综合楼施工钢结构装配式技术要点分析

徐凡非

（中建四局建设发展有限公司福州分公司，福建 福州 350001）

1 工程概况

1.1 综合楼施工概况

本综合楼建筑项目建筑主体工程位于宣威市西宁街道，距离美奂山公园约2.4km处，西面紧靠008乡道，交通条件优越，便于施工。项目总建筑面积25 156.12m2，综合楼的楼体建筑规划总用地面积为28 216.8m2，净用地面积20 295.1m2。本工程主要为办公住宅综合楼，施工围绕综合楼建筑面积2 023m2、原有建筑的建筑面积为23 133.12m2。针对该综合楼的建筑图纸优化设计钢结构装配式的施工技术方法，并设计成套的钢结构装配式施工技术方法，进一步提高了综合楼建筑施工钢结构装配式的标准化施工技术要点，确保钢结构的构件在生产过程中采取严格的保护措施，全面提高综合楼钢结构施工建筑的稳定度。

1.2 钢结构优化控制要点

1.2.1 钢结构施工楼板节点

施工楼板节点主要围绕钢结构施工特点，控制剪力墙连续与剪力墙打断施工过程，强化贯通两个节点形式，采取隔二冠一的布置形式（每两层打断式连接方式，通过加一层贯通节点方式的布置形式），增强钢结构整体性建筑施工的安全性。同时，控制其余结构部品中预制混凝土楼梯、钢楼梯、钢筋桁架楼承板相关的设置，确保外围护系统控制ALC条板满足保温装饰一体墙的外围护施工质量标准。装配式装修中，采用SI分离技术控制装修管线，内隔墙采用轻钢龙骨轻质的隔墙。全面提升整体装饰、装修装配式的工艺技术，控制管线结构分离，便于整体舒适度，达到后期检修与改造升级。

1.2.2 控制防火板一体化

在项目过程中控制各系统相互结合，有效保障双钢板组合的剪力墙达到防火板一体化安装施工方法的效率。控制防火板一体化主要是整合管线、龙骨、双钢板组合剪力墙、连接螺杆、防火板、保温装饰一体板（防火涂料、装饰板、机电管线、双钢板组合剪力墙、保暖装饰一体板、防火板），全面提高整体装配式控制相关装配式装饰的结构，满足相关外墙系统的施工效率。

1.2.3 钢结构布局设置

在整体布局中设置建筑空间结构系统，达到布局灵活，采用的构件截面小，便于室内露梁露柱；所用的室内材料均属于灵活可拆卸的隔板，避免二次装修浪费原材料，产生很多建筑垃圾。其中，结构系统具有舒适性、耐久性效果，构架设计标准化，控制优化创新节点，构造整体钢结构装配式施工效率高。通过分析异形柱双钢板组合钢板剪力墙，优化新型的梁柱节点、楼板节点。钢结构装配式建筑施工满足不同的住宅建设结构体系、户型、高度（16层、30层的板式、点式结构）、设置防裂度的参数。设置的异形柱双钢板组合剪力墙可根据布置的异形柱作为端柱，控制经济性能较好，抗侧具有两道防线，可以平衡建筑主体的安全性。有效控制建筑构造钢结构装配式建筑施工的发展方向，使其达到A级建筑评价标准，从而便于安装、运输，适宜全国推广。

1.2.4 综合楼板连接构造的构造形式及试验性能

通过组合钢板墙的试验研究，一是分析“不带H型钢梁”和“带H型钢梁”，通过缩尺进行异形柱组合钢板墙加载试验，有效控制低周反复水平，研究端柱形式以及控制轴压比的不同参数，使其达到强化墙体的抗震性能。二是针对TT型的梁柱节点进行试验研究过程中，设置新型的梁柱节点，控制扁柱钢管、H型钢梁、牛腿的相关参数，保证钢柱尺寸、钢梁尺寸、钢梁位置等相关参数的试验构架达到节点连接，避免破坏模式，起到抗震性和承载力的试验结果。三是结合组合楼板连接的节点进行试验，针对剪力墙不打断中间节点，剪力墙不打断边节点，对比剪力墙的控制试验结论，对节点的纯弯、纯剪、弯剪力学相关的性能进行逐一的承载试验，从而达到满足该体系楼板连接构造的构造形式的实验性能。四是在组合楼板连接节点域，对其开裂、局部破坏、整体破坏、混凝土开裂、受压区裂缝、受拉面裂缝分布等方面的试验研究，通过检测楼体钢结构装配式施工中的节点域承载力和刚度，有效满足钢筋穿过剪力墙连接方式，使其达到H型钢梁连接方式提升整体承载力和刚度的构造合理化。五是墙体采用抗火性试验及节能新材料的应用。异形钢双钢板混凝土组合剪力墙通过研究相关墙体耐火性能，控制ALC板对拉螺栓、非膨胀型防火涂料，满足岩棉板、次龙骨、主龙骨，控制非膨胀型防火涂料，起到全面提高墙体抗火性能的试验结果。同时，设置建筑构造不断优化内墙构造做法及节点做法施工建设，通过设置双钢板组合剪力墙构造，处理剖面相匹配的ALC外墙连接构造设计，充分结合外保温及装饰满足施工整体质量效果；通过PBECA的能耗模拟试验，全面分析建筑构造优化外墙隔声的性能，分析剪力墙传热处理方式，有效保障模拟分析建筑体系构造各项性能，达到规范施工及整体施工建造舒适度的设计要求。保障建筑结构优化墙板与结构变形，控制钢结构体系满足相关节点的变形适应能力。从此设置建筑构造优化外墙防水结露等相关的新型保暖装饰一体板防水节点，放置pH试纸或防水压条，通过垫块调节裂缝宽度，满足密封胶固化后，隔缝均匀进行浇水，从而控制外墙采用ALC条板融合保暖装饰一体板，巩固粘锚结合的墙体表面，起到装饰和保温作用。同时，有效防止墙体裂缝，解决因条板自身收缩、条板与结构刚性连接导致的板间裂缝。这种情况可以通过耐碱网格布，保障板缝节点防裂胶带操作板缝位置具有弹性，有效解决钢结构装配式墙体裂缝的问题。

2 钢结构装配式施工技术要点

2.1 控制钢结构装配式构件生产前的技术要点

（1）按照结构设计图纸指导该项综合楼工程建设的施工方针，确保钢结构装配式在建筑施工之前对钢结构的半成品及零部件的质量进行质量检验，检测合格后进行大规模生产，有效保障生产企业及建筑企业的成本经济效益，从而全面提高施工质量。同时，根据综合楼建筑的整体结构设计钢结构装配式构件的图纸，通过施工单位和设计单位协调后，结合图纸施工管理综合楼建筑的质量。

（2）有效提高钢结构装配式的耗能和抗震性能，装配式构件在生产后的检测过程中，对焊接的部位要使用二氧化碳进行保护，通过使用二氧化碳可隔绝氧气对焊接部位的损坏程度。在保护措施中强化对工人的安全性操作，操作人员应配备相应的防护器具，避免操作人员在施工中造成截肢损伤等；钢构件器械使用操作的保护安全性，对于长期安全操作的设备保障工作的时长以及养护管理条件，确保钢构件在生产环节中正常运行；生产合格的钢结构产品放置安全的范围之内，由专业人员妥善保管，避免钢构件产品受各种因素影响或误操作造成构件成品的损坏，有效提高钢构件产品的安全保护措施。

（3）综合楼钢结构装配式施工的技术标准需要按照构件定位的技术要点，有效保障钢结构的综合楼在施工过程中达到工业化程度高、建筑效率高、干式施工、可循环利用、粉尘排放低等特点，按照建筑工业化的标准，设计钢结构的装配式现场施工有效措施，全面提高整体装修一体化以及管理信息化的工业化装配式钢结构生产与建设方式。尤其确保垂直类的钢结构构件在起吊前清理干净表面的杂物，全面提高钢构件起吊状态的稳定程度以及起吊的质量。按照综合楼钢结构装配式图纸设计的建模，打造综合楼示范建筑施工钢结构装配式技术的合格标准，结合综合楼施工所需钢结构装配式的产品需求，设计施工规划定位准确建筑钢结构装配式的优化户型，有效保障设备与装配式一体化管理模式，达到BIM信息化管理的有效趋势。

（4）按照综合楼建筑施工项目的图纸，设计与制定精准定位的钢结构装配式施工管理的规划措施。首先勘察综合楼现场施工周边的环境，规划综合楼钢结构装配式施工项目的准确位置及施工范围，确保综合管理钢结构装配式施工、运输、场地大型设备的安全维稳管理效果。全面发挥钢结构装配式，有效提高实用型、小户型、经济型的钢结构装配式户型的优化空间，从而打造中国式现代综合楼居住空间环境，有效保障实用、智能管理、社区各种功能配备齐全、设施服务环境良好的现代化综合楼钢结构装配式建筑楼体。

2.2 装配式模块化建筑与模块节点措施

本建筑设计采用钢管混凝土柱断面的钢管壁厚为25～20mm，现浇混凝土强度等级C60～C30标准。围绕模块间、模块内部与模块基础连接的部分进行连接。

（1）突破了传统模块间的连接方法，借助焊接技术保障外部空间连接各模块，达到相邻水平连接，同时设计堆叠的模块呈现垂直的连接方式，采用螺旋连接、混凝土接缝、连锁连接方式，强化了建筑结构性能的模块化抗侧刚度和受力性能，如图1所示。

图1 模块间连接节点

（2）螺栓连接在装配过程中创建开口来削弱结构构件，安装后隐蔽连接节点在墙后或上、下模块楼板之间，节省空间，利用模块连接设置隔墙、楼板等建筑功能。在钢结构中的梁-梁螺栓连接方法；应用强度螺栓控制上下模块垂直连接，插入装置与相邻模块进行水平连接考虑转动刚度的旋转连接接头；通过连接器连接上、下模块角柱处设置矩形模块吊装和运输的固定点施工空间进行单螺栓连接；在柱端部焊接节点板，柱上设置施工孔，通过高强螺栓连接上、下模块的十字板螺栓连接节点；在模块单元间将相邻模块连接十字板连接节点；确保螺栓与相邻模块相连接混凝土接缝，形成复合钢-混凝土连接预张拉组合连接。模块每个柱端放置预应力钢绞线或插杆，并将上层模块的矩形钢柱插入下层模块柱端的剪切块中，用连接件固定接缝处形成钢-混凝土复合连接；联锁连接模块间连接构件建设完成后，进行连接层面的模块化作业，此基础上不断创新联锁系统，满足整合连接的顺序要求，模块按照指定顺序放置，确保各模块相邻单元控制安装联锁系统结构的整体完整性。满足钢筋混凝土延性延伸环梁至屋顶，以提高Ø结构整体钢筋混凝土土柱1 300～1 000mm的抗震性，采用的钢板壁厚为 25～20mm。

（3）外框架采用钢管混凝土起到抗震承载力和延性的功效，强效提高混凝土柱劲性满足2～4层楼板层柱的刚度、延性，改善环梁主筋结构的抗震性能。对穿层柱按照设计的框架提升整体的中震弹性，采取梁纵筋强度控制穿层柱的一级抗震性能，控制轴压比不大于0.7。利用双向工字型的钢骨满足穿层柱设置型钢混凝土组合结构技术的要求（《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138-2001)，控制钢量约4%，保障各柱的全长箍筋有效加密。

3 结语

综上所述，在综合楼工程的建设中，要详细制定钢结构装配式工程施工方案，有效提高整体工程进度完成的计划实施效果。遵循施工图纸方案，将工程总工期按照施工方案制定全程工程量的标准，可以制定月考核工程量作业的施工计划，按照月计划、季计划、年度计划有效完善高效的工程建设创新目标。全面跟踪考核施工管理制度以及质量监督施工进展情况，做好事前准备，事中处理各种问题，事后顺利完成工程项目。