鄭越忠

摘? ? 要：本文介紹了基于鋼管束的裝配式結構，以裝配式鋼管束混凝土結構為切入點，研究了現有鋼結構裝配式建筑結構和施工技術，結合實際工程對鋼管束裝配式結構特點進行論述，并提出改進措施，確定了裝配式建筑是未來建筑的主要發(fā)展方向。

關鍵詞：鋼管束;裝配式建筑;結構;應用

1? 引言

傳統(tǒng)的建筑體系主要依賴磚混結構或現澆混凝土結構，但是這種建筑體系相對落后，終將難逃被市場淘汰的命運。因此，我們有必要研究一種新型建筑結構來代替陳舊的建筑模式。裝配式結構建筑也就自然地出現在公眾的視野中。工業(yè)化、產品化、集約化的生產以及建筑工業(yè)的長足發(fā)展必將實現。本文提出的基于鋼管束的裝配式結構可以按照拼接搭建的原理進行施工。相對傳統(tǒng)結構的建筑，該結構的施工周期明顯地縮短。與此同時，該結構在某些領域也得到了廣泛的應用。

2? 討論

2.1? 裝配式結構的優(yōu)點

裝配式結構具有設計靈活性、節(jié)能隔聲、耐火抗震、壽命長、可批量生產、短工期、勞動強度低、污染少、施工便捷、構建精度高等多方面的優(yōu)點。

2.2? 裝配式結構的優(yōu)勢

裝配式結構主要有三個方面的優(yōu)勢。其一，它可以有效地縮短工期，其二，它可以有效地減少環(huán)境污染，其三，它可以有效減少資源浪費，據相關統(tǒng)計顯示，每百平方米的裝配式建筑垃圾減少了約5000公斤。

2.3 目前的裝配式結構存在的問題

常用的裝配式結構主要分為：砌塊結構、板材結構、鋼結構、盒式結構以及骨架板材結構等結構，它們的設計多樣，依靠工廠進行裝配化生產。其功能具有科技屬性。但是，裝配式結構也存在著很多的問題。

2.3.1? 設計方面的問題

裝配式結構對設計精度和設計安全性的要求很高，但是，大多數裝配式結構設計者都是非專業(yè)的，仍受傳統(tǒng)結構設計的影響，容易造成設計缺陷。

2.3.2? 市場推廣的問題

裝配式結構體系的起點相對較低。其市場需求不高、技術水平受限、局限性過大、不能在短時間內回本、單價過高等因素制約著其大范圍的推廣。

2.3.3? 構件本身的特殊性

裝配式結構需要專業(yè)人員進行設計，需要在特殊場地進行生產，需要專門的機械進行運輸、吊裝，這些都體現了其特殊性。

2.3.4? 缺乏完整的質量評價體系

至今，完整的部件庫仍未建立，無法為規(guī)?；a提供必要的技術支持，整個質量評定體系急需完善。

2.4? 鋼管束的概念

幾個標準化、模數化的部件鋼管并排連接在一起形成的鋼管束，其內部澆筑混凝土，從而形成了鋼管束組合結構構件，可以作為主要承重構件以及抗側力構件。

2.5? 鋼管束混凝土的特點

高承載力和抗震性是鋼管束混凝土的主要特點。由于不受鋼含量的約束，鋼管混凝土結構的承載力可以達到相同結構的兩倍。此外，該結構的變形能力和延展性能十分突出，而且該結構還具有優(yōu)異的塑性和耐火性。經試驗證明，鋼管混凝土結構可以改善鋼結構的耐腐蝕性能，同時保證了承載能力。另外，鋼管束混凝土具有施工便捷，工期較短的優(yōu)勢。在施工時，鋼管束混凝土結構不需要鋼筋捆扎，不需要多部件焊接，而且柱腿很少，焊縫較短，柱腳結構簡單。重要的是，鋼管束混凝土結構還具有非常出色的經濟效益。在用鋼量上，鋼管束混凝土結構可以節(jié)約非常多的鋼材，約55%以上，成本可以降低超過百分之二十。

3? 應用實例分析

3.1? 工程概況

該項目為某一線城市的高檔住宅小區(qū)項目，位于城區(qū)奧林匹克公園的西北側，總占地面積450畝，總建筑面積近120萬平方米。項目采用自主研發(fā)的鋼管束裝配式混凝土組合結構和鋼管束剪力墻組合結構。

3.2? 基于鋼管束組合結構的裝配式體系在施工中展現的優(yōu)勢

基于鋼管束組合結構的裝配式體系在施工中展現的優(yōu)勢主要是：極高的承載能力、極為良好的抗震性能、出色的塑性和耐火性、非常便捷的施工程序、優(yōu)異的經濟性。

3.3? 安裝鋼管束組合結構的準備工作

3.4? 鋼管束的安裝

鋼管束構件在安裝前應根據鋼柱形狀、斷面、長度進行分類，不同的構件選取的吊點位置及吊點數量都是不同的。具有規(guī)則橫截面的鋼柱往往更具彈性和剛性，一點正吊是通常使用的起吊方式，吊點穿過柱的重心，貫穿柱頂部，易于吊裝、對齊和校正。當鋼管束構件為不規(guī)則形狀的構件時，應通過計算確定吊點。我們把吊點放置在預焊接的連接件上方。根據經驗值進行測量是施工過程中常用的方法之一，通常根據經驗焊縫收縮值應小于1.95mm，厚鋼板焊縫的橫向收縮值由下式計算得出：

S=K·A/T

式中：

S——焊縫的橫向收縮;

A——焊縫面積;

T——焊縫厚度;

K——常數。

4? 鋼管束裝配式結構在管理中的改進

施工方法、建筑物料以及施工人員的整體情況影響著鋼管束裝配式建筑的質量。但是，管理因素的關鍵性是不言而喻的。在傳統(tǒng)質管體系中，管理者的負擔重，耗時高但效率低，嚴重缺乏約束機制與追蹤機制，而且信息傳遞不及時、不完整。因此，我們應當充分運用科技手段使人為因素降到最低。質量管理平臺的建立成功解決了以上難題。該平臺共包括三大系統(tǒng)：信息采集系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、管理統(tǒng)計系統(tǒng)。接下來，對它們進行介紹。

（1）信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)共分為六個部分：構建尺寸構件強度;灌漿飽滿程度;鋼筋直徑的間距程度;坐漿層的總體厚度。

（2）檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以按照允許誤差的范圍把現場采集信息進行全面檢測。

（3）管理統(tǒng)計系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以有效化解界面管理矛盾。該系統(tǒng)建立在檢測系統(tǒng)自動生成功能的基礎上，且屬于平臺的內部核心。施工進度統(tǒng)計模塊、員工培訓統(tǒng)計模塊以及運輸問題統(tǒng)計模塊都是該系統(tǒng)中的子模塊。

5? 鋼管束經濟效益分析

鋼管束裝配式結構以三層為一節(jié)，也可以同時進行梁的安裝和混凝土澆注，因此工期大大減少。鋼筋捆扎的機械化生產減少了超過90%的現場鋼筋綁扎量，現場模具以及勞動力大約減少了一半以上。

通過表2我們可以得出相應的結論：鋼管束結構的直接措施費較大，模板及腳手架的費用降低，工程總造價減少。因此，鋼管束裝配式結構的經濟效益極為可觀。

6? 結論

本文主要介紹了基于鋼管束的裝配式結構體系，結合項目應用，總結出了：鋼管束裝配式結構是結合鋼結構與混凝土結構的優(yōu)點的一種新型的抗側力構件?；阡摴苁难b配式結構體系的承載力很高、抗震性能優(yōu)越、塑性和耐火性優(yōu)異、施工方便。鋼管束裝配式結構的工程造價大大減少，相比傳統(tǒng)結構大約降低了20元/m?。本文的研究結果為設計裝配式鋼結構住宅提供了重要的理論參考，同時指導了鋼結構的優(yōu)化，為有效地提高裝配式結構的應用和加大推廣力度起到了帶頭作用。

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