風(fēng)力稍微減小時，再配備起重機(jī)。

（三）外圍墻的施工技術(shù)分析

在高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，外圍墻的施工也是非常重要的一部分內(nèi)容，從目前的生產(chǎn)實(shí)踐特點(diǎn)來看，鋼結(jié)構(gòu)施工中所使用到的外墻板和節(jié)點(diǎn)連接件主要是來自預(yù)制廠的流水生產(chǎn)線，施工人員在外圍墻的施工過程中主要是采用上限位點(diǎn)與下托點(diǎn)全面連接的方式進(jìn)行施工的，在這樣的過程中，通常還是采用全熔透焊的方式進(jìn)行焊接的。其中的具體操作流程如下。工作人員需要按照圖紙的設(shè)計(jì)要求對重點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行參數(shù)的標(biāo)注，尤其是要結(jié)合實(shí)際的施工情況對鋼結(jié)構(gòu)安裝的垂直度和平整度進(jìn)行有效地調(diào)整，接著在預(yù)制板墻起吊之前，應(yīng)當(dāng)對構(gòu)件的型號以及安裝的位置進(jìn)行再一次的核對，確認(rèn)無誤之后才能夠進(jìn)行下一步的操作。從目前行業(yè)內(nèi)的實(shí)踐結(jié)果來看，預(yù)制外墻板的最大單塊重要一般維持在400kg 左右，在安裝的過程中可以按照施工的實(shí)際要求對吊車進(jìn)行移動化的操作。最后，當(dāng)對所有的預(yù)制構(gòu)件調(diào)整完畢之后，施工人員接著就需要進(jìn)行固定和焊接的處理工作，并且將預(yù)制構(gòu)件的埋件與柱上的埋件連接在一起，從而使得整個施工過程的構(gòu)件系統(tǒng)更加安全與可靠。

（四）鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱安裝技術(shù)分析

在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段中，我們可以使用BIM 技術(shù)將鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱以及建筑物的整體模型制作完畢之后，那么就可以按照最終導(dǎo)出的結(jié)果進(jìn)行鋼立柱的施工工作，在該施工工作開始之前，工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地按照行業(yè)中三維模擬圖與碰撞檢查等方面的細(xì)節(jié)要求來對現(xiàn)場的施工工序進(jìn)行合理優(yōu)化，從而保證整個安裝過程中的鋼立柱位置與尺寸保持在合理的范圍之內(nèi)。從安全的角度來看，裝配式建筑物的整體性能與梁、柱的安裝質(zhì)量是緊密相關(guān)的，所以工作人員在安裝的過程中應(yīng)當(dāng)仔細(xì)核對梁、柱等施工材料的質(zhì)量特點(diǎn)，保證原材料的可靠。在所有的準(zhǔn)備工作完畢之后，施工人員就應(yīng)當(dāng)開始著手進(jìn)行現(xiàn)場的梁、柱安裝工作。在安裝時，為了避免發(fā)生錯位、位移現(xiàn)象的發(fā)生，施工人員在安裝之前應(yīng)當(dāng)將主梁材料的兩側(cè)使用繩子將其捆扎起來，然后按照行業(yè)內(nèi)的安裝施工順序進(jìn)行吊裝。為了使得安裝過程更加順暢和高效，施工人員可以結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)采用“一鉤多吊”的技術(shù)來進(jìn)行安裝，但是需要注意的是，在進(jìn)行該技術(shù)的操作過程中應(yīng)當(dāng)保證單次梁柱的起吊重量小于5t。

二、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展建議

（一）加大對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的宣傳

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑存在諸多優(yōu)點(diǎn)，因而國家層面正在大力推廣宣傳該類建筑，但是在社會層面對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的了解并不充分，甚至存在很多誤解。所以，當(dāng)務(wù)之急是加大對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的宣傳，加深人們對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)識和理解，從源頭上解決裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展中遇到的問題。此外，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑目前缺少典型工程，無法建立起社會對其的廣泛認(rèn)同，建議多與大型房地產(chǎn)商溝通合作，建立起成規(guī)模的住宅群作為典型工程，進(jìn)而產(chǎn)生口碑效應(yīng)，產(chǎn)生良性循環(huán)。

（二）完善法律和規(guī)范體系

基于“簡政放權(quán)”的原則，從國家層面引導(dǎo)建筑行業(yè)加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革刻不容緩，確保產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策落實(shí)，從立法上建立健全建筑產(chǎn)業(yè)化體系。而政府投資項(xiàng)目需盡量采取裝配式鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)模式，將建筑工程轉(zhuǎn)化為建筑產(chǎn)業(yè)化，不僅可以降低工程造價，還可以產(chǎn)生羊群效應(yīng)。此外，地方政府需要制定符合本地區(qū)的建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)范本地區(qū)施工建筑體系的前提下為國家層面標(biāo)準(zhǔn)的完善提出地區(qū)性意見?？偠灾?，需要盡快促進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立和完善，推動、鼓勵一體化經(jīng)營模式的管理機(jī)制，改善、規(guī)范當(dāng)前的施工機(jī)制，從而使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠更加健康和快速的發(fā)展。

（三）完善施工人員培訓(xùn)制度

通過系統(tǒng)化、專業(yè)化的培訓(xùn)，培養(yǎng)出一批成熟的專業(yè)化工人，這是工程質(zhì)量的基本保障。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑不同于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑，在構(gòu)件碼放、施工工藝等方面有著很大的差別，其對施工人員的施工水平有著更為嚴(yán)格的要求，因此完善施工人員施工前培訓(xùn)制度刻不容緩。

（四）做好防火、防銹蝕措施

基于鋼材具有的材料特點(diǎn)，工程施工時必須做好防火和防銹蝕措施。工程上可以通過在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的迎火面設(shè)置阻火屏障、砌筑耐火磚以及噴涂防火涂料的方式進(jìn)行防火保護(hù)。近些年來，隨著建筑防火相關(guān)技術(shù)的逐漸發(fā)展，目前絕大多數(shù)工程采用噴涂防火涂料的方法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火保護(hù)。而鋼材的易銹蝕問題需要根據(jù)不同的環(huán)境條件，選取不同的方法來解決，常用的銹蝕控制技術(shù)有采用涂料涂層防護(hù)、采用金屬鍍層防護(hù)和采用電化學(xué)保護(hù)。

（五）裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系與BIM 技術(shù)結(jié)合

數(shù)字化、信息化的建設(shè)是未來建筑行業(yè)的大趨勢，將裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與BIM技術(shù)相結(jié)合，建立信息模型，能夠起到虛擬建造的效果，為現(xiàn)場施工提供一定的可視化依據(jù)。隨著國內(nèi)的發(fā)展，未來一定能夠通過信息化的數(shù)據(jù)管理，利用人工智能機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造。此外，在現(xiàn)場安裝階段，還能夠通過信息化技術(shù)反饋安裝誤差問題，達(dá)到精細(xì)化管理的目的。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，不僅要依靠其本身具有的優(yōu)點(diǎn)，更需要國家完善相關(guān)法律法規(guī)，大力推動產(chǎn)業(yè)改革。在信息化的時代，更要推動裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與最先進(jìn)、最成熟的技術(shù)相結(jié)合，才能發(fā)揮出體系整體的優(yōu)勢?？茖W(xué)的產(chǎn)業(yè)模式、完善的技術(shù)政策、合理的資源配置是建筑行業(yè)發(fā)展的方向，只有這樣的項(xiàng)目建成后，才能建立一套設(shè)計(jì)完善的技術(shù)體系，在公平競爭和合理競爭之間取得平衡。建筑企業(yè)應(yīng)給予裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑更多的關(guān)注，從多個角度完成技術(shù)革新，同時國家層面應(yīng)鼓勵各高校加快對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的研究，從基礎(chǔ)領(lǐng)域給予技術(shù)支持，確保裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量、更高速的發(fā)展。

三、鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑發(fā)展趨勢

近幾年來，隨著黨中央、國務(wù)院、住建部等對大力發(fā)展裝配式建筑的戰(zhàn)略部署逐漸深入，各地有關(guān)政策密集落地，獎勵、扶持、鼓勵等成為關(guān)鍵詞。不難看出，裝配式建筑正逐漸帶來建筑業(yè)領(lǐng)域內(nèi)政策創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，行業(yè)轉(zhuǎn)型升級利好不斷。

2013 年四川雅安地震中，鋼結(jié)構(gòu)的四川廣元市利州中學(xué)、廣元市朝天區(qū)沙河鎮(zhèn)小學(xué)同樣也成為了地震中的公眾避難所。遭受重大地震災(zāi)害之后，四川省住建廳編制的《四川省建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展導(dǎo)則》中明確指出，全面應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)體系建筑，在政府投資的辦公樓、保障性住房、醫(yī)院、學(xué)校、體育館、科技館、博物館、圖書館、展覽館、棚戶區(qū)危舊房改造工程、歷史建筑保護(hù)維護(hù)加固工程中大力應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑。節(jié)能環(huán)保也是國家大力推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的重要原因。無論是在修建過程中，還是在拆除過程中，鋼結(jié)構(gòu)住宅都不需要、不用一磚一瓦，大大減少了傳統(tǒng)黏土磚、灰砂磚的使用量，黏土磚破壞土地資源等問題也將迎刃而解。鋼結(jié)構(gòu)住宅在建筑施工中產(chǎn)生的建筑垃圾少，拆除后可循環(huán)利用，平均碳排放可降低35%左右，真正做到了綠色、節(jié)能、環(huán)保。對于房地產(chǎn)開發(fā)而言，雖然鋼結(jié)構(gòu)住宅的用鋼量要高于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)，但是其基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用極低，能夠節(jié)約25%-33%的建設(shè)成本；對于土地的適應(yīng)性更強(qiáng)，有些鋼結(jié)構(gòu)可能只需要打很淺的樁或者干脆不打樁。

鋼結(jié)構(gòu)住宅的工期快，因?yàn)槭茄b配式建筑，部件和材料都是廠家生產(chǎn)出來后直接被應(yīng)用。從工廠工業(yè)化生產(chǎn)加工出來的部件經(jīng)過層層檢驗(yàn)和審核，在用于房屋建造時，質(zhì)量方面有保障。同時，如果鋼構(gòu)件和墻面、樓板良好配合，還可以使整套房屋多出5%的實(shí)用面積，于業(yè)主而言，在目前仍然按照以建筑面積購房的情況下，可以獲得更高的得房率。鋼結(jié)構(gòu)住宅屬于工業(yè)化建筑，與住宅產(chǎn)業(yè)化要求相符合，是提高勞動效率、提升建筑質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式，也是我國未來建筑業(yè)的發(fā)展方向。

結(jié)束語：總而言之，高層建筑中應(yīng)用裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工材料能夠讓鋼結(jié)構(gòu)在低耗能和高效使用的層面上進(jìn)一步發(fā)展。并且從綠色環(huán)保的角度來看，能更好地促進(jìn)人們的生活水平。因此，在我國現(xiàn)階段，國內(nèi)的建筑企業(yè)也對鋼結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用采取了正視的態(tài)度，并且裝配式鋼結(jié)構(gòu)材料在施工中的施工體量進(jìn)一步增大，這對于裝配式建筑而言有著重要的促進(jìn)意義。