高层装配式钢结构住宅结构优化

2021-04-21徐素芳高权泽胡晨龙睿

商品与质量 2021年14期

徐素芳高权泽胡晨龙睿

浙江东南钢结构有限公司浙江杭州 311209

随着城市化建设的推进，高层住宅建筑工程日益增多，装配式钢结构体系成为建筑工程的首要选择，其施工技术对整个工程的质量起着十分关键的作用。也正因为如此，如何提高对高程装配式钢结构住宅施工工程的监督管理优化工作，成为工程长久发展面临的挑战。高层装配式钢结构住宅建筑工程施工控制也成为时下的热门话题[1]。

1 装配式钢结构建筑施工技术的特征

对于装配式钢结构建筑而言，其主要作为一种施工模式进行运用，在整个工程中，涉及范围广阔，涵盖了施工、组装、生产等环节，在工程的使用中较为广泛，得到许多施工单位的认可和应用。

（1）操作简单，便于生产。在建筑工程施工的过程中，通过预制墙板以及钢构件，实现了装配式钢结构的现场安装，大大提高了安装的精准度和匹配度，避免了施工中的误差，为各个环节的有效协作运转打下坚实的基础，为构件的生产和制造提供了有力保障。

（2）具有较短的设计期限。对于装配式钢结构建筑工程而言，其结构尺寸的设计，需要借助于相应的结构软件以及建模软件，也正因为如此，为提高结构模型的匹配度以及精准度，可通过直接使用生产线进行模型生产，这种大规模标准化的生产方式在一定程度上能够提高模型的精准度，加快钢结构生产的效率，大大缩短了模型的设计以及生产周期。

（3）抗震能力强，重量轻。钢结构装配式建筑的主要施工材料是较轻的材料。例如在建筑承重墙方面，选用的材料是经过复杂的材料力学计算，既满足承重要求，又能使自重尽可能低的薄壁钢管和高强度角钢。正是由于使用了自重轻、高强度、塑性和韧性好的材料，才能使房屋在地震中保持稳定，才能最大限度发挥钢结构装配式建筑抗震能力强的优势。

（4）环保。钢结构装配式建筑的施工材料大部分在工厂加工完成，在施工现场只需将预制品部件按照要求进行连接、装配即可。这种方式不仅能够降低施工现场的噪声、粉尘污染，环保节能，也方便后期用户根据自己的喜好进行改造和维修。由于很多预制品部件以钢材作为主要材料，在回收和二次利用方面也非常有优势。

2 高层装配式钢结构住宅结构优化措施分析

2.1 工程概况

本文所涉及的二十八层高层钢结构住宅，由梁柱相互支撑形成框架结构体系。上部结构顶层标高81.2m，设计使用年限50年，结构安全等级为二级。建筑面积12595.03m2，柱网尺寸均为3.3m至3.9m。其标准层平面图如图1。

图1 标准层平面图

2.2 构件制作加工

装配式钢结构体系当中的构建都是提前在工厂当中预制好的，再运输到施工场地，依照图纸要求进行装配建设，在此过程中一定要注意严格依照图纸要求制作加工构件。在加工好之后，委派专门的人员进行检查，判断钢结构构件是否有质量缺陷，尺寸是否准确，如果发现问题一定要及时进行控制和处理。构件制作好之后一定要妥善存放，确保质量合格，存放时保证钢结构和地面有一定的距离，以避免锈蚀、受潮。

2.3 组装拼接

完成钢结构构件的加工后，统一运输到施工现场，进行后续的拼接和组装。这也是该体系实际应用过程中需要重点进行质量管控的环节。在组装钢构件时需要以图纸为基础，依照拼装顺序完成拼装，防止后续出现返工重做等情况，导致施工工期的延误。在拼装时需要注意先进行基础的施工，再对上部结构进行拼装，在上一阶段工程完工后，固定构件，并确保构件稳定的条件下为后续组装提供便利，比如说基础构件拼装结束之后，需要通过连接件固定钢构件。

2.4 外墙板的选择

外墙板的选择很重要，既要能适应钢框架在水平荷载作用下比混凝土结构较大的变形，同时还要满足抗冻融、耐火、保温、隔声、防水、环保等建筑使用功能。经过考察和对比多家外墙板材，选用ECP挤出成型水泥板。它是以水泥、纤维以及硅质材料为主要原料，通过真空高压挤出成型设备制造生产出来，然后通过高温高压蒸汽养护而成的新型水泥板，该板材在日本建筑界也是很受欢迎的。ECP挤出成型水泥板，用于工程工厂一次成型，现场安装成活，做成免刷外墙涂料，美观、持久的清水混凝土外墙面。不仅可以满足高层建筑装配率的要求，还可降低高层建筑生命周期内成本。它强度高，性能稳定，表面吸水率低，是一种具有中空结构的隔声板材，不含石棉、甲醛，且放射量低于国家标准10倍的环保制品。

2.5 内隔墙板的选择

根据本地现有资源，内墙部分采用硫氧镁水泥制成的中空水泥条板，部分采用ALC蒸压轻质混凝土加气条板，部分采用FPB轻质隔墙条板，三种墙板都为工厂制作完成，现场卡具安装固定，内饰面不需抹灰，直接粘贴网格布、刮腻子成活。轻质隔墙条板强度适中，安装方便，装配化率高，并且满足住宅内隔墙所需要的隔声要求。高层建筑上采用了这三种内墙板做实验，如果以后的工程需要提高装配率的话，我们可以根据经验选用。

2.6 测试及防渗漏

在钢构件施工时，每个环节都需要进行测试，除了拼装完毕后需要进行测试外，在建筑精装前也需要全面系统地进行测试，以钢结构的稳固性为基础。如果在测量过程中出现质量缺陷，一定要采取合理的措施进行控制。在测量合格之后，需要检查连接部件，如果出现缝隙可能会导致渗漏，此时可以使用环氧树脂来封堵缝隙，进行防渗测试，判断防渗的效果，如果依然有漏点，需要重复进行封堵。