装配式高层钢结构住宅集成技术应用的典范

沈万玉 田朋飞 王从章

安徽富煌钢构股份有限公司（简称“富煌钢构”）是首批国家装配式建筑产业基地。由富煌钢构承建的阜阳颍泉区棚户区改造抱龙安置区项目，在2017年获批“十三五”国家重点研发计划，“绿色建筑及建筑工业化”重点专项科技示范工程、也是2019年安徽省装配式建筑示范项目。

获示范工程

近十年来，富煌钢构积极开展高层钢结构住宅集成技术体系及建造技术研发工作，先后设计、施工了富煌人才公寓、阜阳抱龙安置房项目、阜阳和至佳苑、裕丰佳苑、阜阳职业技术学院、巢湖映月湾等一批（约150万平方米）具有代表性的装配式高层钢结构住宅项目，公司在建设中积累了较丰富的高层钢结构住宅建设经验。

仅以阜阳抱龙安置区（一期）项目为例，总建筑面积268426.53平方米的住宅，包括11栋高层住宅（18～28层），分为60/90/135平方米三种标准户型，层高均为2.9米，28层住宅高度为81.65米。整体工程以装配式钢结构建筑实施建造，主体结构采用小截面钢管混凝土柱框架-支撑结构体系，外墙采用装配式复合节能保温外挂墙板（简称“PC幕墙”），内墙采用ALC条板，楼面采用叠合楼板，楼梯采用PC预制楼梯，装配率72%。

2017年9月，阜阳抱龙安置区产业化工程经过住建部产业化促进中心示范工程评审会评审，被确定为示范项目。在此过程中，富煌钢构作为工程总承包单位，认真准备示范实施策划方案，落实“工业化建筑标准化部品库研究”课题的示范项目，根据课题研究任务和实施要求进行示范工程的具体实施。2019年住建部、安徽省住建厅等主管单位又多次到富煌钢构及示范项目现场调研指导工作。2019年5月，课题组在沈阳召开了“十三五”国家重点研发计划项目“建筑工业化技术标准体系与标准化关键技术”示范工程验收论证会，经过专家组一致通过，阜阳抱龙安置区产业化工程实施的验收通过论证。

优势及特点

阜阳市抱龙安置区项目采用富煌装配式高层钢结构住宅集成技术实施建造，富煌在此项目中集成了建筑类型、结构体系与构件节点、围护体系等部品部件、设备管线集成与全装修、智能建造技术、智慧工地等手段，并在基于BIM技术的全过程信息化管理平台之上，建立了适于EPC工程总承包管理模式的集成技术架构，形成完善的上下游、全产业链的供应与合作关系，通过专业协同将具有优越体验、空间品质、绿色环保的钢结构住宅交付给业主。其鲜明优势及特点是：项目装配率达72%，主体结构采用钢框架支撑结构体系，竖向构件采用小截面矩形钢管混凝土柱、H型钢梁作为水平构件、支撑作为抗侧力构件，楼板采用预制叠合板，楼梯采用了预制楼梯，围护采用富煌钢构自主研发的装配式复合节能保温外挂墙板，内墙采用ALC条板;全过程应用BIM技术。为提升项目综合管理能力和效率，公司建立了标准化户型库，针对60、90、135平方米户型采用钢结构的特点，从建筑设计方面合理优化了柱子的布局，通过隐藏、避让、弱化的原则，减少室内凸柱。该项目还采用EPC工程总承包模式，通过对设计、采购和施工一体化管理，从设计、生产、采购、施工等各个环节进行控制与协同工作，实现有效控制、监管。

项目亮点

采用富煌装配式高层钢结构住宅集成技术实施建造的阜阳市抱龙安置区项目，有以下亮点：

1.与传统建筑相比，空间利用面积可提高5%～8%。

2.根据项目抗震设防要求，项目提出了适用于高层钢结构住宅结构体系的不等高梁连接、梁端加腋、梁贯通节点、梁腹板开孔、梁翼缘板开孔、支撑系统等节点的具体构造设计措施，不仅有效降低了主体结构用钢量，还解决了梁柱节点影响净高、成品矩形钢管利用率低等传统钢结构建造的现实问题。

3.项目外墙采用预制混凝土夹心保温外挂墙板，提出了“下承重上限位”式四点连接节点，使外挂PC墙板与钢结构框架有机组合。不仅外挂PC幕墙具有安装速度快、自保温、隔声、节能、耐久性能好等优点，而且对板与主体结构之间的缝隙进行系统性细部构造设计，有效解决了防渗等技术问题。

4.工程项目采用BIM技术全过程应用和BIM技术的三维激光扫描精准测控技术应用。考虑到高层钢结构住宅的安装主要包括钢结构主体以及配套的预制部品件的安装，综合两者在安装施工精度上的衔接，对构件安装全过程采用数值仿真模拟，确定安装单元划分、构件安装精度控制指标体系;采用逐层引测的方法，对安装全过程实行全过程监控技术，确保高层钢结构住宅整体安装精度，图3所示。

参考意义

阜阳市抱龙安置区项目采用了可以将设计、生产、施工、安装一体化，变“现场建造”为“工厂制造”的现代化模式，不仅提高了住宅工业化、商品化水平，而且体现出了钢结构住宅自重轻，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好，可回收利用，经济环保等特点。

所以，富煌高层钢结构住宅集成技术体系，对我国装配式钢结构建筑的发展及裝配式建筑工程总承包项目的管理模式及建造技术具有重大的示范与参考意义。