装配式建筑工程钢结构施工的技术要点与优化策略

2022-05-25夏效苗

大科技 2022年20期

夏效苗

（安徽明都能源建设集团有限公司，安徽六安 237000）

0 引言

相较于传统建筑，装配式建筑的优势明显，而且受到建筑企业和施工单位的广泛应用，装配式建筑采取统一标准的构件，经过现场组装作业搭建整体结构，随着建筑行业发展质量的提升，装配式建筑的应用范围逐渐扩大，但是在具体的施工应用之中还是会遇到一些技术方面的问题，亟需加强对技术要点的控制与优化。

1 装配式建筑钢结构施工优势

1.1 优化施工管理，降低施工成本

相较于传统的混凝土结构建筑，装配式建筑钢结构施工期间所用到的构件都是按照施工规划和施工要求制定的，可以提前对施工的具体活动进行控制，避免施工期间出现成本超支、工期延误或者资源浪费等问题，对于施工成本、施工进度和施工效果都有明显的提升作用，而且可以有效控制施工能耗。由于这些突出优势，装配式建筑钢结构施工期间所产生的建筑垃圾也会明显减少，给施工单位后期的施工垃圾处理带来较大的优势[1]。

混凝土建筑的施工需要投入大量的人力物力，而且施工步骤、施工流程复杂烦琐，必须严格控制每一流程的施工数据，而且无法对施工效果进行预测，导致施工管理的成本急剧上升，相比之下，装配式建筑钢结构施工的步骤简单，而且构件装配也易于管理，可以有效控制施工质量和施工成本，借助建筑信息模型（building information modeling, BIM）技术对施工的效果进行预测和规划，与此同时，由于钢材属于可回收资源，这也使得装配式建筑钢结构施工期间的资源利用率提高。图1为装配式建筑钢结构施工现场。

图1 装配式建筑钢结构施工现场

1.2 应用范围广泛，结构稳定性高

相较于混凝土结构，装配式建筑钢结构类型多样，而且适用于多层和高层建筑，其具体类型如表1 所示，这就使得装配式建筑钢结构可以应用于不同的施工场景，包括高层建筑、超高层建筑、大跨度公共基础设施等等，具有良好的稳定性，而且质量更轻，钢材性能更好。在装配式建筑钢结构施工应用期间，施工单位可以借助BIM 技术对施工内容进行可视化处理，并且通过计算机预测最终的施工效果，从而提升整个建筑的稳定性和施工水平。从实际的应用案例来看，钢结构在装配式建筑以及其他建筑之中的应用频次较高，而且不容易受到外界因素的影响，可以使得工程如期竣工。

表1 装配式建筑钢结构类型

2 装配式建筑钢结构施工技术要点

2.1 钢结构设计与制作

在装配式建筑钢结构施工期间，钢结构的性能是最为基础的，构件的性能和质量直接关系到整个钢结构以及建筑工程的质量，这就必须重视对构件的设计和制作，设计人员应当结合施工方案、施工规划和要求，在考虑实用性和可行性的基础上对钢结构样品图进行优化设计。在钢结构制作期间，制作材料应当符合施工方的施工需求，并且对材料性能进行检测，通过计算分析确保材料质量合格，进而将半成品加工成为成品，在技术人员的指导下，施工人员进行组装，并且做好焊接处理，做好对缝隙的控制[2]。

2.2 框架定位要点

完成钢结构的设计和制作之后，需要技术人员和施工人员相互配合对框架进行精准定位，在装配式建筑钢结构的整个施工工序中，钢结构框架的定位是至关重要的，为了确保整个钢结构的质量和稳定性，应当重点做好以下几方面工作：①准确定位第一节钢柱，为后续的框架定位提供良好保障，使得框架定位工作能够满足施工需求。②把握钢结构施工的质量标准，确定合适的定位起点，结合施工现场的基本情况，并且找到合适的测试位置，在选点定位的时候，要确保地质条件稳定且视野开阔，提升定点的稳定性，而且为定位工作的开展提供方便。③确定锚柱平台，确保平台的稳定性和安全性符合具体的施工要求，具体如图2 所示。

图2 钢结构框架的定位

2.3 机电设备设计

装配式建筑钢结构的体积较大，需要考虑建筑投入使用之后用户对于机电设备的需求，这就要求施工单位对机电设备进行优化设计。为了使得施工活动能够如期开展，并且施工质量符合要求，设计人员需要结合施工规划设计预埋管线，确保机电设备能够正常应用。一般情况下，预埋作业主要包括预埋管线和预埋管道槽两种方式，设计期间应当明确标准管线型号和预留管道槽，方便后续的管道安装和调试。如果在管道弯头处需要增加预留槽深度，要确保弯头和预留槽相互匹配。对于燃气预埋施工，设计人员需要结合施工质量标准，结合入户需求对外墙板进行预留设计，测量燃气管径大小，并且找到合适的空间位置，确定孔洞大小。电气管线预留预埋是在墙板预制期间进行的，墙板上的不同材质管线盒需要与强弱电专业保持协调，提升电器管线穿线的规范性。

2.4 管线综合设计

不论是传统的混凝土结构还是装配式钢结构，都需要考虑不同类型的管线施工需求，在钢结构中的不同管线存在交叉风险，可能会给后续的施工活动带来阻碍，基于此，为了确保钢结构的质量和稳定性，在作业开展之前需要进行管线综合的深化设计，具体而言，需要遵循以下原则：①做好装修层和预制构件内部管线的合理设计，做到小管线避让大管线，优先进行大管线布设。②如果出现压力管线和重力管线交叉情况，则需要优先考虑重力管线，在实际的运行过程中，重力管线依靠重力进行运输，这就使得重力管线的布设具有明确的要求，而压力管线则主要依靠压力，管线的设计位置并没有明确规定。③在冷水管线和热水管线出现交叉的时候，应当优先布设热水管线，并且做好热水供应过程中的保温工作。④流体管道和电缆桥架布设应当保持独立，一般情形下将电缆桥架布设在流体管道上方。

2.5 建筑构件生产模块化

装配式建筑钢结构的构件都是在各大工厂内部预制的，必须对构件的质量和性能进行严加控制，在施工作业开展之前需要做好对工厂生产的配件进行质量检测，并且推动构件预制和生产的模块化。借助模块化生产，可以提升建筑构件的生产效益，使得构件性能符合要求而且其稳定性更加突出。在完成钢结构构件的生产之后，需要将这些构件运送到指定的施工现场进行组装。一般情况下，在钢结构构件组装期间采用螺栓连接的方式，连接操作应当加强技术要点把控。

2.6 吊装施工处理

在装配式建筑钢结构施工期间，吊装技术的应用是非常关键的，这一技术应用频率高、精准度要求较高，而且吊装作业会存在一些风险问题，为确保吊装施工的安全性与精准性，就必须加强对施工人员的教育和培训，确保其能够严格遵守吊装要求并进行安全施工。钢柱吊装作业需要起吊钢柱一端，达到设计高度之后稳定钢柱，如图3 所示，并且测量钢柱角度，将测量结果与设计数据标准进行对比分析，调整参数。吊装作业对于施工人员的施工技术、安全理念以及不同岗位的配合程度要求较高，必须将钢柱移动至标准范围内，确保钢柱稳定的情况下进行测量。

图3 吊装施工现场

3 装配式建筑钢结构施工技术优化分析

3.1 强化施工审查

在装配式建筑钢结构的整个施工期间，都应当做好施工管理工作，避免出现作业失误，尤其是做好各方面的施工审查，包括施工资质审查、施工方案审查、技术验收，确保各方面工作都能够符合施工标准，满足施工要求，并且为施工活动的正常开展提供便利。具体而言，施工审查包括施工图纸审查、施工资质审查以及施工方案审查。

施工图纸是建筑工程施工作业的主要参考，施工人员的作业活动需要以施工图纸为参照，这就使得施工图纸的质量直接影响到工程本身的质量，对于工程的安全性和稳定性具有重要意义，如果施工图纸存在安全隐患，将会导致钢结构质量不稳，甚至出现安全问题，对于各方利益都是造成损害，在前期的施工管理和施工审查工作期间，做好对施工图纸的审核是至关重要的，应当由多部门共同抽调技术人员组成审查小组负责审查工作的开展，并且对图纸之中可能存在的问题进行及时优化[3]。

工程资质审查同样是审查期间的关键性工作，装配式建筑钢结构施工需要施工团队具备专业的施工能力，施工人员的基本素质和职业素养也需要过硬，如果施工团队资质不达标，将有可能对接下来的施工工作造成重要影响，资质审查期间，施工团队所在单位的营业执照和相关证书是重点审查内容，同时也应当对单位的技术水平和经济实力进行审核。

施工方案具体包括施工工序、施工技术、施工要点和施工责任，施工人员需要参考施工方案来开展施工活动，必须保障施工方案的质量，才能够促进各项施工工作的有序开展，因此，建筑工程所涉及的各方单位都应当抽调专业人员对施工方案各个流程、各个细节进行可行性分析，并且对其具体的施工细节进行优化，确保施工方案可以达到施工要求。

3.2 强化施工管理效果

施工管理主要包括对施工人员、施工设备、施工材料的管理以及竣工验收。工程企业在开展工程管理之前，应当推动管理制度的建立健全，从而对技术人员、施工人员形成有效规范，确保每一位人员都能够肩负起自身责任，确保高品质施工活动的完成，并且做好对施工误差的控制，提升施工活动的精准度。除了用权责制度规范人员施工操作之外，还应当进行技术上的培训，使得施工人员掌握足够专业的施工技术。装配式建筑钢结构施工期间需要用到各类施工设备，需要对设备进行定期检修，并且能够正常操作设备，避免因为设备因素而影响正常的施工活动。与此同时，施工单位需要对施工材料的质量进行检测，确保材料合格，并且选择合适的建材供应商，做好材料的验收和储存。最后，在施工管理工作之中，对于工程的竣工验收极为重要，监理部门应当与其他部门进行协调合作，做好对技术的审核验收，确保工程质量合格，避免出现二次返工的情况。