高层建筑钢结构装配式施工技术应用分析

李建广?李建峰

摘 要：我国的经济技术不断发展，建筑行业与社会经济发展相互适应，高层建筑数量越来越多，以科学形式装置在一起，能够提高建筑工程的质量。基于此，本文详细分析了高层建筑钢结构装配式施工技术的相关内容，以供参考。

关键词：高层式建筑;钢结构;装配式;施工技术;应用策略

装配式高层钢结构属于一种新型的施工方式，在目前建筑项目施工中具有较大的应用优势及发展前景。装配式建筑，属于一种建筑的现代化施工方式，主要通过对房屋结构进行设计后，对各个构件采取工厂预制、现场组装的方式完成项目施工，对于提高建筑性能及产品质量、促进能源节约及环境保护具有重要作用，符合当前我国可持续发展战略的要求，对实现建设低碳环保及节能型建筑具有极大的应用优势及前景。目前，该类建筑可根据其所使用构建的不同进行分类，包括：预制混凝土结构、预制装配式结构、预制集装箱式结构。以上3种形式各有其有优势，装配式钢结构结构由于其结构强度高、承载力大及施工方便等优势，在装配式建筑项目设计与施工中被广泛应用。

1 高层建筑钢结构装配式施工特征

钢结构装配式施工特征包括三点：首先存在集成化结构，构件比较灵活。和以往模式下的砖混以及框架建筑进行对比，装配式钢结构建筑基于空间布局表现出灵活性，并且模数化的尺寸可以促使用户在布设工作期间凸显自由性，一般情况下不会影响到结构整体可靠性;其次工程时间短，装配式钢结构严格化的要求工厂内预制零件和现场施工的安全性，并且强调设计方案和具体施工的一致性，促使施工整体成效的提升;再次是存在较高的综合性能，装配式建筑中包括较多的轻质化钢材料，尤其是型钢柱和薄壁钢管等，保障建筑生产的批量性。最后是经济费用节省层面。和以往的建筑构件截面进行比较，钢结构截面小一些，可以节约部分施工材料，节省一定的经济成本。加之在生产角度上围绕工厂流水线进行，节约现场施工费用，最终为建筑工程的综合效益获取提供更多的可能。在实际作业中不会过多的影响到环境，在某种程度上而言和绿色建筑理念相适应，因此不管是环境层面还是经济层面，装配式钢结构建筑的特点都比较凸显。

2 高层建筑钢结构装配式施工价值和操作难点

1）施工价值。其一装配式建筑可以凸显建筑方案的准确性，不同类型专业在相同的建筑模型设计上要进行互动，减少方案设计的错误率，并且给予工程系统加以优化，通过3D动画模型提升建筑方案的科学性。在模拟化软件协助之下细致的分析工程流程和关键施工部位，检查施工技术和施工需求的匹配性，确保建筑工程正常执行。其二装配式建筑可以增强施工成效。此种建筑借助BIM技术强化方案设计的安全性，同时在具体施工期间彰显建筑施工的连续化，满足施工进度的要求。工程执行期间严格把关对应流程，促使施工操作性能的增强。除此之外装配式的建筑在引进钢结构期间不会在天气变动之下出现较大范围的影响，确保施工成效足够高。

2）操作难点。诸多的高层建筑钢结构装配式施工要引进塔吊，所以要对其进行专业化的研究，体现施工流程的安全性与可靠性。并且在渗透防水的操作上表现出难度，钢结构的装配式施工严格要求防渗漏技术，所以要引进防水材料与保温材料，全方位处理高层建筑外墙部位，提升整个结构的防水性能。

3 高层建筑钢结构装配式施工技术应用

1）构件分段技术的应用。建筑行业选用新型的建筑材料，相应的施工技术也应该得到更新与提高，以便更好地发挥钢结构建筑的作用。高层建筑中使用的钢结构一般都是较为大型的，都是由大型施工机械进行建设的，那么在构件从工厂运输到施工现场的过程中，对于超过正常运输标准的构件，需要进行分段运输，就需要建筑单位应用构件分段技术对构件进行相应的处理，这也是装配式施工技术中最常用的一种技术。建设人员在高层建筑施工中应用钢结构时，施工人员一定要保证构件完全在塔吊的应用范围内[1]。

2）吊装技术的应用。高层建筑选用钢结构并应用装配式的施工技术中，最为关键的就是吊装技术，只靠施工人员手动组装，完全不能满足高层建筑的需要，需要依靠现代建筑技术，以机械设备的力量代替人工的运输，在整个组装过程中，吊装技术显得尤为重要。在施工之前，建设人员就需要对整个项目有充分的了解，包括施工场所的面积、吊装设备的选择与搭建、吊装设备的承重能力等，这些都需要施工团队先对实际施工场所进行深入的分析与研究，再根据实际需求选择适合的吊装设备以及设备布置的位置。吊装设备的选择应该考虑以下几个方面：（1）起重性能满足构件装卸的要求，并且能满足施工现场的重量要求;（2）施工场所是在塔吊的建设范围之内。完善的吊装计划与科学的吊装设备能够大大提升钢结构装配式施工技术的效果和安全性。

3）钢结构节点技术应用。（1）梁、柱结构的節点施工。装配式钢结构的施工技术能够将预制的构件进行组装，为了保证建筑框架的稳固性，需要将H形柱与在建筑中起到主要承重作用的梁结构进行连接与加固，不同的结构所选用的连接方式也不一样，应该根据实际需求选择合适的连接方法。建筑中梁和柱的连接就不会采用传统焊接的方法，避免钢材发生变形而影响建筑效果，一般会采用螺栓的形式进行连接，以保证二者能够紧密连接且不变形。梁与柱之间的连接方式既可采用螺栓的方式，又可以采用拼接的方式，都能够使各节点之间无缝连接。不同结构一般采用不同的连接方式，无论采用哪种技术，都要考虑施工现场的实际情况，并严格按照相关要求与规定进行操作，如钢管柱和H梁同样可以采用普通高强度螺栓的方式进行连接，现有的连接方式能够基本满足装配式钢结构中各部分的连接需求，一旦操作失误或连接条件不足，就会给施工项目带来阻碍，影响工程质量。要提高施工中的连接技术，就需要根据技术的发展不断改进和创新连接技术，将最新的技术融入其中，从而找出更好的连接方法[3]。（2）板结构的节点施工。建筑物的施工过程是从框架开始一点点搭建组成的，钢结构的组装相当于完成了建筑形状的搭建，框架搭建完成后，就需要其他物质完成建筑墙板的填充。从目前的科学技术来看，高层建筑中的墙板大多数都是由混凝土、钢筋等构成的混凝土板，这类蒸压轻质的墙板虽然非常轻便，但隔音效果很好且抗压抗震能力强，同时采用的是节能环保的绿色建材，所以其污染性小，对人体的危害性也不大，其内部的密度较其他建材而言会高很多，所以墙板的保温作用非常好。在对板结构的节点施工过程中，需要做好墙板与建筑各处的连接，需要注意的地方有三点：①各墙板之间的连接。墙板与墙板不会自然连接在一起，需要应用建筑技术和建筑工具钢骨架、螺钉等，将墙板的接口处牢牢地固定在一起，所需工具的长度与宽度要根据墙板的厚度来确定。②外墙板与梁的连接。高层的墙板是通过吊装设备将墙板运输至施工楼层，再将保温板安装至墙板。③房屋构建中除了墙板还需要门窗，需要做好墙板与门窗的连接，保证建筑的稳定性。

4）外围集成技术应用。高层建筑相对于底层建筑来说，更容易因自身高度的原因受到外界因素的影响，尽管使用的是钢结构装配式的施工技术，仍然会存在一定的不足。在这种情况下要充分发挥装配式施工技术的作用，保障建筑的实际效果，还可以通过对建筑中外围集成技术的分析和巩固，提升高层建筑的稳定性和实用性。应用外围集成技术，能够优化建筑内墙、外墙体系，加固楼承板，维护整体建筑，保障墙体间连接点的装配效果，提升钢结构装配质量，不仅能满足高层建筑的使用功能，还能满足人们对居住条件的期望，提升建筑的整体效能。

4 结语

综上所述，高层建筑装配式钢结构施工技术优势明显，在实际建设中应用的较多。应从整个建筑出发，把握装配式建筑与结构的区别，重视钢结构重要性，合理组装其内部、外部保护和设备管道系统，大大提高建筑的质量，提升居民的生活体验，保证钢结构施工的组装率，促进建筑经济的进一步发展。

参考文献

[1]高占阳，袁霓绯，李洪光，等.装配式高层钢结构住宅现状及发展瓶颈研究[J].钢结构（中英文），2019，34（05）：56-60.

[2]廖立波.装配式钢结构建筑的绿色被动节能关键技术实践与应用[J].建筑施工，2019（5）：949-951.

[3]刘学春，商子轩，张冬洁，等.装配式多高层钢结构研究要点与现状分析[J].工业建筑，2018，48（05）：1-10.