高层钢结构住宅装配节点施工技术

王 巍

(山西省安装集团股份有限公司，山西 太原 030032)

高层钢结构住宅中的装配节点施工是我国建筑领域最新兴起的全新技术，该技术既能够保证整体施工的准确率，并且能够实现施工领域的精细化和流程化，通过对不同阶段的流程进行管理，以此来解决我国建筑领域所面临的各种问题。例如，我国建筑领域的施工质量始终难以得到有效的提升，部分建筑企业的建筑成果质量较低，严重威胁到我国公民的人身安全与财产安全，因此，装配节点施工技术的应用显得迫在眉睫。本文基于此针对该技术进行分析，从某种程度来看，该技术主要是利用较为科学的管理系统针对所有的新技术、新材料进行统一规划与管理，并且将其应用到施工现场当中。

1 钢结构装配节点施工的风险分析

钢结构装配节点在施工过程中可能产生的施工风险形式相当复杂，但经过综合分类，目前共有如下两大类的风险形式如图1。

图1 钢结构装配节点施工的风险示意图

1.1 蠕性形变风险

一般情况下，钢管束在装配期间，会因自身的重量以及材料所产生应力所影响，最终会导致钢管束变形，此外，H型钢梁存在同样情况。而在此期间，不同构件的抗性也会对钢管束造成影响，在这种影响下会出现弹性形变和蠕性形变，而钢结构自身也会因应力和震动的影响而出现劳损，进而埋下了莫大的安全隐患。综上所述，钢结构的装配时间、框剪构件中的砌筑、扣膜和震动等需要采取有效的控制，否则就会导致钢结构构件的装配出现安全风险。

1.2 防腐工艺缺陷风险

钢结构构件若是表面出现了腐蚀现象，归根究底，其原因在于钢结构自身的原电池反应系统。因此，需要采取有效的防腐措施，例如，可以采取强制阴极反应系统，从而实现对钢结构构件内部的有效控制。现阶段，我国采用的表面腐蚀处理技术会留下很明显的痕迹，还有一些安全风险。此外，在装配之后还需要采取表面抛光处理和涂刷防腐蚀涂层等来避免钢构件的表面与氧气发生化学反应。但是，由于钢构件因抛光期间并未采取有效的处理，导致氧化物并未被得到有效的处理，在防腐蚀涂料涂抹之后也依然会留下一些腐蚀点。

2 缺陷成因及施工工艺管理的相互作用分析

2.1 施工设计与施工管理的配合问题

现阶段，在施工领域当中不难发现，设计方案与管理方案之间存在着较大的问题，均由第三方部门进行设计。当建筑单位在进入施工现场之后，往往会按照原承包协议中给出的权限，对建筑工程方案设计结果作出相应程度的调整。

这就代表建筑设计部门的方案并不适用于施工现场的管理体系，尤其是针对钢结构工程当中的节点装配，例如焊接和吊装，这两种工艺的使用常常与设计环节出现脱节，两者之间的脱节势必会导致出现防腐工艺缺陷风险等相关工程风险，只有对症下药才能彻底解决问题，若想要做到对症下药，则需要针对整套的施工流程逻辑进行深入的研究。工程施工流程逻辑如图2。

图2 建筑设计和因工地管理人员搭配问题而产生风险的逻辑关联

2.2 釆购验收与材料管理的过程管理问题

某工程中所用的低合金高强度结构钢大部分来源于同一轧钢厂，而焊条、焊丝、助焊剂、除锈剂、防腐涂料等辅材也出自同一生产流程，但不是由工程方自己加工生产完成。所以，钢结构系统的建筑材料品质管理流程一般受采购验收流程的直接影响。若建筑材料购买流程由承建方管理，那么按照材料采购协议的技术规定，建筑材料购买检验流程中应当保证建筑材料的关键技术指标满足履约条件，因此，可以通过外包服务，将部分服务工作委托给第三方，由第三方提供更为正规的技术服务与检测服务，针对建筑工程所使用的材料比例进行有效的分析。当然，如果材料采购当中因为施工方而造成影响，那么，在承建方发送材料期间就需要接受有效的工程监理，在所有利益相关者的见证下完成技术的交接，避免在后续的工程当中出现合同纠纷。在物料运输到施工现场之后应当按次序有效实施物料管理制度，避免在储存期间出现暴晒、物料腐蚀等问题。此外，在采购阶段、验收阶段和物料管理阶段都需要认真管理，避免出现材料缺陷。而该手段则可以有效避免材料蠕性变形风险的出现，具体的逻辑如图3。

图3 釆购验收过程和材料管理导致风险的逻辑关系

2.3 施工现场管理的管理效率问题

针对施工现场应当进行有效管理，现阶段，我国施工现场管理主要针对接续管理、效率管理、施工质量管理、文明施工管理、成本管控等诸多方面进行有效的管理，若是管理工作一旦出现问题，则需要采取适当的管理措施，如若不然就会因装配与浇筑的配合问题而出现失误。若是施工质量管理出现问题也会导致验收环节受到影响，不仅如此，接续管理和信息管理也会出现问题；若是工程进度管理遇到天气等不确定性因素，也会影响到后续的管理工作。总而言之，各个环节之间环环相扣，任何一环出现错误都会出现材料蠕性与形变等风险，具体如图4。

3 高层钢结构住宅装配节点的施工技术管控措施

3.1 优化队伍管理、强化技术培训、质量提高等执行力

综上分析，所有缺陷风险的产生原因，都与工程建设现场实施队伍和项目管理团队的整体综合执行力相关。而本文所采用的基于钢管束和H型钢梁的框剪结构钢结构骨架钢结构工程项目中的节点设计流程都是创新技术，且都是对高层框剪构件建造技术的全面更新。但由于在同一个工程项目中，一旦体系内新技术、新工艺、新材料的使用比率大于30%，也会导致现场管理相关人员承担着较大的工作压力。例如，某个工程项目在施工期间，尽管已经做出了巨大的技术创新举动，针对框剪构建进行有效的管控，并且，因为部分技术创新点都集中在钢结构骨架的节点装配，则能够起到应有的管理效果。并且，由于现场质量管控压力相对有所增加，因此，对于任何一方而言都需要加强对于建设队伍及项目管理队伍的有效控制。本文针对我国大部分施工企业都应当采取有效的技术管控方案。

图4 施工现场管理与导致建筑施工风险的逻辑关系

(1)举办技术合作学习研讨会 所有的现场管理、后勤人员，企业负责高管等，应当对技术合作全面掌握，分解技术合作重点，逐项落实措施。

(2)组织现场的管理演习 所谓的演习是指按照施工方案及设计方案的相关内容，针对施工现场的实际施工进行预期性的演练，通过演练让相关工作人员能够了解整套工艺流程以及设备使用方案等，并基于演练的具体结果，相关负责人员需要给出科学有效的管理方案。

(3)开展技能考核 技术管理部门将施工工艺方案设计全面解释，实施到岗，并交人事管理机关。人事管理单位对所有人在场工作人员(包括分包方工作人员)实行基本技能考评，以证明其具备对其岗位责任制规定的基本技术技能。对全部进驻施工现场的操作技术人员，应当凭考试合格证件上岗工作。

(4)掌握现场管控预案 所有承包方的现场主管需要全面把握现场管控预案， 使得承包方的管控过程和承建方的管理过程具有同步性，对承包方实施等效等价的现场管控。对于不符合该要求的分包方果断清除。

3.2 加强现场管理的流程化、精细化过程

流程化管理和精细化管理是当今我国建筑施工领域所提出的新概念，其现实意义十分重要，只有当现场施工的管理效率达到一定的水准之后才能称之为流程化管理和精细化管理，精细化管理是指针对管理对象，而流程化管理则是指针对管理对象的工程节点，两者的概念虽然相同，但是在高层建筑装配节点施工技术应用期间，只有针对项目管理的成员、结构及功能进行优化，才能够达到流程化管理与精细化管理，不仅仅要从人才的知识储备方面进行入手，同时还要创新人才管理理念、管理工具、管理理论等。现阶段，若想要实现现场管理的工程化管理，则应当通过如下等环节入手，以此起到优化作用。

(1)承建方与施工管理方、监管方、工程设计方的业务流程化、精细化工作步骤需要获得保证。尽管多数工程建设方都期待现场管理工作获得有效保证，但多数建筑施工方对现场管理工作并不熟悉。

(2)工程项目承建方和项目分包方相互之间的子建设项目承包流程、子建设项目施工技术检验流程等进行规范化。经过对建设项目施工技术检验合同内容的全面解释后，把建设项目分成几个子建设项目和子标段，由承建方对项目分包方承担的组成部分建设项目实施规范化预检验，即由强化对承包方的质量监督管理做到对承包方所承担工程项目部门的质量安全监督管理，就能够有效建设低焊接工序风险和高防腐工序风险建设项目。

3.3 加强装配节点施工技术把控，提高建筑工程施工质量

(1)框架柱 目前，框架施工在高层建筑应用的较为广泛。对此还需要把控好框架柱施工质量。一般情况下，采用的是钢管混凝土柱，采用的钢材强度等级要达到要求，然后通过工厂加工，将钢材焊接成钢柱构件，然后再将构件运输到施工现场，进行吊装，为了保证吊装的稳定性，吊装顺序应遵循由中心向四周的方式进行，吊装完毕后，需要立即进行校正和焊接，最后采用无收缩自密实混凝土进行灌注。

(2)梁 梁施工主要包括框架主梁、次梁与框架柱、主次梁等，其中框架主梁施工之前，需要进行短梁的预设，然后进行刚性连接。接着要连接腹板、翼缘；在次梁与框架柱连接过程中，主要依赖于预设的短梁，在于腹板进行连接时，主要采用的是高强螺栓双剪；在主次梁节点连接过程中，主要采用的是铰接连接，其在于框架主梁连接过程中，主要通过设置在主梁腹板两侧陈板，并且采用的是高强螺栓铰接进行平接。

(3)中心支撑 在框架住、梁节点以及中心支撑连接过程中，主要采用的是铰接连接方式。

(4)楼面板 楼面板需要在工厂预制完成，在进行预制过程中，需要将设计图纸作为主要依据，综合考虑主次梁间距、开间尺寸等因素。翻样后，继续加工钢筋桁架，然后通过专用扣件，使其与镀锌压型组合。在实际安装过程中，首先在主次钢梁等支座上设置钢筋桁架，与此同时要将临时支撑设置在局部的大跨度开间上。对完成的钢筋绑扎进行检查，检查无误后，对整个楼面板进行浇筑。并进行混凝土养护，达到一定的强度后，拆除模板，并松开连接扣件，压型钢板拆除。

(5)内外墙构造节点 在内外墙构造节点施工过程中，要遵循设计要求，对外墙构造节点，主要分为无支撑外墙复合保温体系和有支撑外墙复合保温体系。对于内墙构造节点主要分为无支撑处内墙构造和无支撑外墙构造。在无支撑外墙复合保温体系施工过程中，需要注意要将竖龙骨安装在节能版上，对于节能板与CCA板之间，还需要保持空气层，一般要保持50mm后，这样能够在一定程度上，增加保温性能。在有支撑外墙复合保温体系施工过程中，采用企口连接方式，对轻质复合节能板进行施工。

4 结 语

(1)钢结构住宅工程做到把2/3以上施工的事情留在车间做，并把大量开放式作业移入室内，极大改变作业自然环境，充分体现以人为本的技术发展核心理想。

(2)钢结构部分通过厂家的精密生产工艺，有效减少施工现场人工作业误差，现场质量控制点也较简单，从而使得工程质量更有保证，施工人员工作也更加安全，同时提升工地效益。

(3)装配式墙体在满足高强、刚性、隔热、保温等特性的前提下，还可增加约3%-5%的室内净通过面积。

(4)本建筑物外墙使用由各类建筑材料联合组成的复合型环保外墙，充分发挥各类建筑材料和空气腔层的环保特性，实现按《中国上海市住房建筑设计热环境与节约设计标准》规定节约65%的目标，满足发达国家和地区的行业发展政策以及中国建设绿色环保、节约建材的目标。