鋼結構裝配式多層民用建筑相關技術案例探討

鋼結構裝配式多層民用建筑在一些發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛的應用。如歐美、日本等國，鋼結構裝配式建筑的應用技術比較成熟和完善。近些年，我國東部沿海地區(qū)及北上廣深等大城市已開始應用鋼結構裝配式建筑，主要應用于多層建筑。我國在鋼結構裝配式建筑領域還處于起步階段，本文根據(jù)工程實例進行探討。

1 鋼結構裝配式建筑的優(yōu)點

與混凝土等結構相比，鋼結構具有很多優(yōu)點，而且在使用功能、設計、施工及經(jīng)濟方面也具有一定的優(yōu)勢:(1)強度高，質(zhì)量輕，可承受較大變形，有比較穩(wěn)定的承載力。(2)與混凝土結構建筑相比有很好的抗震及抗風性能，結構安全度高。(3)鋼結構構件在工廠制作，尺寸精確，使用焊接及螺栓連接，安裝方便，可縮短施工工期，工程質(zhì)量容易控制。(4)具有生態(tài)環(huán)性，改建和拆遷容易，材料的回收和再生利用率高，占用的施工現(xiàn)場少，施工噪音小，減少建筑垃圾。

2 工程概況

廈門軌道交通建設管理基地位于廈門市思明區(qū)蓮坂，由兩棟建筑組成，建筑面積15000平方米，層數(shù)5～6層，主要功能為辦公、檔案、監(jiān)控中心和食堂。因項目工期緊，要求高，為了在最短的時間內(nèi)完成高品質(zhì)建筑，決定采用鋼結構形式，以滿足工期和質(zhì)量的要求。項目基礎形式為獨立基礎;上部結構體系為鋼結構框架，樓面為鋼梁+混凝土組合樓板結構，其中鋼結構柱為箱型柱，柱跨以9米為主，柱截面為400*400mm2，梁為工字鋼，材質(zhì)為Q345B，梁柱節(jié)點采用高強錨栓連接，樓(屋)面采用鋼骨架(帶栓釘)+混凝土板的組合結構形式，鋼承板采用1.20mm厚的鍍鋅鋼板。外墻面采用金屬面巖棉夾芯板，內(nèi)置鋼骨架。

3 主體結構主要施工方法

3.1 鋼結構吊裝

3.1.1 測量放線

(1)施工測量。在放線過程中，要嚴格的按照建設方提供的工程高程控制點以及平面控制點，結合具體的放線要求，保證施工過程能夠準確反映建筑物標高以及中軸線。測量過程中需要也弄個按照相關測量規(guī)范，做好各個控制點的放樣、加密等工作。

(2)施工平面控制網(wǎng)的建立。基于工程建設方提供的相關控制坐標點，根據(jù)施工設計圖紙進行具體的測量放線工作，同時確定測量控制主軸線。在設置控制點過程中，應該盡可能避免選擇在容易被破壞、視野死角等位置，保證控制點視野通暢、不易被破壞，同時在控制地位置做好永久標識。

(3)水準控制網(wǎng)的建立。根據(jù)該項目的實際情況，水準控制點的位置一般設置在施工場地四周穩(wěn)定的建筑物上，為水準控制網(wǎng)的建立提供方便。如果土方工程施工中遇到降雨，容易引起周圍基坑的沉降，所以需要在場區(qū)外設置兩到三個水準控制點，對水準控制網(wǎng)實施監(jiān)測。在工程基礎施工過程中，需要通過場區(qū)外的永久監(jiān)測點，對水準控制網(wǎng)實施定期的監(jiān)測，同時結合基坑的沉降量，對工程標高實施有效的調(diào)整。

3.1.2 埋螺栓安裝

(1)固定式埋設方法:在使用經(jīng)緯儀、水準儀等對螺栓的位置以及高程確定后，通過角鐵以及鋼板制作成樣板，保證螺栓從樣板中穿過，同時用焊條將其焊接在鋼筋上，保證螺栓的穩(wěn)固性。但是值得注意的是，這樣焊接會造成螺栓不容易調(diào)節(jié)，所以在安裝過程中，必須保證安裝的位置精確。

(2)地腳螺栓安裝時應注意事項:①注意基礎螺栓變形程度，變形過大的不要安裝，矯正后再安裝。②在埋設前要檢查地腳螺栓規(guī)格及數(shù)量是否合格。③在澆筑混凝土之前，再認真檢查螺栓安裝的是否正確，包括螺栓的方向高程、垂直度等。④在混凝土澆筑過程中，需要嚴格控制澆筑沖擊力，確保螺栓不會發(fā)生位移。如果發(fā)現(xiàn)有位移發(fā)生，需要在混凝土沒有凝固前對螺栓進行位置調(diào)整。⑤除有特別注明，原則上螺栓應垂直于理論之承截面。

3.1.3 鋼柱拼接工藝

鋼柱拼裝:該工程中使用的鋼柱長度超過17米，所以采用分段運輸整體制作的方式，現(xiàn)將鋼柱相關的構件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，然后進行現(xiàn)場拼接。這樣做符合工程施工要求，同時減少了高空作業(yè)量，提高了鋼柱拼接施工的安全性。

(1)根據(jù)鋼柱斷面不同，采取相應的鋼平臺及胎具。

(2)每節(jié)鋼柱每個面都彈好中線，在斷面處成互相垂直，多節(jié)柱拼裝時，三面都要拉通線，注意拉通線時，防止線的垂度。

(3)翼緣板錯口是各個節(jié)點中最容易出現(xiàn)錯誤的位置，主要包括變形、位移等。如發(fā)現(xiàn)翼緣板制作構件時發(fā)生變形，采用方便的機械矯正或火工矯正，達到允許誤差繼續(xù)拼接。拼接一般采用倒鏈，在兩接口處焊耳板，進行校正對接。

(4)采用連接板對各個節(jié)點實施約束，在焊接完成并冷卻后即可將連接板拆除。

3.1.4 連接工藝

(1)本工程構件采用在鋼構件加工廠進行，放樣、下料、組對、焊接、校正、除銹、涂裝、運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場安裝。

(2)本工程構件安裝采用高強度螺栓連接梁、柱，采用普通螺栓連接檁條(包括屋檁、墻檁)，鋼柱梁采用高強度螺栓連接，檁條的固定連接采用普通螺栓連接。在安裝過程中，要嚴格按照相關規(guī)范，在螺栓帽擰緊后，要保證絲扣外漏超過3扣，要保證其自由穿過樣板孔，不能強行進行擊打入孔，同時也不能采用其切割的方式，擴大孔徑，穿入方向應一致并便于操作，螺栓群安裝由中央順序向外擰緊，并應在當天終擰完畢且不得作為臨時安裝螺栓。本工程使用的高強度螺栓10.9級摩擦型材質(zhì)為35VB，螺母和墊圈為35VB。在安裝前要嚴格檢查包裝是否完整，螺栓油膜是否良好，如果產(chǎn)品包裝發(fā)生損壞，螺栓上有灰塵等，需要用煤油進行清洗，同時將少許的黃油涂抹到螺栓的旋轉面上。在安裝中隊已經(jīng)擰緊的螺栓帽用顏色標出，方便工作人員隨時利用扳手進行檢查，保證準確的扭矩值。

(3)高強度的螺栓需要滿足一下幾個方面的技術要求:(1)一個大六角頭螺栓連接需要包括一個螺母、一個大六角頭螺栓以及兩個墊圈;(2)一個扭剪型高強度連接副包括一個螺母、一個螺栓以及一個墊圈，同時保證螺栓副的配套性;(3)在使用前，需要對產(chǎn)品出廠合格證進行檢查;(4)組裝好高強度螺栓后，應按一定順序施擰，施擰順序宜由螺栓群中央順序向外，進行擰緊，并應在工作日內(nèi)終擰完畢。(5)高強度螺栓的擰緊，應分初擰和終擰。但對于天型節(jié)點應分初擰、復擰和終擰。復擰扭矩應等于初擰扭矩。

3.2 樓承板

3.2.1 吊放與鋪設

(1)鍍鋅鋼板成捆堆置，應橫跨多根鋼梁，單跨置于兩根梁之間時，應注意兩端支承寬度，避免傾倒而造成墜落事故。

(2)安裝鍍鋅鋼板前，在梁上標出鍍鋅鋼板鋪放的位置線。鋪放鍍鋅鋼板時，相鄰兩排鍍鋅鋼板端頭的波形槽口應對準。板吊裝就位后，先從鋼梁己彈出的起鋪線開始，沿鋪設方向單塊就位，到控制線后應適當調(diào)整板縫。

(3)風速≥6m/s時禁止施工，己拆開的鍍鋅鋼板應重新捆扎，否則，鍍鋅鋼板很可能被大風刮起，造成安全事故或損壞鍍鋅鋼板。

3.2.2 固定

(1)鍍鋅鋼板在定位后應立即以焊接方式固定于結構桿件上，鋼承板側向與鋼梁搭接處，或鋼承板與鋼承板側向搭接處，均須在跨間或90cm間距(取小值)即需有一處側接固定(采用焊接或嵌扣夾);詳見圖1鍍鋅鋼板固定及堵頭板施工大樣。

圖1 鍍鋅鋼板固定及堵頭板施工圖

(2)任何未固定的鍍鋅鋼板可能會被大風刮起或滑落而造成事故。

3.2.3 焊接

(1)每一片鍍鋅鋼板兩側溝底均需以15mm直徑的熔焊與鋼梁固定，焊點的平均最大間距為30公分。焊接材料應得穿透鍍鋅鋼板并與鋼梁材料有良好的熔接。本工程全部采用穿透式栓釘直接透過鍍鋅鋼板植焊于鋼梁上，則栓釘可以取代上述的部分焊點數(shù)量;但鍍鋅鋼板鋪設定位后，仍應按上述原則固定，唯熔焊直徑可以改為8mm以上。

(2)與鋼梁的焊接不僅包括鍍鋅鋼板兩端頭的支承鋼梁，還包括跨間的次梁;如果栓釘?shù)暮附与娏鬟^大，造成鍍鋅鋼板燒穿而松脫，應在栓釘旁邊補充焊點。

4 結束語

目前，鋼結構裝配式多層民用建筑以節(jié)約資源、強度高、施工方便等優(yōu)點，在我國已得到廣泛的應用。一方面鋼結構裝配式多層民用建筑的預制構件質(zhì)量、施工技術及節(jié)點的控制已得到了較大的提高。另一方面，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，勞動力成本的上升，使傳統(tǒng)方式建設成本增高，這對推進鋼結構裝配式多層民用建筑提供了機遇。本文根據(jù)工程實例探討了鋼結構裝配式多層民用建筑的施工技術，可供參考。

[1]張文富.建筑鋼結構體系選擇技術分析[J].黑龍江科技信息.2007(6).