装配式钢结构建筑的优势与工程应用

杜顺利

【摘要】相对于传统房屋，装配式钢结构住宅具有新潮，灵活性强，美观设计多样化等特点，很多人对它的性能并不了解，只是通过自己过去的经验去推断而已，本文重点对装配式钢结构住宅的优势和施工要点进行综述，以求为大家提供有效的技术参考。

【关键词】装配式钢结构住宅；施工；管理

一、装配式钢结构住宅的优势特点

装配式钢结构住宅是指按照统一、标准的建筑部品规格将钢构件制作成房屋单元或部件，然后运至施工现场装配就位而生产的住宅。与传统的住宅结构相比，装配式钢结构住宅具有以下优点。

（一）空間布置灵活。钢结构主要为钢框架结构，钢框架一支撑结构；钢框架一剪力墙结构，相比于砖混结构住宅，住宅开间尺寸较大，墙体多为非承重墙，平面空间布置自由。

（二）绿色环保、可持续发展。钢结构具有生态环保的优点，改建和拆迁容易。材料的回收和再生利用率高。而且采用装配化施工，取代了现场湿作业的方式，占用的施工现场少，施工噪音小，降低了能耗和建筑垃圾的产生，是真正意义上的绿色建筑，符合可持续发展的需要。

（三）自重轻、承载力高。装配式钢结构住宅的自重约为同高度混凝土结构建筑的1/2～3/5，且钢结构柱截面面积较混凝土结构柱的截面面积减少一半左右，有效增加了建筑的使用面积。钢结构重量轻，为其安装、运输提供了便利条件，同时减轻基础的负荷，降低地基、基础部分的造价。

（四）质量优良、抗震性能优越。装配式钢结构住宅的构件均可由专业工厂标准化生产，可通过现代化检测与标准化控制保证建材质量，同时可避免恶劣天气影响施工质量。钢材轻质高强、延性好、塑性变形能力强的特点，也提高了住宅的抗震性能，增加了安全可靠性。

（五）实现住宅建设的工业化和产业化，施工工期短。装配式钢结构住宅所有部件均可采用工业化生产方式，实现技术集成化，提高住宅的科技含量和使用功能。同时，装配式钢结构住宅的设计、生产、施工、安装可以通过BIM体系实现一体化。变“现场建造”为“工厂制造”，提高住宅的工业化和产业化水平，缩短施工工期。

（六）经济适用。随着工业化和产业化的发展以及国家的大力扶持，装配式钢结构住宅预制构件的成本将不断降低。与此同时，人力资源的短缺与人工成本持续的升高将对传统混凝土结构施工造成较大冲击，装配式建筑将更具经济效益。

二、装配式钢结构住宅的施工特点

装配式钢结构住宅采用工厂加工构件，现场拼装，无需养护，所以施工速度比普通砖混结构要提高30%-50%。整个施工流程分：基础施工、墙体安装、屋顶安装、结构封板、外墙保温、室内装饰、室外装饰和完工交房八大步骤。不含基础施工的毛坯房施工周期为1-2个月，精装修房施工周期为2-3个月，一套100平方米的装配式钢结构住宅主体结构安装时间只需4-5天，整体施工周期比传统建筑至少缩减1/2的时间。

三、装配式钢结构住宅施工流程

（一）测量放样→地基验槽→管道预埋→垫层浇筑→钢筋绑扎→模板施工→隐蔽验收→基础浇筑→模板拆除→基础验收→基础轴线放样。

（二）墙体系统施工流程

墙体测量放样→墙架拼装（若墙体为工厂拼装，此步骤放在工厂完成）→防水、防潮膜（垫）铺设→单片墙架安装→临时斜撑施工→墙体校正→墙体之间连接→外墙体X剪力钢带施工→墙体复检→墙体抗拔、抗剪锚栓与基础连接→墙面板（OSB板）安装→（水电管线安装→填保温棉→内侧墙面板（石膏板）→呼吸纸安装→保温板安装→刷界面剂→网格布或钢丝网→砂浆→保温装饰层。

（三）楼盖系统施工流程

楼板测量放样→楼板边导轨安装→楼盖梁安装→梁端腹板加劲件、加劲短柱设置→楼盖支撑系统安装→楼盖梁上贴双面胶（3mm泡棉胶）→楼面板（OSB板）安装→40厚细石砼（内配钢丝网）浇筑→（水电管线安装→填保温棉→吊顶板（石膏板）→装饰面层。

（四）屋盖系统施工流程

桁架测量放样→桁架与墙体

连接件安装→桁架安装→校正→设置屋架支撑系统→小屋脊板、檐口安装→屋面板安装→大屋脊板安装→防水卷材铺设→（水电管线安装→填保温棉→吊顶板（石膏板）→屋面瓦安装。

四、现场施工过程中的细节与管理

（一）构件堆放处理

施工现场中存在大量的构件，因此必须要对构件进行良好的管理，提高监督力度，根据构件的要求进行摆放。当材料进入施工现场后，要根据不同的类型对其进行编号，并记录在册。各个构件的摆放区域要和施工计划相搭配，并且在预制装配式材料摆放时，不能直接和地面接触，要放在木头以及一些材质较软的材料上。

（二）结构防水防漏安全处理

在进行施工时，要合理的设置防水节点，在拼缝处设置两道防水屏障，包括外侧防水和内侧防水，并对墙板的构造进行一定的优化，设置相应的排水措施，保证墙板的防水防渗达到规范要求。

在使用防水卷材料时，要严格按照操作步骤进行：首先要清扫基层，将基层中的杂物灰尘等清理干净，尤其是基层的阴阳角、管道深处等日常的清理死角，如果基层中有油渍，可以使用砂纸、钢丝刷等方式进行清理；第二，涂刷聚氨酯底胶，在涂刷完成后，要经过一段时间的干燥才能进行后续施工，一般干燥时间在4小时以上；第三，涂刷粘结剂，将卷材放在平整、干净的基层上，将胶均匀的涂抹在卷材表面。卷材末端处理，为了避免卷材的末端出现渗水情况，要使用聚氨酯嵌缝膏将末端封闭。

（三）安装过程中的安全管理

装配构件在进行吊装时，必须要根据施工现场的实际情况制定相应的安全管理措施。操作施工工作人员必须要有相应的证明，要对设备的有效期进行检验，工作人员在对吊装设备进行操作时要严格按照规范，严禁出现无证上岗、不遵守规范操作等情况。当构件进行施工现场后，要对吊点进行检查，进行重心检验，当所有的检验都合格后才能进行起吊。一些尺寸较大或形状较特殊的构件，在起吊时要用平衡吊具进行辅助。

起重所用的钢索每周都要检查，当发现磨损或损坏时要及时上报并更换，并且要在起吊构件时设置拉绳，便于控制构件的方向。每次在吊装工作前，都要根据规范进行交底工作，对于刚进人施工现场的新员工进行专业培训，保证工作人员的专业能力以及对施工现场有足够的了解，确保施工安全。

参考文献：

[1]姜绍杰，张宗军，王健.装配式混凝土建筑施工管理与质量控制[J].住宅业，2015（8）：67-71.

[2]赖泽荣.超高层建筑施工装配式安全防护设施设计与应用[J].建筑施工，2014（6）：723-725.