山东临沂276000
摘要:随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程的不断增多,在进行建设的过程中环境保护问题也成为社会关注的焦点。在进行高层建筑施工时使用装配式钢结构可以达到较好的环保效果。本文进一步分析了高层建筑装配式钢结构关键施工技术,以供同仁参考借鉴。
关键词:高层建筑;装配式;钢结构;施工技术
一、装配式钢结构建筑特点
装配式钢结构建筑体系是由各种钢构件构成的装配式建筑组成的完整体系,但不是所有的钢结构建筑就是钢结构装配式建筑,一定要是内装系统、钢结构、设备和管线以及围护系统等多方面的和谐统一,才可以说是装配式钢结构建筑。我们对其优点进行了如下总结。
(1)具有高度集成化的结构且构件布置灵活。较传统的砖混或框架式建筑而言,钢结构装配式建筑在空间布置方面具有更大的灵活性和自由性,同时模数化的构件尺寸使用能够让用户在开展布置工作的时候更加自由,并且对于结构的可靠性基本不造成影响。
(2)施工周期短。钢结构装配式建筑对于工厂预制构件以及现场的施工安全更为强调,同时对于设计与施工之间的配合也更为看重,从而大大提高了施工的效率。
(3)综合性能较高。在装配式钢结构建筑当中主要是由以轻质高强的钢构件较多,如型钢柱、薄壁钢管依旧轻型热轧型钢等,在装配式建筑当中这些能够进行批量生产的构件对其提供了强有力的保障。再者,和传统构件截面相比,钢结构构件截面更小,能够节省一部分的材料;在生产方式上主要为工厂流水线式为主,如此以来就节省了一大部分的现场人工费和模板费;在具体施工的时候对环境造成的污染也相对较少,和绿色建筑标准相符。所以,和传统砖混结构住宅和混凝土框架结构住宅相比,无论是在环境效益方面还是在经济效益方面,装配式钢结构建筑都更为突出。
钢结构住宅系统化集成的对策分析
二、高层建筑装配式钢结构关键施工技术
2.1钢支撑体系—异形钢柱
该体系属于全钢结构,采用斜支撑体系不仅增加了主体结构的刚度而且大幅度减少了与混凝土核心筒交叉作业对工期的影响。梁柱连接采用创新的外套板连接方式大幅度减少了现场作业,整个施工过程绿色环保,有利于产业化生产。采用异形钢柱能够适应目前市场主流户型需求,可以做到室内不露梁柱。
2.2钢筋桁架混凝土现浇楼板
钢筋桁架混凝土现浇楼板是将楼板中的钢筋制作成钢筋桁架,并将钢筋桁架与压型钢板焊接成一体的楼板专用构件。而后在上面浇注混凝土,形成钢筋桁架混凝土现浇楼板。钢筋桁架混凝土现浇楼板具有以下优点:一是减少现场绑扎工作量70%左右,缩短工期;二是减少现场模板及脚手架用量;三是多层楼板可同时施工;四是钢筋排列均匀,提高施工质量;五是楼板的双向刚度相近,有利于建筑物抗震。
2.3绿色钢结构装配式高层建筑围护体系—FR复合保温墙体
装配式玻纤增强无机材料复合保温墙板是以新材板为两侧面板,以保温绝热材料为芯材的复合墙板又称为FR复合保温墙体,集装饰、保温、围护于一体,装配式高层建筑主要有钢边框复合外墙板和轻钢龙骨复合外墙板两种板型。
(1)轻钢龙骨复合外墙板
轻钢龙骨复合外墙板是由SIP基础板通过锚栓固定于轻钢龙骨外侧,新材内叶板固定于轻钢龙骨内侧,龙骨间填充岩棉保温的复合墙板。
(2)连接构造
轻钢龙骨复合外墙板采用外挂式连接方式,连接节点设计简单,构件较少,板缝处理难度相对较小。轻钢龙骨复合外墙板采用吊挂方式与主体结构连接,墙板上部为承重节点,采用螺栓连接;墙板下部为非承重节点,墙板中的预制螺栓与楼板上的角钢连接,角钢上是竖向长条型孔,同样可以实现竖向滑动。
(3)横缝处理
轻钢龙骨复合外墙板横缝采用材料防水和构造防水两种方式。墙板上下口设置企口,并在企口内填充成品胶条、密封胶、聚氨酯发泡胶;在室内侧,用砂浆填充并涂抹防水材料。
(4)竖缝处理
轻钢龙骨复合外墙板竖缝也采用了两种防水构造:构造防水和材料防水。墙板两侧设有企口,阻断了水流通路,企口内填充成品胶条和聚酯发泡胶,在室内侧和室外侧均用密封胶密封。
(5)墙体管线工厂预埋
墙体管线均在工厂进行预先埋设,埋设前按照设计图纸根据保温材料的结构形式采用不同的埋设方式。对于块状保温材料采用机械开槽的形式将管线提前埋设与保温材料内,然后通过复合设备进行复合。对于流体式保温材料采用将线管固定于一侧板材上,然后后浇流体式保温材料的形式进行墙体制作。
三、高层建筑装配式钢结构发展对策
高层建筑装配式钢结构是对部品进行集成实现建筑功能满足用户需求的过程,各专业间相互结合,须站在建筑系统集成的层面上解决建造过程中交叉和碰撞的问题。以建筑功能为核心,采用模数化统一柱网进深、开间尺寸,户型设计应考虑抗侧力构件的合理布置,发挥钢结构内部空间灵活分割的特性;以结构布置为基础,在满足功能布局的要求下采用如下表的原则优化结构布置方案,既考虑到工业化内装提倡的空间自行分割功能要求,也要控制造价、实现各专业可靠连接降低施工难度;以工业化内装为支撑,在保障可靠、耐久、防雨、保温、隔声、防火防腐等性能前提下,通过内装设计隐藏室内的梁、柱和支撑成,最终实现“像造轮船一样造房子”。
从人员、材料、技术方面入手:必须先从建筑行业人员中打破落后的对钢结构住宅认识观念的禁锢,必须站在国家打针方针的指导下大力推广;加快制定相关标准及培养新型装配式钢结构技术管理人才;推进装配式高层钢结构建筑产业链建设,从取材、设计、生产、运输、安装及使用过程中的物业运维等各个环节进行发展;研发新型高层装配式钢结构创新抗侧体系及适合快速装配式节点构造的技术;利用互联网+BIM大数据下信心存储下的互联网集成技术平台,进行多用户模式下的建模和多方协同技术等。
结束语
高层建筑装配式钢结构稳定性较强。在进行实际施工时不会受到天气及施工环境的影响。如果是普通的混凝土结构极易受到天气变化及环境的影响。此外,与混凝土施工结构相比装配式钢结构所使用的材料性能较好,可以较好的抵御不同因素的影响。其可以在很大程度上增强建筑物的抗震性能,其均匀性可以很好的提升建筑物的稳定性与安全性。
随着城市人口的增长,为满足城市人口住房需求,节省建设用地,在确保高楼具有足够承载力、抗风抗震可靠度的前提下,原材高性能、自重轻量化、构件标准化、支撑阻尼化、结构组合化、风震反应智能化是高层钢结构建筑的必然趋势,而装配式高层钢结构住宅是符合这些特点的绿色建筑,应大力提倡并积极推广,鼓励社会资本大力投入,共同推动建造方式新革命。
参考文献
[1]张劲帆,余佳亮,陈韬.钢结构住宅轻钢龙骨复合墙板体系施工技术[J].施工技术,2017,46(18):4-7.