張猛，畢對(duì)玲

（威海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，山東 威海 264200）

所謂的裝配式建筑就是將工程建設(shè)當(dāng)中用到的樓梯、樓板以及墻體等可以在企業(yè)車(chē)間進(jìn)行批量生產(chǎn)的構(gòu)件運(yùn)到工程建設(shè)所在地當(dāng)中去進(jìn)行裝配的建筑。在其形式方面主要有裝配式鋼結(jié)構(gòu)、混凝土以及現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等，該類(lèi)建筑具有綠色環(huán)保、安全可靠、縮短工期等優(yōu)勢(shì)，下面我們主要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

1 鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑特點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系是由各種鋼構(gòu)件構(gòu)成的裝配式建筑組成的完整體系，但不是所有的鋼結(jié)構(gòu)建筑就是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，一定要是內(nèi)裝系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備和管線以及圍護(hù)系統(tǒng)等多方面的和諧統(tǒng)一，才可以說(shuō)是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。我們對(duì)其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了如下總結(jié)。

（1）具有高度集成化的結(jié)構(gòu)且構(gòu)件布置靈活。較傳統(tǒng)的磚混或框架式建筑而言，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑在空間布置方面具有更大的靈活性和自由性，同時(shí)模數(shù)化的構(gòu)件尺寸使用能夠讓用戶(hù)在開(kāi)展布置工作的時(shí)候更加自由，并且對(duì)于結(jié)構(gòu)的可靠性基本不造成影響。

（2）施工周期短。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑對(duì)于工廠預(yù)制構(gòu)件以及現(xiàn)場(chǎng)的施工安全更為強(qiáng)調(diào)，同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)與施工之間的配合也更為看重，從而大大提高了施工的效率。

（3）綜合性能較高。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中主要是由以輕質(zhì)高強(qiáng)的鋼構(gòu)件較多，如型鋼柱、薄壁鋼管依舊輕型熱軋型鋼等，在裝配式建筑當(dāng)中這些能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)的構(gòu)件對(duì)其提供了強(qiáng)有力的保障。再者，和傳統(tǒng)構(gòu)件截面相比，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面更小，能夠節(jié)省一部分的材料；在生產(chǎn)方式上主要為工廠流水線式為主，如此以來(lái)就節(jié)省了一大部分的現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)和模板費(fèi)；在具體施工的時(shí)候?qū)Νh(huán)境造成的污染也相對(duì)較少，和綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)相符。所以，和傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)住宅和混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅相比，無(wú)論是在環(huán)境效益方面還是在經(jīng)濟(jì)效益方面，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑都更為突出。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用

威海創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園一期工程，是由威海建設(shè)集團(tuán)建恒建設(shè)投資公司投資興建，由杭州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，位于威海市臨港區(qū)。建筑面積 90963.15m2， 其 中 A1# 塔 樓 24744.35m2，A2# 塔樓32520.32m2，裙房面積14929.48m2，地下車(chē)庫(kù)面積16239m2，地下設(shè)備房面積2530m2。建筑高度：地下兩層，建筑高度9.8米；裙房三層，建筑高度15.1米；塔樓地上24層，建筑高度104米。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝要求：環(huán)氧富鋅底漆兩道（室外90μm，室內(nèi)80μm），環(huán)氧云鐵中間漆兩道（室外70μm，室內(nèi)60μm），但用于帶底模樓承板下方鋼梁的頂面，僅涂刷25μm的無(wú)機(jī)富鋅底漆一道。鋼結(jié)構(gòu)防火涂刷要求：鋼柱、鋼板墻采用厚涂型防火涂料，耐火極限3.0h；鋼梁采用薄涂型防火涂料，耐火極限2.0h；樓板應(yīng)采用自防火樓蓋，耐火極限1.5h。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：A1、A2塔樓為鋼框架—鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為鋼框架結(jié)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件類(lèi)型：核心筒剪力墻構(gòu)件多采用L型、一字型箱型構(gòu)件；周邊鋼柱采用方管柱、圓管柱、一字型鋼柱；鋼梁采用成品H型鋼梁或焊接H型鋼梁、箱型鋼梁等。

（1）結(jié)構(gòu)布置要和高層建筑功能相配合。對(duì)建筑品質(zhì)要求高，通過(guò)采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，提高了建筑使用品質(zhì)，滿(mǎn)足項(xiàng)目建筑功能的高標(biāo)準(zhǔn)要求，主要體現(xiàn)于以下三點(diǎn)：一是外立面通透性。支撐、黏滯阻尼墻主要布置于公共交通區(qū)域的隔墻位置，以保證建筑外立面視覺(jué)通透。二是戶(hù)型靈活劃分。在各戶(hù)型整個(gè)室內(nèi)空間中，框架柱極少，戶(hù)型劃分靈活。三是露梁露柱問(wèn)題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過(guò)將鋼管混凝土柱扁長(zhǎng)化，減小隔墻厚度，同時(shí)借助內(nèi)部裝修技術(shù)，可有效解決室內(nèi)露梁露柱的問(wèn)題。

（2）樓板體系。在高層建筑工程建設(shè)當(dāng)中所采用的樓板體系通常有兩種，分別是鋼筋桁架樓承板以及預(yù)制混凝土疊合樓板。首先鋼筋桁架樓承板在施工操作方面十分簡(jiǎn)單且質(zhì)量較輕、剛度大。在進(jìn)行鋼筋桁架板加工的時(shí)候，需要嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際尺寸來(lái)進(jìn)行，在完成制作之后，只需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單鋪裝并將板材與鋼梁用栓釘焊接連接即可。在鋪好了板材之后，需要對(duì)分布筋進(jìn)行簡(jiǎn)單的綁扎就可以對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑，沒(méi)有進(jìn)行滿(mǎn)堂腳手架的搭設(shè)，也不用支模，施工的時(shí)候只需要利用三腳架進(jìn)行簡(jiǎn)單的支撐就可以了，在一定程度縮短了施工工期，同時(shí)也使人工成本得到了節(jié)約。而預(yù)制混凝土疊合樓板在進(jìn)行施工的過(guò)程中則是利用 BIM技術(shù)進(jìn)行模型模擬，所有預(yù)留預(yù)埋工作在工廠當(dāng)中完成，只需板材強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后就可直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。

（3）墻板體系。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中，為滿(mǎn)足住宅的使用功能要求，符合人們的居住體驗(yàn)，樓板體系及維護(hù)體系的選擇極為重要。基于調(diào)研和分析對(duì)比，對(duì)該項(xiàng)目三板體系(樓板、外墻、內(nèi)墻)的選型提出建議。

①樓板體系。裝配式建筑中通常采用的樓承板主要有壓型鋼板組合樓板和鋼筋桁架樓承板、疊合樓板，共 3種。對(duì)以上3種樓承板從受力性能、施工速度、管線穿越、二次裝修等方面進(jìn)行綜合對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表1。壓型鋼板組合樓板施工中需設(shè)置臨時(shí)支撐，且板底需做吊頂；疊合樓板目前主要應(yīng)用于裝配式混凝土建筑中；針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，建議采用鋼筋桁架樓承板。

表1 3種樓板體系對(duì)比

②外墻體系。目前外墻體系主要有ALC板、PC板、金屬幕墻、內(nèi)嵌式窗系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)研分析，從施工難度、墻體自身性能、立面造型等方面對(duì)以上外墻體系進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由于該項(xiàng)目為超高層高檔住宅，而ALC板建筑造型較單一，美觀度較差；PC板自重較大，對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利；同時(shí)內(nèi)嵌式窗系統(tǒng)主要應(yīng)用于辦公建筑。綜合比較，建議采用金屬幕墻。

表2 外墻體系對(duì)比

③內(nèi)墻體系。常用內(nèi)墻體系主要有砌塊墻、ALC板、輕鋼龍骨隔墻3種。調(diào)研分析以上3種內(nèi)墻體系的各自?xún)?yōu)點(diǎn)和存在的主要問(wèn)題如表3所示。由于超高層鋼結(jié)構(gòu)在水平荷載下側(cè)向變形較大，采用砌塊墻易產(chǎn)生裂縫；輕鋼龍骨隔墻舒適性較差，不符合人們常規(guī)的居住體驗(yàn)；而ALC板內(nèi)墻與傳統(tǒng)磚墻相似，整體性好，在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用廣泛。針對(duì)該項(xiàng)目，建議選用ALC板。

表3 內(nèi)墻體系對(duì)比

（4）設(shè)備體系。在對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)備體系設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其內(nèi)容主要包括有設(shè)備安裝、建筑的主體結(jié)構(gòu)以及建筑裝飾裝修，通過(guò)BIM三維軟件的應(yīng)用，對(duì)裝飾裝修、水暖電位以及主體裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成一體化的設(shè)計(jì)。再者一定要在安裝工作正式進(jìn)行之前，對(duì)裝配施工過(guò)程當(dāng)中各專(zhuān)業(yè)在設(shè)計(jì)、施工當(dāng)中進(jìn)行協(xié)同工作而碰撞產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，確保該工程建設(shè)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，防止因?yàn)槌霈F(xiàn)返工的問(wèn)題而導(dǎo)致的延誤工期、浪費(fèi)成本的情況發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高層建筑當(dāng)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)是今后建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，其可以更好地完成建筑標(biāo)準(zhǔn)化以及工業(yè)化的發(fā)展目標(biāo)。