論某建筑工程鋼結構施工技術要點

張楊

（湖南順天建設集團有限公司，湖南 長沙 410000）

1 工程概況

本文選定的中海文錦名園高層住宅建筑，共33 層，總高96.65m。因工期所限，需要提高施工速率，快速投入使用，施工組織設計原結構為框架剪力墻結構變化為鋼框架-中心支撐，本文以此建筑為例，探索了提高該類型建筑質量的措施。

2 裝配式高層鋼結構住宅結構體系特點

裝配式高層鋼結構旨在替代原有的框架剪力墻結構，通過鋼框架-中心支撐體系，保障建筑的安全性不斷提升，確保抗震性能更加優越。通過裝配式施工，大大提升了施工效率，縮短施工所需時間，提高建筑原材料使用率，施工過程更加綠色環保；裝配式結構均為填充性內外墻體，可以更加靈活的分割空間，同時預制墻板多為標準化形式，更加節能環保，更少使用傳統黏土磚，促進建筑保溫性能提升的同時，降低了土體破壞。

3 工程技術難點

因該建筑形式有大量的不規則造型，尤其是樓頂位置有多個復雜結構，如鉛筆頭形狀、八角形；同時還需要根據建筑實際情況，科學選定塔吊位置、規格，有針對性制定吊裝施工方案；為有效提升吊裝鋼柱精度，因此初步計劃在鋼柱的不同方向，設3 臺經緯儀、全→儀等設備，對吊裝精度實時把控，實現柱身安裝垂直度的科學調校，確保柱身的垂直度、標高等滿足設計需求；本建筑鋼筋桁架最大跨度為4.2m，跨度較大，且具有較高的桁架撓度；為有效進行支護，以免桁架出現形變，初步準備設置鋼結構臨時支護，有效支撐桁架，保障安裝水平支撐的效果更佳；外墻在防滲、保溫度方面具有較高的要求；預制ALC 板作為外墻，首先在預制廠中生產加工，生產過程嚴加控制質量，確保其保溫效果、使其防滲效果更佳。

4 關鍵施工技術

4.1 垂直運輸與吊裝方案設計

制作和安裝鋼柱，一般為整體性施工，1 段含有4 層，在樓層上方1.2m 處分段布設鋼梁；應根據建筑、需吊運物料堆放、吊點分布等綜合確定塔吊的位置，確保能夠把物料運至施工現場任何點位；建筑主承重柱為鋼柱，截面尺寸為B600×500×22 的鋼柱，重4.662t，因還需加入其它諸如輔助構件、節點等重量，因此吊重重量系數設置為1.2，塔吊作業半徑為43m，需保障塔吊在作業半徑內具有至少5.6t 的吊運能力；本工程你設置塔吊型號為C7030，作業半徑為45m，塔吊臂長為50m，最大吊重為5.99t，滿足本工程所需吊運作業的各項要求；為將施工效率不斷提升，降低施工成本，減少施工所需時間，本工程的樓梯使用技術為混凝土樓梯構件（NPC），在預制廠生產加工，通過整體吊裝的形式吊裝樓梯。

4.2 外墻圍護集成技術

外墻使用一體化保溫裝飾技術，使用ALC 板材，在預制廠預制生產加工，加工時同步生產飾面，使用錨栓與支撐連接外墻，一體化安裝墻面和飾面；通過這種施工形式，能夠充分降低外墻作業量及裝飾工程工序，實現施工效率的普遍提升，取得顯著效益。

4.3 綠色建筑技術

4.3.1 根據相關統計，傳統建筑形式每平方米建筑產生垃圾高達200kg；同時在運輸建筑材料、進行各工序施工過程中，還會有大量揚灰、塵土產生，也是導致城市污染的主要原因之一。為有效規避這一問題，現在建筑領域使用濕法施工，但這種施工形式雖然會取得一定的效果，卻需大量消耗水資源，造成水資源浪費，也不可取。

4.3.2 通過工廠化形式預制加工鋼構件，過程重視提升預制加工精密度，能夠將物料消耗降至最低，且因施工現場使用拼裝形式，會極大降低建筑垃圾的產生率。

4.3.3 預制ALC 板作為墻體，根據相關測算，對比鋼混結構，能耗降低50%，同時該墻體使用的黏土磚數量大大降低，有效規避了土地破壞。

4.3.4 具有良好的建筑保溫性能，無論夏天制冷亦或者冬天制熱所需電能有效降低，經相關測算，對比普通鋼混結構建筑，能耗降低80%。

4.4 結構體系深化設計

本建筑的鋼框架-中心支撐系統，主要組成為5 個部分，因此需要深度優化節點，主要設計深化內容有如下三點。

4.4.1 使用基礎預埋螺栓連接基礎與鋼柱柱腳。

4.4.2 通過鉸鏈連接主次鋼梁，通過直通橫隔板連接鋼梁和鋼管混凝土柱，使用螺栓連接腹板。

4.4.3 使用Q345B 級鋼材支撐交叉和人字形矩形。

5 鋼筋桁架樓承板結構構造及特點

5.1 結構構造

5.1.1 采用鋼筋桁架樓承板制作施工平臺，作為底模的鋼板厚度1mm，具體選型如表1 所示。

表1 鋼筋桁架樓承板型號

5.1.2 圖1 所示為鋼筋桁架樓承板結構，通過圖1 可以了解，承重板材構件為鋼筋與施工模板組合構成。

圖1 鋼筋桁架樓承板

5.2 施工特點

5.2.1 對比傳統現澆樓板，鋼筋桁架樓承板在施工技術、施工特點等方面有很大的不同，其鋼筋工程較少，使用鋼筋量較低。

5.2.2 其施工過程不需要腳手架、模板等，大大降低租賃腳手架、購買木模板方面的花費，經濟效益更高。

5.2.3 鋼筋工程量降低至30%，施工效率大大提升，工期科學縮短，無論是鋼筋還是其他建材購置花費科學降低。

5.3 鋼筋桁架樓承板的質量驗收

5.3.1 鋼筋桁架樓承板進入施工現場之前，應該仔細觀察其外觀情況，初步了解質量效果，比如需觀察外觀、了解規格、核對數量、明確型號等，確保外觀不存在裂縫、變形等瑕疵；嚴密測量相應的尺寸，確保進入施工現場的承重板與設計尺寸相匹配；核對貨運清單，了解運至現場實際數量，對比施工需求；尤其是質量方面更需重點關注，承板不僅需要帶有出廠合格證，還需通過施工現場的試驗。只有滿足上述要求后，才能進入施工現場。

5.3.2 施工過程中，應仔細檢查底模焊接情況，了解安裝鋼筋桁架的部位，保障安裝部位滿足實際需求，通過焊接縫外觀，觀看有無裂縫，初步了解質量，同時還需重點關注有無虛焊、暗傷或裂縫等病害。

5.3.3 驗收時，需對承板的合格證再次查驗，同時仔細核對施工圖紙，確定各個部位需要的承板型號與現場、設計型號是否一致。

6 鋼筋桁架樓承板鋪設

6.1 圖2 所示為剪力墻邊支撐件，通過預埋鋼筋連接混凝土外墻與樓承板，使用焊接方式連接支撐角鋼與鋼梁。

圖2 剪力墻邊支撐件設置

6.2 深化設計鋼梁及升板、降板局部：一般在托板上方設置鋼梁、樓承板、角鋼，此處應與鋼梁處的封堵形式保持一致；在鋪設衛生間降板之前，應仔細了解降板尺寸，使用Z 形封邊板進行封邊；圖3 所示為陽臺降板節點。

圖3 陽臺降板節點

6.3 焊接栓釘：對栓釘需開展30°的彎曲測試，保障焊接處、熱影響區等部位不存在裂縫。

6.4 安裝邊摸：圖4 為安裝節點，焊接過程中應進一步提升精密性，確保誤差在±50mm 之間。

圖4 邊模安裝節點

7 鋼結構安裝垂直度控制

7.1 預埋安裝：地腳螺栓固定架應提前設計并制作，根據現場施工實際需求，了解標高及控制點，在控制點處應科學加密；在布設埋件的點位，應測量放線，進行十字交叉，且需依托至少2 個控制點。

7.2 吊裝構件：吊裝鋼管柱，每次吊裝安裝1 節，1 節為4 層建筑，施工也采取分段形式，但確保一次安裝成型；第2 節與第1 節鋼柱通過對接形式連接。

8 BIM 技術建筑性能分析

該高層建筑的構建運行情況使用用BIM 軟件建模測試，建模測試加入當地的氣候、環境，模擬室內通風等效果。

8.1 分析日照：使用BIM 模型中內嵌的專業日照軟件對建筑的日照性能進行科學模擬，日照數據經由分析，對建筑朝向進行調整，實現日照性能的提升，便于更好的利用太陽能。

8.2 熱環境分析：變Revit 模型為gbxml，然后使用ECOTECT 軟件，依托建筑設計圖紙的相關參數，對本建筑的樓板、透風格柵等參與進行模擬，模擬測試時選擇最熱、最冷兩個峰值，得出實時溫度曲線，同時對建筑冷熱通道優化設計。

8.3 分析室內通風情況：本建筑多為南通通透戶型，可以借助開窗的大小控制室內的通風情況，獲得良好的通風效果；中庭位置有穿堂風，該穿堂風為豎向，可以將水平向空氣流動有效帶動，實現室內更好的通風效果，將室內環境有效改善。

9 結論

裝配式高層鋼結構住宅，因使用的裝配式構件較多，且構件多為裝配式，實現施工效率的顯著提升，且濕法施工工作較少，更有利環境保護，降低水資源消耗量，有利于實現更高的經濟、社會效益。本文選擇某市高層住宅項目，對鋼結構建筑施工的要點、技術等進行分析和論證，形成如下結論：

9.1 裝配式高層鋼結構住宅體系具有較強的安全性，且抗震性能優越；內墻、外墻使用ALC 板，均為預制室，自身重量輕且具有良好的節能、保溫效果，施工過程使用的黏土磚較少，較為綠色環保；因使用裝配式施工形式，投入的建材更少，產生的建筑垃圾進一步降低。

9.2 為有效提升吊裝鋼柱精度，因此初步計劃在鋼柱的不同方向，設3 臺經緯儀、全→儀等設備，對吊裝精度實時把控，科學調校柱身安裝的垂直度，確保柱身的垂直度、標高等滿足設計需求。

9.3 應根據建筑、需吊運物料堆放、吊點分布等綜合確定塔吊的位置，確保能夠把物料運至施工現場任何點位，提高吊運效率。

9.4 可以使用當下較為流行的BIM 技術對建筑的相關性能進行設計優化。